一种数控加工中心工件坐标系计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数控加工中心工件坐标系计算方法及系统，卧式加工机床以Y轴为回转轴时，包括：将机械坐标系G53清零；人工设定工件坐标系及对应的工件姿态角度，设定一个工件坐标系为基准，人工测量基准工件坐标系GR相对机械坐标系G53的原点坐标值；以所述基准工件坐标系GR为基准，计算得到设定工件坐标系中除所述基准工件坐标系GR外的目标工件坐标系GS的加工坐标值。本发明专利技术解决人工测量原点容易有误，测量累计误差大，工件坐标值精度有待提高，人员劳动强度大和耗时久的问题。人员劳动强度大和耗时久的问题。人员劳动强度大和耗时久的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种数控加工中心工件坐标系计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及数控加工
，尤其涉及一种数控加工中心工件坐标系计算方法及系统。

技术介绍

[0002]数控加工中心坐标系分为一个机械坐标系和多个工件坐标系，传统方法中，每个工件坐标系原点值需要人工在设备中测量取得，如图1所示的标红加粗部分为汽车缸盖产品机加生产线中一道工序的加工内容，加工中心需要建立三个工件坐标系，需要先人工在设备内分别测量三个工件坐标系的原点值，得到加工内容在工件坐标系上的坐标，再进行数控加工，但是每个工件坐标系原点值的测量存在误差，由此得到的加工坐标的测量累计误差更大，影响数控加工的精度，且耗时、耗费劳动力。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]基于上述问题，本专利技术提供一种数控加工中心工件坐标系计算方法及系统，编制工件坐标系的计算方法计算各工件坐标系原点坐标，解决人工测量原点容易有误，测量累计误差大，工件坐标值精度有待提高，人员劳动强度大和耗时久的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]基于上述的技术问题，本专利技术提供一种数控加工中心工件坐标系计算方法，卧式加工机床以Y轴为回转轴时，包括以下步骤：
[0007]S1、将机械坐标系G53清零，即G53的X轴、Y轴、Z轴、B轴的原点坐标值G53X、G53Y、G53Z、G53B均为零；
[0008]S2、人工设定工件坐标系及对应的工件姿态角度，各工件坐标系的序号∈[54，59]，设定一个工件坐标系为基准，人工测量基准工件坐标系GR相对机械坐标系G53的原点坐标值：GRX、GRY、GRZ、GRB；
[0009]S3、以所述基准工件坐标系GR为基准，计算得到设定工件坐标系中除所述基准工件坐标系GR外的目标工件坐标系GS的加工坐标值，R≠S，且R、S∈[54，59]，包括：
[0010]S31、设定基准工件坐标系的序号R，根据选择的目标坐标系设定目标坐标系的序号S，测量得到目标坐标系GS加工点相对基准工件坐标系GR的相对坐标X
S/R
、Y
S/R
、Z
S/R
，给定工件旋转角度B为目标坐标系的工装姿态角度，给定目标坐标系X、Y、Z轴的原点偏移值分别为I、J、K，给定Z轴的最大行程值Z
m
和X轴的起始值X0；
[0011]S32、根据基准工件坐标系GR的原点坐标值计算X1和Z1：
[0012]初始基准点到第二基准点的距离：X1＝X0‑
GRX
‑
X
S/R
；
[0013]初始基准点到回转中心的距离：Z1＝GRZ
‑
Zm+Z
S/R
；
[0014]S33、根据X1和Z1计算出斜边C和夹角θ：
[0015]C＝SQRT(X12+Z12)，θ＝ATAN(Z1/X1)；
[0016]S34、计算旋转后的夹角θ＇和旋转后的工件旋转角度B
S
：
[0017]θ＇＝θ
‑
B；
[0018]B
S
＝GRB+B；
[0019]S35、根据所述斜边C和旋转后的夹角θ＇计算X1＇和Z1＇
[0020]X1＇＝C*COSθ＇，Z1＇＝C*SINθ＇；
[0021]S36、计算旋转后的目标坐标系GS加工点相对机械坐标系G53的X轴、Y轴、Z轴的相对坐标：
[0022]X
S
＝
‑
X1＇+X0+I；
[0023]Y
S
＝G59Y+Y
S/R
+J，
[0024]Z
S
＝Z1＇+Zm+K；
[0025]S37、根据输入的所述目标工件坐标系的序号S输出对应的目标工件坐标系GS的加工坐标值，即所述的X
S
、Y
S
、Z
S
和B
S
。
[0026]进一步的，步骤S2中，所述基准工件坐标系GR为工装为零度姿态的工件坐标系G59，R＝59，S∈[54，59)。
[0027]进一步的，步骤S2中，所述人工设定工件坐标系及对应的工件姿态角度包括：工装为90
°
姿态的工件坐标系G54，工装为270
°
姿态的工件坐标系G55或工装为180
°
