基於宏程序實現工件零點跟隨的方法
2023-05-24 11:54:01 1
基於宏程序實現工件零點跟隨的方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於宏程序實現工件零點跟隨的方法，該方法包括以下步驟：將轉臺中心點在工具機坐標系中的坐標輸入工件坐標偏置存儲器中，將工件安裝在轉臺上，確定工件零點相對於轉臺中心點的坐標，將轉臺旋轉角度後的工件零點相對於轉臺中心點的坐標輸入到工件坐標偏置存儲器中，建立轉臺旋轉角度後的工件零點與工具機坐標系零點的坐標相對關係，輸入到工件坐標偏置存儲器中。本發明在實際加工中可以實現第四軸任意角度的定角度加工，在加工過程中不需要再次進行手工計算工件坐標系零點或再次找正，節省了加工過程的時間，提高了生產效率，並且加工過程中根據該方法所編的固定的程序不會出現錯誤，提高了工件加工的精度。
【專利說明】基於宏程序實現工件零點跟隨的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在數控工具機上運行程序的方法，具體涉及一種基於宏程序在四軸數控工具機上實現工件零點跟隨的方法。
【背景技術】
[0002]在當今的數控系統中，宏程序的功能是非常強大的，利用宏程序來製作一些固定循環已經獲得了廣泛的應用。G54-G59是數控加工的工件坐標系零點偏置指令，該指令一經設定，工具機坐標系中的工件坐標原點位置保持不變，與刀具的當前的位置無關。四軸數控工具機是指除X、Y、Z三軸外，還有一旋轉工作檯，立式工具機為繞Z軸旋轉的C軸，臥式工具機為繞Y軸旋轉的B軸。在這些數控工具機上加工工件時，工件裝在旋轉工作檯上，操作者找正工件上的基準，將找正數據輸入到數控工具機的坐標偏置寄存器中，就確定了一工件坐標系。工件坐標系是隨工件形狀及裝夾位置不同而需隨機設定，即工件坐標系對不同的零件來說是可變的。在四軸數控工具機加工工件過程中，由於加工的需要當第四軸轉過一定的角度時需要再重新找出工件坐標的零點，這個過程中如果每次都進行繁瑣的手工計算或工件旋轉後再次找正則比較費時，佔據了大量的工具機等待時間，效率比較低，而且容易出現錯誤。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服上述技術中存在的不足之處，提供一種當第四軸轉動一定角度後的工件零點坐標可通過該方法利用宏程序點位跟隨得出，在四軸數控工具機上能夠實現五軸數控工具機坐標系中工件的基於宏程序實現工件零點跟隨的方法。
[0004]為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是:
[0005]該方法包括以下步驟:
[0006](I)將轉臺中心點在工具機坐標系中的坐標輸入工件坐標偏置存儲器中；
[0007](2)將工件安裝在轉臺上，確定工件零點相對於轉臺中心點的坐標；
[0008](3)將轉臺旋轉角度後的工件零點相對於轉臺中心點的坐標輸入到工件坐標偏置存儲器中；
[0009](4)建立轉臺旋轉角度後的工件零點與工具機坐標系零點的坐標相對關係，輸入到工件坐標偏置存儲器中。
[0010]本發明的優點是:
[0011]在實際加工中可以實現第四軸任意角度的定角度加工，在加工過程中無須再進行手工計算所需的工件零點坐標或再次找正，節省了加工過程的時間，提高了生產效率，並且在加工過程中根據該方法所編的固定程序不會出現錯誤，提高了工件加工的精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明工具機坐標系中工件坐標系位置關係示意圖；
[0013]圖2是本發明轉臺旋轉一定角度後工件坐標系位置關係示意圖。【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。
[0015]由圖1-圖2可知，本發明該方法包括以下步驟:
[0016](I)將轉臺中心點在工具機坐標系中的坐標輸入工件坐標偏置存儲器中；
[0017](2)將工件安裝在轉臺上，確定工件零點相對於轉臺中心點的坐標；
[0018](3)將轉臺旋轉角度後的工件零點相對於轉臺中心點的坐標輸入到工件坐標偏置存儲器中；
[0019](4)建立轉臺旋轉角度後的工件零點與工具機坐標系零點的坐標相對關係，輸入到工件坐標偏置存儲器中。
[0020]本發明在不同的工具機實現工件零點跟隨功能程序的具體編程過程會有所不同，這個主要取決於工具機自身的結構，但是實現零點跟隨功能的編程所採用的輸入輸出方式是相同的。
[0021 ] #5221 (G54零點的X軸零點的工具機坐標)
[0022]#5223 (G54零點的Z軸零點的工具機坐標)
[0023]#5241 (G55零點的X軸零點的工具機坐標)
