加工中心工件坐标系原点确定方法的设计与探讨(全文).pdf

【加工中心工件坐标系原点确定方法的设计与探讨】 在工件的机械加工中，坐标系的正确建立至关重要，因为它决定了刀具与工件的相对运动路径。加工中心涉及两个主要的坐标系：机床坐标系和工件坐标系。机床坐标系是一个遵循国际统一标准的右手笛卡尔坐标系，其原点（机械原点或零点）是固定的，不可改动，通常作为参考用于建立工件坐标系。工件坐标系则是根据加工需求人为定义的，用于编程尺寸的设定。 工件坐标系的确定方法通常是这样的：在工件待加工状态下，选择合适的工位，让工件坐标系原点在X、Y轴上与机床主轴线重合，Z轴与主轴端面重合。具体操作中，可以通过百分表和手动脉冲发生器来确定X、Y轴的坐标值，Z轴坐标值则通过刀杆与定位面的轻微接触来获取。如果工件坐标系原点不在定位销中心，需要先测量实际交点坐标，再通过计算得出工件原点坐标。 然而，传统的确定方法对于精度较高的微小加工可能存在局限性。因此，文章提出了使用传感器硬件捕获的新方法。这种方法采用光栅尺位移传感器，预先在机床上设定一个点，当工作台运动到这个点时，传感器被触发并读取其位置。这种方法强调了传感器的高精度，通常可以达到0.005mm的反应速度。通过“home+index”两次循环触发，第一次快速移动以大致定位，第二次减速以提高捕获精度。 工作原理是，传感器在预设的“零点”处瞬时触发，将捕获的位置作为参考点，通过软件编程计算偏移量。第一次运动触发原点信号，读取位置并调整目标位置。第二次运动触发Index信号，再次读取位置并更新目标位置。最终，通过软件函数设置机械原点，完成工件坐标系的精确定位。 加工中心工件坐标系原点的确定是一个涉及到精度和效率的关键步骤。传统的手工对刀方法虽然直观，但在高精度加工中可能不够理想。传感器捕获技术的应用则为提高坐标原点确定的精度提供了一种新途径，尤其适用于精密加工场景。通过这种方式，可以更好地确保加工过程的准确性和一致性，从而提高整体的加工质量和效率。