基于FANUC系統(tǒng)開發(fā)臥式加工中心工件偏置自動創(chuàng)建功能
臥式加工中心是指機床主軸處于水平狀態(tài)的加工中心，這類機床通常配置 一個繞固定軸線360度旋轉(zhuǎn)的分度工作臺，足Z三個直線坐標軸加一個回 轉(zhuǎn)坐標軸，適合箱體類零件的加工，工件一次裝夾，除了安裝底面和頂面之外， 可以完成至少四個側(cè)面的加工。臥式加工中心加工零件時，每個角度平面都要建立工件坐標系。在0°、 90°、180°、270°這四個正交平面上，操作工可以方便的通過量棒或探頭等 工具，測量工件偏置值，建立工件坐標系。但是，當加工非正交平面（如30° 平面）時，測量工件偏置是個繁瑣但必需要解決的問題。確定非正交平面工件偏置的方法有多種，其中最常用的方法是，技術(shù)人員 通過手工計算或者電腦繪圖確定。在計算之前，需要收集機床數(shù)據(jù)、零件數(shù)據(jù) 和現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)三個方面的信息，如表所示。其中機床數(shù)據(jù)和零件數(shù)據(jù)對于特 定機床和零件是固定的，而現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要零件在機床上裝夾、定位后才能測量， 因此，出現(xiàn)了技術(shù)員等待操作工現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，而操作工等待技術(shù)員計算結(jié)果 的現(xiàn)象，造成機床停機，降低了機床有效作業(yè)率。為了解決非正交平面加工基準點工件偏置的計算問題，我們利用精工系統(tǒng) 的宏編程功能，開發(fā)了針對多種精工系統(tǒng)的宏程序，作為固定循環(huán)植人精工系統(tǒng)， 可以實現(xiàn)任意角度平面工件偏置的自動創(chuàng)建功能，徹底解決了現(xiàn)場人工計算工 件偏置的環(huán)節(jié)。下面以FANUC系統(tǒng)為例，介紹宏程序的開發(fā)過程和具體應(yīng)用。 表人工計算工件偏置需要收集的數(shù)據(jù)信息 序號 數(shù)據(jù)類別 數(shù)據(jù)內(nèi)容 1 機床數(shù)據(jù) (1) 工作臺回轉(zhuǎn)中心的機床坐標值足之 (2) 工作臺旋轉(zhuǎn)角度正負規(guī)定，如順時針為正，還是逆 時針為正 2 零件數(shù)據(jù) (1) 非正交平面上，加工基準點相對于設(shè)計基準的坐標 值足Z (2) 非正交平面的傾斜角度 3 現(xiàn)場數(shù)據(jù) 零件在擺正情況下，如0°面，作為計算參考基準點的足 Z坐標值 二、FANUC系統(tǒng)宏程序的編制 要實現(xiàn)“工件偏置”自動創(chuàng)建功能，需要利用精工系 統(tǒng)的宏編程平臺，開發(fā)一個能夠根據(jù)已知條件，自動讀取 參考基準點的現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，自動計算工件偏置數(shù)據(jù)并寫 人精工系統(tǒng)的宏程序，然后將該宏程序存儲到精工系統(tǒng)內(nèi) 存中，作為機床定制固定循環(huán)使用，通過零件加工主程序 中編制宏調(diào)用指令調(diào)用，實現(xiàn)各種非正交平面工件坐標系 的自動創(chuàng)建. 按照上述思路，我們根據(jù)上面推導的數(shù)學計算模型， 針對FANUC系統(tǒng)，開發(fā)了能夠根據(jù)已知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“工件偏置”自動計算和輸入的宏程序，宏程序結(jié)構(gòu)及注釋如下。三、宏調(diào)用指令及使用說明根據(jù)編制的宏程序，我們確定 FANUC 系統(tǒng)的宏調(diào)用指令格式如下。G65 P_ A_ X_ Y_ Z_ B_ H_注釋：G65 （宏調(diào)用指令）P_ （調(diào)用的宏程序號，如 P7010）A_ （參考基準點的工件偏置號，1-48 或 54-59，對應(yīng)坐標系 G54.1 P1-P48 和 G54-G59）X_（非正交平面坐標系原點相對于參考基準點的 X 坐標值，有 +/- 之別）Y_（非正交平面坐標系原點相對于參考基準點的 Y 坐標值，有 +/- 之別）Z_（非正交平面坐標系原點相對于參考基準點的Z坐標值，有+/-之別）B_（旋轉(zhuǎn)角度）H_（建立非正交平面坐標系的工件偏置號，1-48 或54-59，對應(yīng)坐標系 G54.1 P1-P48 和 G54-G59，注意和A_ 中的不要相同）四、 宏程序特點及注意事項(1) 該宏程序僅適用于工作臺順時針旋轉(zhuǎn)為正的機床， 否則，需要適當調(diào)整。(2) 針對不同的臥式加工中心，因回轉(zhuǎn)中心的機床坐 標不同，需要查閱機床手冊或者根據(jù)實際校調(diào)數(shù)據(jù)，對宏 程序中#4和#6的變量值進行調(diào)整，其中#4對應(yīng)足 #6對應(yīng)；(3) 使用前，必需在零件“擺正”狀態(tài)下，建議為0°， 測量參考基準點的坐標偏置值，輸人宏調(diào)用指令參數(shù)A指 定的偏置中，如G54,建立計算基準點，供宏程序內(nèi)部計 算調(diào)用。(4) 宏調(diào)用指令中，由參數(shù)A和H指定參考點偏置 號和建立非正交平面工件零點偏置號，可以根據(jù)程序中非 正交平面的數(shù)量，選擇G54—G59,或者G54.1 P1—P48， 二者不能相同。(5) 宏調(diào)用指令中，參數(shù)A和H要正確輸人，超出 取值范圍的賦值將會觸發(fā)報警。(6) 宏調(diào)用指令一般放在主程序的開始，零件有幾個 非正交平面，就需要幾行宏調(diào)用指令，主程序執(zhí)行時，工 件偏置自動計算，并寫人精工系統(tǒng)指定的工件偏置設(shè)定區(qū)， 建立工件坐標系，供主程序調(diào)用。五、 效果驗證宏程序編制完成后，為了驗證工件偏置自動創(chuàng)建功能 的有效性，計算數(shù)據(jù)準確性，我們設(shè)計了5組不同數(shù)據(jù)， 在公司兩臺配置FANUC 310i系統(tǒng)的臥式加工中心上進行 驗證，采用的方法是分別在兩臺設(shè)備上進行不同旋轉(zhuǎn)角度 的數(shù)值驗證，并將計算結(jié)果與CAD軟件繪圖采集的數(shù)據(jù)進 行對比，二者計算結(jié)果完全一致。六、結(jié)語 利用FANUC系統(tǒng)的宏編程技術(shù)，開發(fā)的臥式加工中 心工件偏置自動創(chuàng)建功能，解決了臥式加工中心在加工非 正交平面時，工件坐標系的建立難題，消除了人工重復計 算工件偏置的環(huán)節(jié)，降低了技術(shù)人員的工作量和出錯率， 減少了機床停機等待時間。本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學習參考，轉(zhuǎn)載請注明！