我們單位的數(shù)控車床現(xiàn)有兩種，一種是寶雞機(jī)床廠生產(chǎn)的CJK1630，采用的是FANUC系統(tǒng)，另一種是云南機(jī)床廠生產(chǎn)的CYNCP320，采用的是航天數(shù)控系統(tǒng)。在使用中我們發(fā)現(xiàn)兩種系統(tǒng)不太一樣，從而使我們對數(shù)控車床坐標(biāo)系特別關(guān)注，繼而進(jìn)行了分析。
1、數(shù)控坐標(biāo)系簡介
數(shù)控機(jī)床的加工是由程序控制完成的，所以坐標(biāo)系的確定與使用非常重要。根據(jù)ISO841標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系用右手笛卡兒坐標(biāo)系作為標(biāo)準(zhǔn)確定。數(shù)控車床平行于主軸方向即縱向為Z軸，垂直于主軸方向即橫向為X軸，刀具遠(yuǎn)離工件方向為正向。
數(shù)控車床有三個坐標(biāo)系即機(jī)械坐標(biāo)系、編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。機(jī)械坐標(biāo)系的原點(diǎn)是生產(chǎn)廠家在制造機(jī)床時的固定坐標(biāo)系原點(diǎn)，也稱機(jī)械零點(diǎn)。它是在機(jī)床裝配、調(diào)試時已經(jīng)確定下來的，是機(jī)床加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。在使用中機(jī)械坐標(biāo)系是由參考點(diǎn)來確定的，機(jī)床系統(tǒng)啟動后，進(jìn)行返回參考點(diǎn)操作，機(jī)械坐標(biāo)系就建立了。坐標(biāo)系一經(jīng)建立，只要不切斷電源，坐標(biāo)系就不會變化。編程坐標(biāo)系是編程序時使用的坐標(biāo)系，一般把我們把Z軸與工件軸線重合，X軸放在工件端面上。工件坐標(biāo)系是機(jī)床進(jìn)行加工時使用的坐標(biāo)系，它應(yīng)該與編程坐標(biāo)系一致。能否讓編程坐標(biāo)系與工坐標(biāo)系一致，使操作的關(guān)鍵。
在使用中我們發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)與航天數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)械坐標(biāo)系確定基本相同，都是在系統(tǒng)啟動后回參考點(diǎn)確定。
2 、淺談兩種系統(tǒng)坐標(biāo)系的確定
FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。
第一種是：通過對刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡單，可靠性好，他通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會存在且不會變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來的位置。
第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對刀后將刀移動到G50設(shè)定的位置才能加工。對到時先對基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對于基準(zhǔn)刀的。
第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54~G59可以設(shè)定六個坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對于參考點(diǎn)不變的，與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。
航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系建立是通過G92 Xa zb (類似于FANUC的G50)語句設(shè)定刀具當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)值來確定。加工前需要先對刀，對到實現(xiàn)對的是基準(zhǔn)刀，對刀后將顯示坐標(biāo)清零，對其他刀時將顯示的坐標(biāo)值寫入相應(yīng)刀補(bǔ)參數(shù)。然后測量出對刀直徑Фd，將刀移動到坐標(biāo)顯示X=a-d Z=b 的位置，就可以運(yùn)行程序了(此種方法的編程坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件右端面中心)。在加工過程中按復(fù)位或急停健，可以再回到設(shè)定的G92 起點(diǎn)繼續(xù)加工。但如果出意外如：X或Z軸無伺服、跟蹤出錯、斷電等情況發(fā)生，系統(tǒng)只能重啟，重其后設(shè)定的工件坐標(biāo)系將消失，需要重新對刀。如果是批量生產(chǎn)，加工完一件后回G92起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件，在操作過程中稍有失誤，就可能修改工件坐標(biāo)系，需重新對刀。鑒于這種情況，我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上。我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床的刀補(bǔ)值有16個，可以利用，于是我們試驗了幾種方法。
第一種方法：在對基準(zhǔn)刀時，將顯示的參考點(diǎn)偏差值寫入9號刀補(bǔ)，將對刀直徑的反數(shù)寫入8號刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后，將刀具移動到參考點(diǎn)，通過運(yùn)行一個程序來使刀具回到工件G92起點(diǎn)，程序如下：
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G92 X0 Z0;
N004 G00 X100 Z100;
N005 G00 T18;
N006 G92 X100 Z100;
N007 M30;
程序運(yùn)行到第四句還正常，運(yùn)行第五句時，刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動，但卻異常的向X、Z的正向移動，結(jié)果失敗。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個刀位的兩個刀補(bǔ)所至。
第二種方法：在對基準(zhǔn)刀時，將顯示的與參考點(diǎn)偏差的Z值寫入9號刀補(bǔ)的Z值，將顯示的X值與對刀直徑的反數(shù)之和寫入9好刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后，將刀具移至參考點(diǎn)，運(yùn)行如下程序：
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G00 X100 Z100;
N004 M30;
程序運(yùn)行后成功的將刀具移至工件G92起點(diǎn)。但在運(yùn)行工件程序時，刀具應(yīng)先向X、Z的負(fù)向移動，卻又異常的向X、Z的正向移動，結(jié)果又失敗。分析原因懷疑是系統(tǒng)運(yùn)行完一個程序后，運(yùn)行的刀補(bǔ)還在內(nèi)存當(dāng)中，沒有清空，運(yùn)行下一個程序時它先要作消除刀補(bǔ)的移動。
第三種方法：用第二種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點(diǎn)后，重啟系統(tǒng)，不會參考點(diǎn)直接加工，試驗后能夠加工。但這不符合機(jī)床操作規(guī)程，結(jié)論是能行但不可行。
第四種方法：在對刀時，將顯示的與參考點(diǎn)偏差值個加上100后寫入其對應(yīng)刀補(bǔ)，每一把刀都如此，這樣每一把刀的刀補(bǔ)就都是相對于參考點(diǎn)的，加工程序的G92起點(diǎn)設(shè)為X100 Z100，試驗后可行。這種方法的缺點(diǎn)是每一次加工的起點(diǎn)都是參考點(diǎn)，刀具移動距離較長，但由于這是G00 快速移動，還可以接受。
第五種方法：在對基準(zhǔn)刀時將顯示的<
