回转体在卧式加工中心的旋转工作台上任意放置的坐标计算方法
回转体在卧式加工中心的旋转工作台上任意放置的坐标计算方法
回转体在卧式加工中心的旋转工作台上任意放置的坐标
计算方法
首先，我们需要明确回转体的位置。
在卧式加工中心中，回转工作台
通常由水平和垂直两个方向上的移动组成。
因此，我们可以通过水平和垂
直方向的移动距离来确定回转体的位置。
根据机床的规格和设计，我们可
以通过测量移动台的位移来确定回转体的位置。
其次，我们需要确定回转体的姿态。
姿态是回转体相对于机床坐标系
的方向或位置。
通常，我们可以通过测量回转工作台的倾斜角度或使用传
感器来确定回转体的姿态。
一旦姿态确定，我们就可以将其转换为机床坐
标系中的坐标。
接下来，我们需要确定回转体的旋转角度。
旋转角度是指回转体相对
于机床坐标系的旋转程度。
在卧式加工中心中，旋转角度通常是根据机床
的规格和设计来确定的。
我们可以通过测量回转工作台的旋转角度或使用
传感器来确定旋转角度。
最后，我们将通过转换方法将回转体的位置、姿态和旋转角度转换为
机床坐标系中的坐标值。
转换方法通常基于数学原理和几何关系。
我们可
以使用矩阵变换技术或其他坐标转换方法来完成此过程。
根据机床的不同，可能需要使用不同的转换方法。
综上所述，回转体在卧式加工中心的旋转工作台上任意放置的坐标计
算方法需要确定回转体的位置、姿态和旋转角度，并将其转换为机床坐标
系中的坐标值。
这需要使用数学原理和几何关系，并根据机床的规格和设
计选择合适的转换方法。
卧加回转台中心坐标的精确找正
卧加回转台中心坐标的找正方法日期2015/8/20在使用带B 轴的卧式加工中心过程中，有时需要回转工作台，坐标系转换过程中，需要用到工作台的回转中心坐标，而某些机床出厂时未告之用户其工作台回转中心。
机床使用过程中，调整过机床原点，造成回转中心改变。
这种情况下，需要找正B 轴（工作台）回转中心在机床坐标系的位置。
本方法适用任意品牌卧式加工中心回转台的调整找正．下面分别介绍X 、Y 、Z 三个方向坐标找正方法（附图）。
卧式加工中心机床零点校正（部分厂商机床零点就是回转台回转中心）所需工具：标准芯棒、万向磁力表座、百分表X 轴校正：1.主轴上装配芯棒，MDA 模式下输入【G53G0X0】执行此程序使主轴移至现状态下托盘中心即X=0；2.将表靠上芯棒(找到芯棒最外侧点)，如图1；3.为安全起见，移动Z 轴，使表离开芯棒，在MDA 模式下将托盘旋转180°；4.手动移动Z 轴使千分表接与芯棒接触上，调整X 轴位置，使得百分表在芯棒两侧指示相同，记下此时X 坐标值，如图2；5.将所得X 值+MD34090，重新输入到MD34090内激活重启(相对值编码器)(本条只适用于SIEMENS840D pl 系统)。
图1图2Z轴校正：1.Ｘ轴定位到回转台中心，即Ｘ0位置，将表靠上芯棒(找到芯棒最外侧点),如图3a，将表指针对零；2.移动Z轴，使表离开芯棒，在MDA模式下将托盘旋转90°；3.移动Z轴使表针与芯棒端面接触，对零，记下此时Z轴机械坐标值,如图3c;4.计算Z轴中心坐标值，Ｚ=Ｚ实-Ｌ芯-Ｒ芯；5.将Ｚ值与原MD34090相加，激活重启．a b c图3Y轴校正(工作台面)：1.用标准量块，将表指针对零，如下图4；2.移动相关轴，使表位于芯棒最高点，表针对零；3.计算Y轴中心坐标值，Y=Y实-L量+R芯；4.将Y值与原MD34090相加，激活重启．5.或直接用芯棒靠上量块，用塞尺判断间隙计算Y轴位置图4。
带回转工作台加工中心坐标系的快速确定方法
带回转工作台加工中心坐标系的快速确定方法赵飞1，兴百宪2（1.镇江市高等专科学校，江苏镇江212028；2.中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，江苏常州213011）0引言对于一般的数控机床和加工中心而言，在零件的加工过程中，所需建立的工件坐标系数目一般较少，各个坐标系之间的几何位置关系一般也比较简单，采用测量法建立各个坐标系就比较容易。
当加工复杂箱体类、壳体类零件，如船用中速柴油机的机体、后端空冷器壳体等大型复杂零件时，往往需要带有回转工作台的数控机床和加工中心，尤其以带有回转工作台的卧式镗铣加工中心应用最为普遍，由于加工零件本身结构复杂，需要建立的坐标系比较多，且各个坐标系的几何位置关联密切，如果每个坐标系的建立都通过测量建立，不可避免地存在着大量的测量误差，即使通过多次测量求平均值的方法也只能减小误差，无法从根本上避免误差，同时多次测量也会极大地降低加工效率。
