1、机床坐标系的确定
(1)机床相对运动的规定
工件相对静止,而刀具运动。
在机床上,始终认为工件静止,而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下,就可以依据零件图样,确定机床的加工过程。
(2)机床坐标系的规定
标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。
在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为机床坐标系。
例如铣床上,有机床的纵向运动、横向运动以及垂向訩动。在数控加工中就应该用机床坐标系来描述。
2、标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定:
直角坐标系
1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90度。则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。
2)大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向。
3)围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意一轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。
(3)运动方向的规定
增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向。
1、数控铣床(FANUC 0M)加工坐标系的设定步骤
在选择了被加工零件图样,并确定了编程原点位置后,可按以下方法进行加工坐标系设定:
(1)准备工作
机床回参考点,确认机床坐标系;
(2)装夹工件毛坯
通过夹具使零件定位,并使工件定位基准面与机床运动方向一致;
(3)对刀测量
用简易对刀法测量,方法如下: X、Y向对刀方法
用直径为φ10的标准测量棒、塞尺对刀,得到测量值为X , Y ,Z值 。
(4)计算设定值
将前面已测得的各项数据,按设定要求运算。
(5)设定加工坐标系
将开关放在 MDI 方式下,进入加工坐标系设定页面。输入数据为:
X= -392.626 Y= -246.460 Z= -32.033
表示加工原点设置在机床坐标系的X= -392.626 Y= -246.460 Z= -32.033 的位置上。
(6)校对设定值
对于初学者,在进行了加工原点的设定后,应进一步校对设定值,以保证参数的正确性。
校对工作的具体过程如下:在设定了G54加工坐标系后,再进行回机床参考点操作,其显示值为
X +392.626
Y +246.460
Z +32.033
这说明在设定了G54加工坐标系后,机床原点在加工坐标系中的位置为:
X +392.626
Y +246.460
Z +32.033
这反过来也说明G54的设定值是正确的。
2、加工坐标系设定的操作。
3、注意事项
(1)G54~G59设置加工坐标系的方法是一样的,但在实际情况下,机床厂家为了用户的不同需要,在使用中有以下区别:利用G54设置机床原点的情况下,进行回参考点操作时机床坐标值显示为G54的设定值,且符号均为正;利用G55~G59设置加工坐标系的情况下,进行回参考点操作时机床坐标值显示零值。
(2)G92指令与G54~G59指令都是用于设定工件加工坐标系的,但在使用中是有区别的。G92指令是通过程序来设定、选用加工坐标系的,它所设定的加工坐标系原点与当前刀具所在的位置有关,这一加工原点在机床坐标系中的位置是随当前刀具位置的不同而改变的。
(3)G54~G59指令是通过MDI在设置参数方式下设定工件加工坐标系的,一旦设定,加工原点在机床坐标系中的位置是不变的,它与刀具的当前位置无关,除非再通过MDI 方式修改。
(4)本课程所例加工坐标系的设置方法,仅是FANUC系统中常用的方法之一,其余不一一例举。其它数控系统的设置方法应按随机说明书执行。
4、常见错误
当执行程序段G92 X 10 Y 10时,常会认为是刀具在运行程序后到达X 10 Y 10 点上。其实, G92指令程序段只是设定加工坐标系,并不产生任何动作,这时刀具已在加工坐标系中的 X10 Y10点上。
G54~G59指令程序段可以和G00、G01指令组合,如G54 G90 G01 X 10 Y10时,运动部件在选定的加工坐标系中进行移动。 程序段运行后,无论刀具当前点在哪里,它都会移动到加工坐标系中的X 10 Y 10 点上。
编程坐标系
编程坐标系编程人员根据零件图样及加工工艺等建立的坐标系。
编程坐标系一般供编程使用,确定编程坐标系时不必考虑工件毛坯在机床上的实际装夹位置。
编程原点是根据加工零件图样及加工工艺要求选定的编程坐标系的原点。
编程原点应尽量选择在零件的设计基准或工艺基准上,编程坐标系中各轴的方向应该与所使用的数控机床相应的坐标轴方向一致。