數(shù)控機(jī)床的加工是由程序控制完成的,所以坐標(biāo)系的確定與使用非常重要。根據(jù)ISO841標(biāo)準(zhǔn),數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系用右手笛卡兒坐標(biāo)系作為標(biāo)準(zhǔn)確定。數(shù)控車(chē)床平行于主軸方向即縱向?yàn)閆軸,垂直于主軸方向即橫向?yàn)閄軸,刀具遠(yuǎn)離工件方向?yàn)檎颉?/span>
數(shù)控車(chē)床有三個(gè)坐標(biāo)系即機(jī)械坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。機(jī)械坐標(biāo)系的原點(diǎn)是生產(chǎn)廠(chǎng)家在制造機(jī)床時(shí)的固定坐標(biāo)系原點(diǎn),也稱(chēng)機(jī)械零點(diǎn)。它是在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)已經(jīng)確定下來(lái)的,是機(jī)床加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。在使用中機(jī)械坐標(biāo)系是由參考點(diǎn)來(lái)確定的,機(jī)床系統(tǒng)啟動(dòng)后,進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作,機(jī)械坐標(biāo)系就建立了。坐標(biāo)系一經(jīng)建立,只要不切斷電源,坐標(biāo)系就不會(huì)變化。編程坐標(biāo)系是編程序時(shí)使用的坐標(biāo)系,一般把我們把Z軸與工件軸線(xiàn)重合,X軸放在工件端面上。工件坐標(biāo)系是機(jī)床進(jìn)行加工時(shí)使用的坐標(biāo)系,它應(yīng)該與編程坐標(biāo)系一致。能否讓編程坐標(biāo)系與工坐標(biāo)系一致,使操作的關(guān)鍵。
在使用中我們發(fā)現(xiàn),F(xiàn)ANUC系統(tǒng)與航天數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)械坐標(biāo)系確定基本相同,都是在系統(tǒng)啟動(dòng)后回參考點(diǎn)確定。
FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。
*種是:通過(guò)對(duì)刀將刀偏值寫(xiě)入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡(jiǎn)單,可靠性好,他通過(guò)刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的在一起,只要不斷電、不改變刀偏值,工件坐標(biāo)系就會(huì)存在且不會(huì)變,即使斷電,重啟后回參考點(diǎn),工件坐標(biāo)系還在原來(lái)的位置。
第二種是:用G50設(shè)定坐標(biāo)系,對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)到時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀,其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的。
第三種方法是MDI參數(shù),運(yùn)用G54~G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系,這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)不變的,與刀具無(wú)關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤(pán)上有固定裝夾位置的加工。
航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系建立是通過(guò)G92 Xa zb (類(lèi)似于FANUC的G50)語(yǔ)句設(shè)定刀具當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)值來(lái)確定。加工前需要先對(duì)刀,對(duì)到實(shí)現(xiàn)對(duì)的是基準(zhǔn)刀,對(duì)刀后將顯示坐標(biāo)清零,對(duì)其他刀時(shí)將顯示的坐標(biāo)值寫(xiě)入相應(yīng)刀補(bǔ)參數(shù)。然后測(cè)量出對(duì)刀直徑Фd,將刀移動(dòng)到坐標(biāo)顯示X=a-d Z=b 的位置,就可以運(yùn)行程序了(此種方法的編程坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件右端面中心)。在加工過(guò)程中按復(fù)位或急停健,可以再回到設(shè)定的G92 起點(diǎn)繼續(xù)加工。但如果出意外如:X或Z軸無(wú)伺服、跟蹤出錯(cuò)、斷電等情況發(fā)生,系統(tǒng)只能重啟,重其后設(shè)定的工件坐標(biāo)系將消失,需要重新對(duì)刀。如果是批量生產(chǎn),加工完一件后回G92起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件,在操作過(guò)程中稍有失誤,就可能修改工件坐標(biāo)系,需重新對(duì)刀。鑒于這種情況,我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上。我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床的刀補(bǔ)值有16個(gè),可以利用,于是我們?cè)囼?yàn)了幾種方法。
*種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí),將顯示的參考點(diǎn)偏差值寫(xiě)入9號(hào)刀補(bǔ),將對(duì)刀直徑的反數(shù)寫(xiě)入8號(hào)刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后,將刀具移動(dòng)到參考點(diǎn),通過(guò)運(yùn)行一個(gè)程序來(lái)使刀具回到工件G92起點(diǎn),程序如下:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G92 X0 Z0;
N004 G00 X100 Z100;
N005 G00 T18;
N006 G92 X100 Z100;
N007 M30;
程序運(yùn)行到第四句還正常,運(yùn)行第五句時(shí),刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動(dòng),但卻異常的向X、Z的正向移動(dòng),結(jié)果失敗。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個(gè)刀位的兩個(gè)刀補(bǔ)所至。
第二種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí),將顯示的與參考點(diǎn)偏差的Z值寫(xiě)入9號(hào)刀補(bǔ)的Z值,將顯示的X值與對(duì)刀直徑的反數(shù)之和寫(xiě)入9好刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后,將刀具移至參考點(diǎn),運(yùn)行如下程序:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G00 X100 Z100;
N004 M30;
程序運(yùn)行后成功的將刀具移至工件G92起點(diǎn)。但在運(yùn)行工件程序時(shí),刀具應(yīng)先向X、Z的負(fù)向移動(dòng),卻又異常的向X、Z的正向移動(dòng),結(jié)果又失敗。分析原因懷疑是系統(tǒng)運(yùn)行完一個(gè)程序后,運(yùn)行的刀補(bǔ)還在內(nèi)存當(dāng)中,沒(méi)有清空,運(yùn)行下一個(gè)程序時(shí)它先要作消除刀補(bǔ)的移動(dòng)。第三種方法:用第二種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點(diǎn)后,重啟系統(tǒng),不會(huì)參考點(diǎn)直接加工,試驗(yàn)后能夠加工。但這不符合機(jī)床操作規(guī)程,結(jié)論是能行但不可行。
第四種方法:在對(duì)刀時(shí),將顯示的與參考點(diǎn)偏差值個(gè)加上100后寫(xiě)入其對(duì)應(yīng)刀補(bǔ),每一把刀都如此,這樣每一把刀的刀補(bǔ)就都是相對(duì)于參考點(diǎn)的,加工程序的G92起點(diǎn)設(shè)為X100 Z100,試驗(yàn)后可行。這種方法的缺點(diǎn)是每一次加工的起點(diǎn)都是參考點(diǎn),刀具移動(dòng)距離較長(zhǎng),但由于這是G00 快速移動(dòng),還可以接受。
第五種方法:在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)將顯示的與參考點(diǎn)偏差及對(duì)刀直徑都記錄下來(lái),系統(tǒng)一旦重啟,可以手動(dòng)的將刀具移動(dòng)到G92 起點(diǎn)位置。這種方法麻煩一些,但還可行。