[0024]#5242 (G55零點的Y軸零點的工具機坐標)
[0025]#5243 (G55零點的Z軸零點的工具機坐標)
[0026]#5244 (G55零點的B軸零點的工具機坐標)
[0027]#5261 (G56零點的X軸零點的工具機坐標)
[0028]#5262 (G56零點的Y軸零點的工具機坐標)
[0029]#5263 (G56零點的Z軸零點的工具機坐標)
[0030]#5264 (G56零點的B軸零點的工具機坐標)
[0031]將這些變量讀取出來賦值給局部變量，如下:
[0032]#3=#5221
[0033]#4=#5223
[0034]#1=#5241
[0035]#20=#5242
[0036]#2=#5243
[0037]#21=#5244
[0038]本發明首先將轉臺中心點設為工件坐標系G54零點，將工件在轉臺上的位置設為工件坐標系G55零點，根據G54零點和G55零點的關係，有:
[0039]#5=ABS[#l-#3]
[0040]#6=ABS[#2-#4]
[0041]#5、#6是三角形ABC的兩條直角邊，將三角形ABC中的角C大小賦值給#7，斜邊長度賦值給#10，如下:
[0042]#7=ATAN[#6] / [#5]
[0043]#10=SQRT[#5*#5+#6*#6]
[0044]當轉臺轉動一個角度,將轉動角度值賦值給#18，這個角度就是加工過程中所要轉過的角度，這樣形成另一個三角形ABC，在該三角形中，AC邊的長度即為#10，將此時角C大小定義為#9，AB邊長度定義#11，BC邊長度定義為#12，可得出:
[0045]#9=#7+#18-90
[0046]#1I=ABS[SIN[#9]]*#10
[0047]#12=ABS[C0S[#9]]*#10
[0048]將轉動一定角度後的G55零點的X軸零點的工具機坐標定義為#13，Z軸零點的工具機坐標定義為#14，得出轉動一定角度後的G55零點與G54零點的關係，如下:
[0049]#13=#3+#11
[0050]#14=#4+#12
[0051]將#13，#14，#20, #21分別賦值給G56坐標零點各個軸的系統變量:
[0052]#5261=#13 (G56零點的X軸零點的工具機坐標)
[0053]#5262=#20 (G56零點的Y軸零點的工具機坐標)
[0054]#5263=#14 (G56零點的Z軸零點的工具機坐標)
[0055]#5264=#21 (G56零點的B軸零點的工具機坐標)
[0056]這樣G56零點就是G55零點在旋轉了一定角度後的工件零點，實現了工件零點的跟隨功能。
[0057]下面給出使用本發明轉換的宏程序代碼例子，如下:
[0058]%
[0059]00100
[0060]#3=#5221
[0061]#4=#5223
[0062]#1=#5241
[0063]#2=#5242
[0064]#20=#5243
[0065]#21=#5244
[0066]#5=ABS[#l-#3]
[0067]#6=ABS [#2-#4]
[0068]#7=ATAN[#6] / [#5]
[0069]#10=SQRT[#5*#5+#6*#6]
[0070]#9=#7+#18-90
[0071]#11=ABS[SIN[#9]]*#10
[0072]#12=ABS[C0S[#9]]*#10
[0073]#13=#3+#11
[0074]#14=#4+#12
[0075]#5261=#13 (G56零點的X軸零點的工具機坐標)
[0076]#5262=#20 (G56零點的Y軸零點的工具機坐標)
[0077]#5263=#14 (G56零點的Z軸零點的工具機坐標)
[0078]#5264=#21 (G56零點的B軸零點的工具機坐標)
[0079]M99[0080] %
[0081]本發明通過設置三個工件坐標系G54、G55、G56，實現了在四軸數控工具機上工件轉臺旋轉任意角度後工件零點跟隨功能，建立了工件零點與工具機坐標系零點的關係，避免了繁瑣的手工計算，節省了大量時間，進而提高了工作效率。
【權利要求】
1.一種基於宏程序實現工件零點跟隨的方法，其特徵在於:該方法包括以下步驟: (1)將轉臺中心點在工具機坐標系中的坐標輸入工件坐標偏置存儲器中； (2)將工件安裝在轉臺上，確定工件零點相對於轉臺中心點的坐標； (3)將轉臺旋轉角度後的工件零點相對於轉臺中心點的坐標輸入到工件坐標偏置存儲器中； (4)建立轉臺旋轉角度後的工件零點與工具機坐標系零點的坐標相對關係，輸入到工件坐標偏置存儲器中。
【文檔編號】G05B19/4093GK103645676SQ201310659438
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】王翔宇, 蘇寶鈺, 梁德彬 申請人:航天科工哈爾濱風華有限公司