坐標(biāo)變換與子程序組合應(yīng)用

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722022

摘要：FANUC系統(tǒng)數(shù)控加工中心，加工與編程涉及坐標(biāo)變換和子程序，這兩個(gè)部分可以進(jìn)行組合運(yùn)用。本文內(nèi)容主要介紹了坐標(biāo)變換指令、子程序應(yīng)用指令以及兩者組合應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：坐標(biāo)變換；子程序；組合；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

加工中心的操作加工數(shù)控編程，涉及的編程指令很多，對(duì)與不同圖形的編程方法也有所不同。編程方法選擇不適當(dāng)，加工路徑不靈活，可能會(huì)有很多空行程[1]。選擇最優(yōu)的編程方法能夠避免程序冗長(zhǎng)，最大的優(yōu)化加工路徑。坐標(biāo)變換與子程序的組合應(yīng)用，可以將一個(gè)圖紙中不同位置的相同圖形，用一個(gè)子程序和多次的坐標(biāo)變換的組合完成加工[2]。

1 坐標(biāo)變換

（1）功能及作用。

坐標(biāo)變換是空間實(shí)體的位置描述，是從一種坐標(biāo)系統(tǒng)變換到另一種坐標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程。通過(guò)建立兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]。是各種比例尺地圖測(cè)量和編繪中建立地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)必不可少的步驟。兩個(gè)及以上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)由極坐標(biāo)相對(duì)參照確定維數(shù)空間。使用此功能指令進(jìn)行編程后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)比例縮放量產(chǎn)生一個(gè)當(dāng)前坐標(biāo)系，新輸入的尺寸均是在當(dāng)前坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)尺寸。

（2）指令格式。

坐標(biāo)變換的指令為G52 X_ Y_ Z_，其中X_ Y_ Z_表示刀具當(dāng)前位置相對(duì)于新設(shè)定的工件坐標(biāo)系的新坐標(biāo)值，是矢量坐標(biāo)。G52實(shí)現(xiàn)絕對(duì)可編程零位偏置，參考基準(zhǔn)是當(dāng)前設(shè)定的有效工件零位，即使用G54～G59中設(shè)定的工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)位置。例如實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)坐標(biāo)變換到點(diǎn)A（10，20，10）位置，則對(duì)應(yīng)指令為G52 X10 Y20 Z10。若要再次回到原來(lái)的零點(diǎn)位置，則對(duì)應(yīng)指令為G52 X0 Y0 Z0，即為取消局部坐標(biāo)系。

2 子程序

（1）功能及作用。

子程序?qū)嶋H上是一個(gè)概括性的術(shù)語(yǔ)，任何高級(jí)程序所調(diào)用的程序，都被稱(chēng)為子程序。它經(jīng)常被使用在匯編語(yǔ)言層級(jí)上。子程序的主體是一個(gè)代碼區(qū)塊，當(dāng)它被調(diào)用時(shí)就會(huì)進(jìn)入運(yùn)行[4]。在一個(gè)加工程序中，如果其中有些加工內(nèi)容完全相同或相似，為了簡(jiǎn)化程序，可以把這些重復(fù)的程序段單獨(dú)列出，并按一定的格式編寫(xiě)成子程序。主程序在執(zhí)行過(guò)程中如果需要某一子程序，通過(guò)調(diào)用指令來(lái)調(diào)用該子程序，子程序執(zhí)行完后又返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段[5]。

（2）指令格式。

子程序調(diào)用的指令為M98 P_ L_，M98表示調(diào)用子程序，P_表示調(diào)用的子程序的程序名，L_表示調(diào)用的子程序的次數(shù)。返回主程序的指令為M99。

3 坐標(biāo)變換與子程序組合應(yīng)用實(shí)例

（1）指令格式。

G52 X_ Y_ Z_；

M98 P_ L_；

G52 X0 Y0 Z0

（2）組合應(yīng)用。

對(duì)圖中零件中的三個(gè)鍵槽進(jìn)行分析，每個(gè)鍵槽的尺寸形狀都是一樣的，唯一的區(qū)別在于其在零件圖中的位置不同。所以在編程中，若以鍵槽的軸對(duì)稱(chēng)中心位置為編程原點(diǎn)，則三個(gè)鍵槽可以以一個(gè)完全一樣的程序呈現(xiàn)出來(lái)，此時(shí)需編寫(xiě)一個(gè)子程序，該子程序用于位置變換后的調(diào)用；位置的變換用坐標(biāo)變換來(lái)實(shí)現(xiàn)即可。

O0001；（主程序）

G90 G80 G40 G55 G17；

M03 S800；

G00 X0 Y0 Z10；

G52 X40 Y40 Z0；（第一次坐標(biāo)變換）

M98 P0002 L1； （第一次調(diào)用子程序）

G52 X0 Y0 Z0；（取消坐標(biāo)變換）

G52 X40 Y40 Z0； （第二次坐標(biāo)變換）

M98 P0002 L1； （第二次調(diào)用子程序）

G52 X0 Y0 Z0； （取消坐標(biāo)變換）

G52 X40 Y40 Z0； （第三次坐標(biāo)變換）

M98 P0002 L1； （第三次調(diào)用子程序）

G00 Z100；

M05；

M30；

O0002；（子程序）

G90 G00 X0 Y0；

G01 Z5 F100；

G00 X20 Y0；

G41 G01 X20 Y10 D01；

G02 X10 Y0 R10；

G01 Y10；

G02 X10 Y10 R10；

G01 X10 Y10；

G02 X10 Y10 R10；

G01 X10 Y0；

G02 X20 Y10 R10；

G40 G01 X10 Y0；

G00 Z10；

M99；（返回主程序）

（3）應(yīng)用分析。

通過(guò)三次坐標(biāo)變換和三次子程序應(yīng)用，將三個(gè)鍵槽的加工程序簡(jiǎn)化為一個(gè)程序，每次只需進(jìn)行坐標(biāo)變換和子程序的調(diào)用即可。所以采用此類(lèi)組合方式，可以簡(jiǎn)化程序，達(dá)到加工的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]凌肅明.多件加工的子程序嵌套編程應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2006，（03）：39.

[2]張松.刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用與分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（9）：24.

[3]余英良. 數(shù)控加工編程及操作[M].北京：高等教育出版社，2005.

[4]易樹(shù)平，劉覓，溫沛涵.面向智能車(chē)間的工藝規(guī)劃輔助決策方法[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2016，10（10）.

[5]惲志東，李海標(biāo).基于特征加工技術(shù)在自動(dòng)數(shù)控編程中的應(yīng)用[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2011，01（25）.

作者簡(jiǎn)介：丁立紅（1990），女，江蘇東臺(tái)人，助理實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：機(jī)械制造及其自動(dòng)化。