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一、機(jī)械坐標(biāo)系

機(jī)械坐標(biāo)系又稱為機(jī)床坐標(biāo)系。機(jī)械坐標(biāo)系原點設(shè)置在機(jī)床上的一個固定點, 這個點由生產(chǎn)廠在機(jī)床裝配、調(diào)試時確定。機(jī)床正常運行時, 屏幕顯示的“ 機(jī)械坐標(biāo)” 就是刀具在這個坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

1.建立機(jī)械坐標(biāo)系

機(jī)械坐標(biāo)系是在數(shù)控機(jī)床開機(jī)后通過執(zhí)行手動返回參考點操作建立的, 在正常加工操作過程中它的位置不會改變。當(dāng)機(jī)床工作中發(fā)生下面情況時, 需要通過返回參考點操作重新建立機(jī)械坐標(biāo)系:

( 1) 機(jī)床意外掉電;

( 2) 機(jī)床由于過載或發(fā)生碰撞停車;

( 3) 按下急停按鈕;

有些數(shù)控機(jī)床安裝了絕對位置編碼器, 這類機(jī)床開機(jī)即可獲得機(jī)械坐標(biāo)系, 不需要進(jìn)行返回參考點操作。

2.選擇機(jī)械坐標(biāo)系

指令格式: G53 X- Y- Z- ;

該指令將刀具移動到機(jī)械坐標(biāo)系中由 X- 、 Y- 、 Z- 坐標(biāo)值指定的位置(圖 1)。系統(tǒng)執(zhí)行該指令時, 同時清除了刀具半徑補(bǔ)償、刀具長度補(bǔ)償和刀具偏置。當(dāng)需要將刀具移動到機(jī)床的特殊位置, 例如換刀位置時, 應(yīng)該用 G53 編制程序指令。

G53 指令是非模態(tài)指令, 只在當(dāng)前語句有效。

使用 G53 指令編程時, 應(yīng)在絕對值 G90 狀態(tài)進(jìn)行, 當(dāng)在增量值 G91 狀態(tài)時, G53 指令無效。

機(jī)床用戶一般不能也沒有必要修改機(jī)械坐標(biāo)系。

二、工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系是為了加工工件方便而設(shè)置和使用的坐標(biāo)系。可以認(rèn)為它是位于機(jī)械坐標(biāo)系中的子坐標(biāo)系, 根據(jù)加工需要一個工件可以設(shè)置一個或幾個工件坐標(biāo)系, 程序運行中可以選擇其中任意一個。屏幕顯示的“ 絕對坐標(biāo)” 就是刀具在所選擇的工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

1.建立工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系一般有兩種方法: 一種是可設(shè)定的工件坐標(biāo)系建立(G54- G59) , 它通過對刀操作確定機(jī)床坐標(biāo)系原點與工件坐標(biāo)系原點之間的偏置值; 另一種是通過指令 G92 ( 車床為G50)建立工件坐標(biāo)系, 它是根據(jù)基準(zhǔn)刀具在新建工件坐標(biāo)系中的位置確定工件坐標(biāo)系。

( 1) 可設(shè)定的工件坐標(biāo)系建立(G54- G59)

將工件裝夾到機(jī)床上, 通過對刀操作確定基準(zhǔn)刀具與工件編程原點的相對位置, 再由操作面板輸入到相應(yīng)坐標(biāo)系 G54、G55、G56、G57、G58、 G59 的坐標(biāo)值中, 這些數(shù)值就是工件坐標(biāo)系原點在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。

( 2) 指令 G92 建立工件坐標(biāo)系(車床為 G50)指令格式: 銑床 G92 X- Y- Z- ;

指令中的 X- Y- Z- 是刀具上某一點 (一般是刀具基準(zhǔn)點)在新建工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(圖 2)。由于用 G92(G50)指令建立的坐標(biāo)系原點是根據(jù)刀具位置確定的, 當(dāng)程序啟動時刀具處于機(jī)床不同位置, 工件坐標(biāo)系原點的位置也隨之改變。所以用這種方式建立工件坐標(biāo)系時, 編程人員需要在工序簡圖中標(biāo)出刀具位置, 程序啟動前一定要把刀具移動到這個指定的位置。為了在加工下一工件時不致發(fā)生坐標(biāo)原點改變, 程序結(jié)束時應(yīng)當(dāng)把刀具移回程序開始時的位置。

如果在刀具偏置或補(bǔ)償期間使用 G92 指令, 則刀具偏置或補(bǔ)償被取消。

2.選擇工件坐標(biāo)系

G92 既是工件坐標(biāo)系設(shè)置指令, 也是選擇指令, 可直接使用。

工件坐標(biāo)系 G54- G59 可以下面指令格式選擇:

( 1) : G54; (或 G55- G59) ;

