专利名称：一种卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卧式四轴联动加工技术领域，特别是涉及一种卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统。
技术背景 因为卧式加工中心优越的加工性能.在汽车、内燃机、航空、航天、造船、家电等行业得到广泛应用。致使国内各相关行业在对卧式加工中心的应用提出了更高的要求，其中卧式加工中心四轴联动加工时的坐标寻找方式一直困扰了机床的使用者。目前在使用卧式加工中心做零件的四轴联动加工时，必须将被加工零件坐标中心(XZ坐标)与加工机床第四轴回转中心重合，因为目前通用的四轴加工中，X轴与Z轴定位后，将不再移动，X轴指向第四轴回转轴心线，Z轴坐标控制圆柱表面向轴心的切削深度.这时只有Y轴坐标与第四轴坐标B进行运动切削。所以被加工零件必须与机床第四轴回转中心重合，否则机床将不能进行加工。而要将零件的回转中心装夹到机床第四轴回转中心，保证比较好的同轴度，这是一个非常困难的过程，进而对机床的操作者提出了非常高的要求，但是常因装夹问题而影响到被加工零件的品质。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统，可以减少机床操作者的装夹难度，提高加工效率。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统，包括带有回转工作台的机床，所述回转工作台上设有位置传感器，所述位置传感器用于采集回转工作台上工件的位置；所述位置传感器与计算装置相连，所述计算装置用于根据位置传感器得到的工件位置计算该工件位置与回转工作台回转中心的关系；所述计算装置的输出端还与控制器相连，所述控制器用于根据计算装置的输出结果控制机床对工件进行加工。所述计算装置为MCS51系列单片机。有益效果由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本实用新型通过采集装置对加工零件的安装位置进行采集，并通过计算装置使用通用的的Y轴与第四轴B坐标的G代码程式，因此不需要考虑工件在机床上装夹位置便可以节省零件装夹后等待程序的时间，提高了生产流程的时间，从而减少了机床操作者的装夹难度，机床操作者不需要考虑工件在工件台上的位置，节省了大量的机床操作时间，提高了机床的使用效率。
图I是本实用新型的结构方框图；[0010]图2是本实用新型中坐标转换原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本实用新型的实施方式涉及一种卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统，如图I所示，包括带有回转工作台的机床，所述回转工作台上设有位置传感器，所述位置传感器用于采集回转工作台上工件的位置；所述位置传感器与计算装置相连，所述计算装置用于根据位置传感器得到的工件位置计算该工件位置与回转工作台回转中心的关系；所述计算装置的输出端还与控制器相连，所述控制器用于根据计算装置的输出结果控制机床对工件进行加工。 位置传感器的工作原理如下当回转工作台上放置有工件时，位于回转工作台上的位置传感器可以测得该工件距离其安装位置的距离以及角度，根据测得的距离和角度可得到工件在回转工作台上的具体位置。所述计算装置可以采用MCS51系列单片机实现。计算装置得到工件在回转工作台上的具体位置后可通过以下方式对工件的坐标进行转换，转换原理如图2所示。XZ 轴补尝公式X = X(原)+R*Cos(a_B) ;Z = Z(原)+R*Sin(a_B)。其中,X为补偿后的X坐标,Z为补尝后的Z坐标，X(原)为补偿前的X坐标,Z (原)为补尝前的Z坐标，R为补尝的圆周半径，a为偏移后的零件坐标与回转台中心的夹角，B为NC程序中输出的B轴坐标。本实用新型可采用本四轴联动坐标补尝方法，在不增加任何成本的情况下，并仍然使用零件回转中心坐标编程，只需输出Y轴和B轴坐标，保证输出的G代码在所有机床的通用性。只是将输出的Y坐标的位址符Y修改即可，并将原来在CAM软件中进行坐标转换方式通过推导验证，得到其正确的公式，并写入到机床控制器中，这样就可以使用通用的Y轴与第四轴B坐标的G代码程序，在机床上转换成XYZB四轴联动的加工，可以将被加工零件放在卧式加工中心第四轴工作台的任意位置，并将直接测出的零件坐标输入到指定的机床坐标系中，即可以进行四轴联动加工。下面以一个具体实施例介绍本实用新型的使用。机床设定过程将工件装夹在第四轴回转工作台的任意位置，并设定零件加工原点在机床上的机械坐标，将其数据记录在机床的G59坐标系中，该零件的坐标可通过位置传感器获取。设定机床第四轴回转工作台中心为G54坐标系(G54坐标只需设定一次并保存)。在G代码执行四轴联动加工前必须计算出零件坐标与机床第四轴回转中心之间的坐标关系，以方便后面坐标转换使用。在四轴联动加工前增加一个自定义的M代码或G代码，这里设定为M128。首先必须在机床控制器中定义M128呼叫对应的转换程序，并计算出被加工零件的原点G59与G54坐标系之间的关系，通过定义公用变量#190、#191输出零件坐标G59与G54坐标之间的关系，这些均可以由计算装置实现。加工时将对应的XYZ坐标转换在WVU，并将GOl直线加工转换成自定义的G代码，比如G101，GlOl必须在控制器中预先定义好，并通过GlOl呼叫坐标转换程式，将UVW对应的值(#21、#22、#23)输入到公式中进行换转。得到零件在机床上的实际加工的XYZ坐标(#24、#25、#26)及B和F值，即可完成实际加工。加工程序在执行加工时，控制器会一行一执行，在执行每一行时，都必须进行坐标转换的计算，这样机床进行加工时将不会连继，会影响加工品质和加工时间。为了避免这种现象发生，必须进行程序预处理。所以在四轴联动加工前增加了 G41或G42。因为刀具进行G41/G42补正时，会进行程序预处理，包括变量公式的预处理，但不对其进行补正.只使用其预处理功能，上述加工步骤由控制器实现控制。本实用新型通过采集装置对加工零件的安装位置进行采集，并通过计算装置使用通用的的Y轴与第四轴B坐标的G代码程式，因此不需要考虑工件在机床上装夹位置便可 以节省零件装夹后等待程序的时间，提高了生产流程的时间，从而减少了机床操作者的装夹难度，机床操作者不需要考虑工件在工件台上的位置，节省了大量的机床操作时间，提高了机床的使用效率。
权利要求1.一种卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统，包括带有回转工作台的机床，其特征在于，所述回转工作台上设有位置传感器，所述位置传感器用于采集回转工作台上エ件的位置；所述位置传感器与计算装置相连，所述计算装置用于根据位置传感器得到的エ件位置计算该エ件位置与回转工作台回转中心的关系；所述计算装置的输出端还与控制器相连，所述控制器用于根据计算装置的输出结果控制机床对エ件进行加工。
2.根据权利要求I所述的卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统，其特征在于，所述计算装置为MCS51系列单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种卧式四轴联动加工中心坐标偏移补尝系统，包括带有回转工作台的机床，所述回转工作台上设有位置传感器，所述位置传感器用于采集回转工作台上工件的位置；所述位置传感器与计算装置相连，所述计算装置用于根据位置传感器得到的工件位置计算该工件位置与回转工作台回转中心的关系；所述计算装置的输出端还与控制器相连，所述控制器用于根据计算装置的输出结果控制机床对工件进行加工。本实用新型使用通用的Y轴与第四轴B坐标的G代码程式，因此不需要考虑工件在机床上装夹位置便可以节省零件装夹后等待程序的时间，提高了生产流程的时间，从而减少了机床操作者的装夹难度。
文档编号B23Q15/00GK202572009SQ20122010824
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者王新兵 申请人:宁波海天精工机械有限公司