1.  典型零件的常規(guī)找正方 法與不足

圖1所示為我單位生產(chǎn)的鐵 路養(yǎng)路機(jī)械中的一種油缸。該零 件外形較為復(fù)雜，材料為鑄鋼， 采用四軸臥式加工中心加工。由 于對各孔位置度要求高，通過工 裝直接定位后進(jìn)行加工的方法無 法保證孔壁材料的均勻，改用劃 線安上工裝直接找正加工，能有 效地保證工件各孔位置度，但是 四軸加工中心手動找正過程繁瑣 且容易出錯，不僅增加了輔助時 間，也對操作人員的技術(shù)水平提 出了更高的要求。

該零件的零點設(shè)置在大孔中 心端面處（見圖1紅色標(biāo)注）。手 動找正過程為：首先使用找正劃 針在工件中軸線上取兩個機(jī)床坐 標(biāo)點，運用三角函數(shù)使用計算器計算確定工件在機(jī)床中與辟由的 角度誤差值，將計算結(jié)果輸入零 點偏置5中，然后使用找正頂尖 找正坐標(biāo)義與7,最后通過零點端 面的對直與機(jī)床回轉(zhuǎn)中心的差值 計算得出Z坐標(biāo)的數(shù)值，輸入零點 偏置中，完成找正步驟。

常規(guī)找正方法存在以下不 足：①計算角度5和對直時都需 要使用計算器計算結(jié)果，計算結(jié) 果需判斷正負(fù)號，這個過程中易 產(chǎn)生計算錯誤和偏置方向判斷錯 誤。©計算結(jié)果輸入機(jī)床零點偏 置中易產(chǎn)生輸入錯誤。③找正過 程需要手動輸入多組指令，操作 時間長，對操作人員技術(shù)水平要 求高。

2. 找正方法的改進(jìn)

(1)     找正頂尖的設(shè)計。針對 找正角度5和找正足Z坐標(biāo)， 使用找正劃針、頂尖兩種工具的 情況，設(shè)計復(fù)合頂尖如圖2所示。 根據(jù)實際加工零件的形狀在頂尖 A桿上加裝B桿，B桿主要用于找 正工件中軸線、計算角度5。復(fù) 合頂尖的使用使找正劃針和頂尖 相結(jié)合，節(jié)省了找正過程中的換 刀步驟。

(2)      找正宏程序的編制。由 于找正步驟較多又要通過計算對 計算結(jié)果進(jìn)行輸入，為了提高找 正效率，可充分利用機(jī)床自身的 計算功能和輸入輸出功能編制油 缸專用找正宏程序。

程序采用目前非常普及的發(fā) 那科系統(tǒng)格式編制。程序如下： O0125

T57        (使用頂尖B桿）

G91G28Z0

M11

G90G56G0B90

M10

M6

G91G28Y0

G91G0Z-735

X-476

Y-535.

M0 (HANDLE)(使用手輪找正中軸線第一點）

#101=#5021     (讀取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械A坐標(biāo)到#101)

#102=#5023

(讀取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械Z坐標(biāo)到#102)

M0

G91G0Y200.

X-280

Y-200.

M0 (HANDLE)

(使用手輪找正中軸線第二點）

#103=#5021

(讀取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械義坐標(biāo)到#103)

#104=#5023

(讀取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械Z坐標(biāo)到#104)

#105=ABS[#101]

#106=ABS[#102]

#107=ABS[#103]

#108=ABS[#104]

#109=[#107-#105]

#110=[#106-#108]

#111=ATAN[#110/#109](計算當(dāng)前坐標(biāo)下中軸線與^軸之間的夾角方值）

#112=#5264

(讀取G56的丑值到#112)

#113=#112+#111

G90G10L2P3B#113

(將對直計算結(jié)果輸入〇56的«置中)

M0

G91G0Y200.

M11

G90G56G0B90

M10

G91G28Y0 (使用頂尖A桿）

G91G0X-745

Y-790

Z-600

M0 (HANDLE)

#114=#5021

讀取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械義坐標(biāo)到#114)

#115=#527

(#527機(jī)床回轉(zhuǎn)中心雄）

#116=#529

(#529機(jī)床回轉(zhuǎn)中心

#117=#115-#114

#118=#117+#116

G90G10L2P3Z#118 (將 4直計算結(jié)果輸入G56的4偏置中）

M0

G91G28Z0

M11

G90G56G0B0

M10

G91X208

Y60

Z-490

M0 (HANDLE)

#119=#5021 (讀取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械義坐標(biāo)到#114)

G90G10L2P3X#119 (將 4直輸入G56的A偏置中）

G91Z-60

M0 (HANDLE)

#120=#5022 (讀取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械1坐標(biāo)到#120)

G90G10L2P3Y#120 (將 4值輸入G56的}偏置中）

G91G28Z0

G30X0Y0Z0

T0 M6

M99

(3)宏程序主要指令的分析與應(yīng)用。機(jī)床計算角度偏置時需要讀取工件中軸線上兩個點的機(jī)械坐標(biāo)4和4的數(shù)值，并讀取零點偏置原有方軸數(shù)值進(jìn)行計算（列舉工件將零點設(shè)置在G56中）。

其中系統(tǒng)變量中相關(guān)變量的含義

如下：

#5021當(dāng)前機(jī)械坐標(biāo)4直

#5022當(dāng)前機(jī)械坐標(biāo)}值

#5023 當(dāng)前機(jī)械坐標(biāo)4值

#5024當(dāng)前機(jī)械坐標(biāo)第4軸值

#5264零點G56揭軸偏置值

對于兩組機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)位置的讀取，可以用編寫宏程序的全局變量來讀取系統(tǒng)變量中相對應(yīng)的機(jī)械坐標(biāo)位置#5021、#5023的數(shù)值。讀取后可以使用函數(shù)關(guān)系式ATAN[#110/#109]的格式對數(shù)值進(jìn)行計算，得出工件中軸線與4 軸的角度偏差。工件零點偏置中4和1 的數(shù)值可以直接使用頂尖A桿找正劃線讀取存入，但是零點偏置4的數(shù)值需要先讀取前端面線在4軸上的位置，再通過機(jī)床回轉(zhuǎn)中心數(shù)值的計算（列舉程序?qū)C(jī)床回轉(zhuǎn)中心4和4分別存儲在全局變量#527和#529中，防止關(guān)機(jī)數(shù)值消失），然后再得到偏置4值。

零點偏置數(shù)值計算完成后自動輸入到機(jī)床坐標(biāo)偏置中，是關(guān)鍵的一步。發(fā)那科系統(tǒng)提供了用于程序數(shù)據(jù)輸入的G代碼G10。由于計算結(jié)果是存儲在全局變量中的，代入數(shù)據(jù)時可用G10將全局變量直接代入相應(yīng)零點中，代入

格式為：G90G10L2P3B#113。其中，G90為絕對坐標(biāo)格式，Z2為數(shù)值存入零點偏置，《為零點偏置G56; B#113為將全局變量#113數(shù)值代入角度偏置5中。

(4)實際操作方法與效果。

程序編輯結(jié)束后以調(diào)用子程序的形式放在工件加工程序開頭，開始找正時當(dāng)遇到M0暫停時，操作人員只需要使用手輪把找正頂尖移到相應(yīng)的找正線上，按下啟動鍵機(jī)床會自動計算結(jié)果，并存入到相應(yīng)的零點中。在這個過程中找正程序的使用可以規(guī)范找正步驟、減少工作量并降低對操作技術(shù)水平要求。