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
　　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

& u' ]6 }8 {9 E! I　　图1机床坐标系与工件坐标系关系图
) d: x* Y; w. [! w. h　　a=tan-1[( y2-y1)/( x2-x1)]
+ e3 K, u: F' R- A" Q4 A6 G' i! H4 N　　∆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]
+ k* Z' P! R/ J* s2 F! }% X7 e& U8 I　　式中：k1=tana
8 J2 x, J/ ?7 j0 w　　k2=tanb=( y3-y4)/(x3-x4)
- }. S1 G2 {' c" y; L　　坐标变换
　　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
/ C9 f- @& }; @. I: t　　x=x'cosa-y'sina+∆x
　　y=x'sina+y'cosa+∆y

4 M# b0 t: |- ~8 E　　图2程序框图
( n/ W' C/ f! i* U" `　　自动定位方法的实现及程序框图
- m4 ?3 h+ S8 T　　根据测量点求出a、∆x、∆y后，由坐标变换公式，
　　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。
　　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。
9 A; k+ S- e2 }) b6 m文章关键词： 工件   自动定位