臥式加工中心上加工斜孔的幾種方法

在新產(chǎn)品開發(fā)試制中多使用加工中心，由于產(chǎn)品變化快，長期以來縮短工序間的切換時間、提高生產(chǎn)效率，一直是我們蕞為關(guān)心的問題。為此，利用臥式加工中心的回轉(zhuǎn)中心，開發(fā)了一套快速計算工件坐標(biāo)系原點的機械坐標(biāo)的程序，在加工無規(guī)則的斜孔和斜面的過程中，取得了良好的效果。 

1 工件坐標(biāo)系原點與機械坐標(biāo)的計算原理與格式

編制計算工件坐標(biāo)系原點與機械坐標(biāo)的程序原理 以機械原點為原點建立一個坐標(biāo)系，用三角函數(shù)計算出工件坐標(biāo)系原點與機械原點的關(guān)系，再利用數(shù)控系統(tǒng)的局部變量將它們之間的換算關(guān)系表達(dá)出來，編制成一個O****的子程序。 

工件坐標(biāo)系原點的機械坐標(biāo)計算格式/(FANUC系統(tǒng)/) 

G65P****X#24Y#25Z#26Q#17B#101R#18S#19T#20U#21I#4 

其中X、Y、Z后面值為所校正的定位銷或定位面的機械坐標(biāo)值，B為校平工裝時，工作臺的角度，R、S、T對應(yīng)于新的工件坐標(biāo)系原點與原工件坐標(biāo)系原點的偏移值，Q對應(yīng)于新的工件坐標(biāo)系與原工件坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度/(一般是圖紙標(biāo)注的角度/), U為角度修正值，I為坐標(biāo)系。

2 加工斜孔的三種方法

先平移后旋轉(zhuǎn) 所謂先平移后旋轉(zhuǎn)，是指在加工過程中，先將工件定位的坐標(biāo)系平移到指定加工孔的孔口，然后再將平移后的工件坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)某一指定的角度，建立一個新的工件坐標(biāo)系進行零件的加工。 

如要加工圖1中K向所示的孔，在建立新的工件坐標(biāo)系的時候，我們可采用先平移后旋轉(zhuǎn)的方法，主要有以下幾個步驟：

圖1 

①選圖紙的零點為原工件坐標(biāo)系的原點，建立如圖1所示的X Y工件坐標(biāo)系； 

②將X Y工件坐標(biāo)系的X向向負(fù)方向平移110.8mm, Z向向負(fù)方向平移302.2mm; 

③將平移后的工件順時針旋轉(zhuǎn)150°建立一個X’ Z’新的工件坐標(biāo)系； 

④ 新建立的X’ Z’工件坐標(biāo)系，在編程時其原點的機械坐標(biāo)計算格式為 

G65P****X#24 110.8Y#25Z#26 302.2Q150.B#101RO.S0.T0.U0.I#4。 

先旋轉(zhuǎn)后平移 所謂先旋轉(zhuǎn)后平移，是指在加工過程中，先將工件坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)某一指定的角度、然后再將旋轉(zhuǎn)后的工件坐標(biāo)平移到指定孔的孔口，建立一個新工件坐標(biāo)系來進行零件的加工。

如要加工附圖2中f6.5的斜孔時，在建立新的工件坐標(biāo)系的過程中，我們可采用先旋轉(zhuǎn)后平移的方法，主要有以下幾個步驟： 

①選取f92的圓心為工件坐標(biāo)系的原點，建立如圖所示的X Z工件坐標(biāo)系； 

②將X Z工件順時針旋轉(zhuǎn)38°; 

③將旋轉(zhuǎn)后的工件坐標(biāo)系Z向向負(fù)方向平移46mm ，建立一個X’ Z’的新工件坐標(biāo)系； 

④新建立的X’ Z’工件坐標(biāo)系，在編程時．其原點的機械坐標(biāo)的計算格式為 

G65p****X#24Y#25Z#26Q38.B#101R0.S0.T 46.U0.I#4

圖2 

同理，如要加工附圖2中f7.5 的斜孔時，在建立坐標(biāo)系時，有以下幾個主要步驟： 

①取f92圓的圓心為工件坐標(biāo)系的原點，建立如圖X Z工件坐標(biāo)系； 

②將X Z工件逆時針旋轉(zhuǎn)24°28’或24.467°; 

③將旋轉(zhuǎn)后的工件坐標(biāo)系Z向向負(fù)方向平移46mm建立一個X’ Z’的新工件坐標(biāo)系； 

④新建立的X’ Z’工件坐標(biāo)系，在編程時，其原點的機械坐標(biāo)的計算格式為 

G65P****X#24Y#25Z#26Q 24.467B#101R0.S0.T 46.U0.I0.I#4 

先平移后旋轉(zhuǎn)與先旋轉(zhuǎn)后平移結(jié)合運用 如加工圖1中S向斜孔時，若只運用上述兩種方法中的一種，都要通過一些計算才能完成坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，但如果把兩種方法結(jié)合起來使用，就不需要計算，具體步驟如下： 

①先將X Z工件坐標(biāo)系原點平移到直徑為f489的大圓中心，即X向向負(fù)方向平移125mm , Z向向負(fù)方向平移18mm ; 

②將平移后的工件順時針旋轉(zhuǎn)150°; 

③將平移、旋轉(zhuǎn)后的工件坐標(biāo)系Z向向正方向平移244.5mm，建立一個新的工件坐標(biāo)系X” Z” 

④新建立的X” Z”工件坐標(biāo)系，在編制時，其原點計算格式為 

G65P****X#24 125.Y#25Z#26 18.Q150.B#101R0.S0.T244.5UO.I#4

3 結(jié)論

通過以上幾個例子可以看出，在臥式加工中心上，運用工件坐標(biāo)系原點的機械坐標(biāo)的計算程序進行斜孔的加工是非常方便的。一旦零件的定位方式確定后，我們只需校正好定位銷或定位面的X、Y、Z的機械坐標(biāo)和校平工裝時工作臺的回轉(zhuǎn)角度B，即可進行不規(guī)則的斜孔的加工；不需要每建立一個工件坐標(biāo)系，就去校正或人工計算一次該工件坐標(biāo)系原點機械坐標(biāo)。具體采用哪種方法，要示圖紙的標(biāo)注尺寸而定，其原則是盡量減少計算，以圖紙尺寸為準(zhǔn)，避免不必要的錯誤，這幾年的實踐證明，運用此工件坐標(biāo)系原點的機械坐標(biāo)的計算程序，加工出來的零件都符合圖紙要求，減輕了工藝員和生產(chǎn)者的工作量，提高了生產(chǎn)效率，加快了試制進程。