姿态的工件坐标系G56和工装为零度姿态的工件坐标系G59，S＝54，55或56。
[0028]进一步的，所述步骤S2中，并进行夹具组装误差补正。
[0029]进一步的，所述步骤S1中，还包括检验B、R、S的合理性，包括：
[0030]S311、判断是否B*R*S＝0，若是，则报警，否则进入步骤S32；
[0031]S312、将R的值绝对值并四舍五入后赋给R，将S的值绝对值并四舍五入后赋给S；
[0032]S313、判断处理后的R是否大于59，若是，则报警，否则，进入步骤S314；
[0033]S314、判断处理后的S是否大于59，若是，则报警，否则进入步骤S32。
[0034]进一步的，所述步骤S34中，还包括检验所述旋转后的工件旋转角度的合理性，包括：
[0035]S342、判断B
S
是否小于零度，若是，则B
S
＝B
S
+360，若否，则B
S
不变；
[0036]S343、判断B
S
是否大于等于360
°
，若是，则B
S
＝B
S
‑
360，若否，则B
S
不变。
[0037]进一步的，以X轴为回转轴时，将以Y轴为回转轴时的所述计算方法中X轴上的量替换成Y轴上对应的量，Y轴上的量替换成X轴上对应的量。
[0038]进一步的，所述Z
m
＝
‑
850，X0＝0.0。
[0039]本专利技术也公开了一种数控加工中心工件坐标系计算系统，包括：
[0040]至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
[0041]所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行所述的数控加工中心工件坐标系计算方法。
[0042]本专利技术也公开了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行所述的数控加工中心工件坐标系计算方法。
[0043](三)有益效果
[0044]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
[0045]本专利技术仅人工测量基准工件坐标系的原点坐标值，直接计算得到加工点在其余工件坐标系中的加工坐标值，无需人工测量其余工件坐标系的原点坐标值，减少人工测量其余工件坐标系原点造成的累计测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控加工中心工件坐标系计算方法，其特征在于，卧式加工机床以Y轴为回转轴时，包括以下步骤：S1、将机械坐标系G53清零，即G53的X轴、Y轴、Z轴、B轴的原点坐标值G53X、G53Y、G53Z、G53B均为零；S2、人工设定工件坐标系及对应的工件姿态角度，各工件坐标系的序号∈[54，59]，设定一个工件坐标系为基准，人工测量基准工件坐标系GR相对机械坐标系G53的原点坐标值：GRX、GRY、GRZ、GRB；S3、以所述基准工件坐标系GR为基准，计算得到设定工件坐标系中除所述基准工件坐标系GR外的目标工件坐标系GS的加工坐标值，R≠S，且R、S∈[54，59]，包括：S31、设定基准工件坐标系的序号R，根据选择的目标坐标系设定目标坐标系的序号S，测量得到目标坐标系GS加工点相对基准工件坐标系GR的相对坐标X
S/R
、Y
S/R
、Z
S/R
，给定工件旋转角度B为目标坐标系的工装姿态角度，给定目标坐标系X、Y、Z轴的原点偏移值分别为I、J、K，给定Z轴的最大行程值Z
m
和X轴的起始值X0；S32、根据基准工件坐标系GR的原点坐标值计算X1和Z1：初始基准点到第二基准点的距离：X1＝X0‑
GRX
‑
X
S/R
；初始基准点到回转中心的距离：Z1＝GRZ
‑
Zm+Z
S/R
；S33、根据X1和Z1计算出斜边C和夹角θ：C＝SQRT(X12+Z12)，θ＝ATAN(Z1/X1)；S34、计算旋转后的夹角θ＇和旋转后的工件旋转角度B
S
：θ＇＝θ
‑
B，B
S
＝GRB+B；S35、根据所述斜边C和旋转后的夹角θ＇计算X1＇和Z1＇：X1＇＝C*COSθ＇，Z1＇＝C*SINθ＇；S36、计算旋转后的目标坐标系GS加工点相对机械坐标系G53的X轴、Y轴、Z轴的相对坐标：X
S
＝
‑
X1＇+X0+I；Y
S
＝G59Y+Y
S/R
+J，Z
S
＝Z1＇+Zm+K；S37、根据输入的所述目标工件坐标系的序号S输出对应的目标工件坐标系GS的加工坐标值，即所述的X
S
、Y
S
、Z
S
和B
S
。2.根据权利要求1所述的数控加工中心工件坐标系计算方法，其特征在于，步骤S2中，所述基准工件坐标系GR为工装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李未昌，谭锐，张孝平，李建，张良强，
申请(专利权)人：湖南容大智能变速器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：