数控加工中工件的自动定位

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　　1工件自动定位原理
7 s. b" D9 U. q2 b* V, T　　工件位置的测量
　　为说明问题并考虑实际装夹情况，设工件只在XOY平面内偏斜。当工件安装偏斜时，为确定机床坐标系与工件坐标系的关系，应首先测出工件所在位置。设图1为安装偏斜的工件，外轮廓为O'ABC，X'O'Y'为工件坐标系，XOY为机床坐标系。利用测量头沿O'A边任意测量两点，显示出测头中心坐标( x1，y1)，( x2，y2)，再沿O'C边任意测出另外两点( x3，y3)，( x4，y4)，由以上4点并考虑测头半径r，可求出O'点坐标值及O'A边倾斜角a为

2 L! p& G8 G+ o" |　　图1机床坐标系与工件坐标系关系图
! l* B3 a# S# C- a- b; Q+ a　　a=tan-1[( y2-y1)/( x2-x1)]
　　∆x=( k1 x1-k2 x3-y1+y3)/(k1-k2)+rcos [(b+a)/2]/sin[(b-a)/2]
　　∆y=[( k1 y3-k2 y1)+k1 k2 ( x1-x3)]/(k1-k2)+r sin[(b+a)/2]/sin[(b-a)/2]
! Z* [/ X) v& }% u8 j5 r- ^. S　　式中：k1=tana
$ j" l# U- y9 R) z7 z( l5 x　　k2=tanb=( y3-y4)/(x3-x4)
　　坐标变换
2 U' \9 I$ R7 M2 r: c; F/ H　　设在工件坐标系X'O'Y'下的某点坐标值(x'，y')，若已知工件坐标系X'O'Y相对机床坐标系XOY平移∆x、∆y，并旋转一角度a，在XOY坐标系下该点的坐标值，可按下式求出为
( N: t- A2 V: d( S2 Z# B9 `　　x=x'cosa-y'sina+∆x
8 F9 j3 o0 x! ^　　y=x'sina+y'cosa+∆y
9 V* c4 H6 T$ s5 d" ?2 n
* U. I$ H1 A$ S　　图2程序框图
1 i+ n2 x0 f6 ~" k" \　　自动定位方法的实现及程序框图
　　根据测量点求出a、∆x、∆y后，由坐标变换公式，
8 N. q3 m/ m* b' O3 ?　　可修正原数控代码中的坐标值，生成新的数控代码，按新的数控代码加工即可获得与原方法相同的加工结果。
8 W6 o1 u' f7 Q/ A8 A6 ?/ B　　这一方法实际操作非常简便，即只需测出4个点的坐标值并将其输入计算机，计算和修正原数控代码的工作可由编制好的程序自动完成。因只需作简单的计算和修正原数控代码中的坐标值，所编程序可方便地用Borland C++实现，其程序框图见图2。
文章关键词： 工件   自动定位