指令意義: 選擇工件坐標(biāo)系 G54(或 G55- G59)在 MDI 方式執(zhí)行該指令后, 屏幕顯示的“ 絕對坐標(biāo)” 變?yōu)榈毒咴谒x擇的工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值;

( 2) : G54 G90 G00 X40. Y50. ;

指令意義: 選擇工件坐標(biāo)系, 絕對值編程, 刀具由當(dāng)前點快速移動到 X40. Y50.位置, 屏幕顯示的“ 絕對坐標(biāo)” 為刀具在所選擇的工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值;

若機(jī)床上電開機(jī)并返回參考點后未選擇工件坐標(biāo)系, 則系統(tǒng)默認(rèn) G54 為當(dāng)前工件坐標(biāo)系。

3.修改工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系 G54- G59 可通過下面方式修改:

( 1) 在操作面板修改

用 OFFSET鍵調(diào)出“ 工件坐標(biāo)系設(shè)定” 畫面, 重新輸入或加減 G54- G59 中需要修改的坐標(biāo)數(shù)值就能夠修改 G54- G59 原點。

( 2) 用 G10 指令修改

指令格式: G10 L2 Pp X- Y- Z ; p=1- 6, 對應(yīng) G54- G59例如: G10 L2 P3 X- 150 Y- 200 Z- 300;

意義: 設(shè)置工件坐標(biāo)系 G56 原點在機(jī)械坐標(biāo)系 X- 150 Y-00 Z- 300 位置。

( 3) 修改外部工件零點偏移

當(dāng)屏幕顯示“ 工件坐標(biāo)系設(shè)定” 畫面時, 在 G54 上方有“ 番號 00” ( EXT)X、 Y、 Z坐標(biāo)值, 它們是 G54- G59 原點與 G53 原點的過渡偏移(圖 3)。當(dāng)這些值為 0 時, G54- G59 原點偏移的基準(zhǔn)點均為 G53 原點; 當(dāng)它們被定義數(shù)值后, 這些數(shù)值將分別附加于 G54- G59 原點相對于 G53 原點的偏移數(shù)值中。

通過修改外部工件零點偏移操作, 在程序試運行時可以很方便地將 Z軸移至安全位置。

三、附加工件坐標(biāo)系

使屏幕顯示 “ 工件坐標(biāo)系設(shè)定” 畫面, 按翻頁鍵 PAGE, 會看到顯示 P01(G54.1)、 P02(G54.1)、 ……P48(G54.1)坐標(biāo)系,這些就是附加工件坐標(biāo)系。

1. 附加工件坐標(biāo)系的建立過程與工件坐標(biāo)系 G54- G59 完全相同, 在程序中的使用也完全相同。

2.選擇附加工件坐標(biāo)系:

指令格式: G54.1 Pn; 或 G54 Pn; P: 1- 48

例如選擇 P02(G54.1) 坐標(biāo)系, 則指令為G54.1 P2;或G54 P2;若指令只寫 G54.1, 沒有 P 參數(shù), 則系統(tǒng)選擇 P01(G54.1)。

3.修改工件坐標(biāo)系

( 1) 在操作面板修改與 G54- G59 方式相同

( 2) 用 G10 指令修改

指令格式: G10 L20 Pp X- Y- Z- ; p=1- 48, 對應(yīng) P01(G54.1)- P48( G54.1)

指令意義與 G54- G59 相同。

( 3)修改外部工件零點偏移, 與 G54- G59 操作相同。

四、局部坐標(biāo)系

局部坐標(biāo)系是在工件坐標(biāo)系 G54- G59 中的設(shè)置的子坐標(biāo)系(圖 4) , 局部坐標(biāo)系在程序中用指令 G52 設(shè)置取消。

設(shè)置指令格式: G52 X- Y- Z- ;

取消指令格式: G52 X0 Y0 Z0 ;

應(yīng)用舉例:

O1001;

N10 G90 G54 G0 X0 Y0 S300 M03 ; 選擇坐標(biāo)系 G54, 快速移動到 X0 Y0

N20 Z 0;

N30 G01 X100 F30 ;

N40 Y50 ;

N50 G0 Z50 ;

N60 G52 X80 Y80 ; 設(shè)置局部坐標(biāo)系, 原點位于坐標(biāo)系

G54 中 X80 Y80 處

N70 G0 X0 Y0 ; 快速移動到 G52 坐標(biāo)系 X0 Y0

N80 G01 X50 ;

N90 G0 Z50;

N100 G52 X0 Y0 ; 取消局部坐標(biāo)系

. . . . . .

上面探討了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的相關(guān)知識。坐標(biāo)系操作是數(shù)控編程加工中非常重要的工作, 對正確、合理、迅速的完成工件加工起著很重要的作用, 應(yīng)當(dāng)作為重點知

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