1坐标系建立方法对于带回转工作台加工中心的坐标系建立，采用实测初始第一个工件坐标系，后续的其它坐标系利用实测的初始第一个工件坐标系进行计算确定，这样只需进行一次完整的测量，可以最大程度地降低测量误差，同时在数控程序的编制过程中，可以利用宏程序自动建立坐标系，在加工过程中因坐标系建立需要的停机时间都可以节省下来，大大地提高了加工的效率，零件的调整准备也可以相应地简化，在实际生产中具有较大的实践价值。
在具体的加工过程中，工件装夹到回转工作台上，工件中心和工作台的回转中心一般无法直接重合工件初始安装位置如图1所示。
加工的初始工件坐标系需要全部测量，可采用人工测量或采用探头精确测量，当第一工序加工完毕后，需要回转工作台转动一定角度继续进行其它工序加工，当回转的角度为非90°或90°的整倍数时，如存在图2所示的x方向角度斜面加工工序时，机床的工作台回转后，就无法通过人为的直接测量建立此时的工件加工坐标系，所以本文的工件坐标系建立方法在此种情况下将更有意义和价值，优势也更加明显。
四轴卧式加工中心工作台旋转后坐标系的自动转换
1 序言四轴卧式加工中心的应用已越来越普遍，但仍需要不断钻研和发掘设备的性能和功能，才能将其优势发挥到极致，从而更高效地加工出更高质量的产品零件。
本文以工作台旋转后的坐标系转换为例，介绍利用宏程序完成带B轴卧式加工中心的工作台旋转后坐标系自动转换的方法。
2 坐标系转换存在的问题一个工件有多个面需要加工时，使用带B轴的四轴卧式加工中心比较方便，只需一次装夹，就可以通过旋转工作台实现多个面的加工。
在实际工作中，由于工件中心一般不是刚好放在工作台旋转中心，而且工件形状各异，所以通常加工每个面时都要重新测量并设定工件坐标系，效率低而且有测量误差，一些形状复杂的斜面或图样上的虚构面甚至根本无法测量。
仔细思考这个问题不难发现，根据零件形状要求，构建不同坐标系，再利用几何模型和图样尺寸列出各坐标系之间的关系，从而实现坐标系的转换，即可解决以上问题。
考虑到工作台旋转后Y坐标无变化，因此下面只分析计算X轴和Z 轴的坐标变化与转换。
3 坐标系转换过程3.1 测量工作台旋转中心X、Z轴机械坐标测量所需工具为主轴标准检棒和带磁吸表座的杠杆式千分表。
（1）测量Xc 测量过程如图1所示。
a）0°位置b）180°位置图1 工作台旋转中心X轴机械坐标测量1）将工作台（B轴）定位在0°位置，标准检棒装在主轴上，表座吸在工作台上并使千分表表针压在检棒侧母线上（见图1a）。
手动移动Y轴寻找检棒侧母线最高点，千分表指针读数置0，记下此处X轴机械坐标Xm1。
2）将检棒向上移至安全位置，将工作台旋转至180°位置。
以同样方式，在另一侧寻找检棒侧母线最高点（见图1b），并移动X轴使千分表读数在上次置0的位置，记下此处X轴机械坐标Xm2，则工作台旋转中心X轴机械坐标为Xc＝（Xm1＋Xm2)/2。
验证：将主轴固定在Xc位置，再用上述方法，只移动Y轴和Z轴，如果在0°和180°位置千分表的读数完全相同，说明Xc正确，否则需重新测量。
OKUMA卧式加工中心旋转坐标系示例
示例1B正向60度点旋转为0度零点计算参数名参数数值程序参数备注原坐标系号11H 或VACOD 不输入则为当前坐标系,注意不能为零X0.000VZOFX[1]Y 0.000VZOFY[1]Z0.000VZOFZ[1]B0.000VZOFB[1]X144.261X Y 0.000Y Z-116.711Z B60.000B 该点新坐标系下坐标将为B0新坐标系号22P X 0.000I 默认为0Y 0.000J 默认为0Z 0.000K 默认为0B 0.000不需要必须为0新坐标系偏置X0.000VZOFX[2]Y0.000VZOFY[2]Z-33.422VZOFZ[2]B 60.000VZOFB[2]机床规格参数B轴旋转中心X0.000Z -200.000该点新坐标系坐标卧加坐标旋转坐标计算原坐标偏置原坐标系中点坐标示例2B正向120度点旋转为0度零点计算参数名参数数值程序参数备注原坐标系号11H 或VACOD 不输入则为当前坐标系,注意不能为零X 0.000VZOFX[1]Y0.000VZOFY[1]Z0.000VZOFZ[1]B0.000VZOFB[1]X144.261X Y0.000Y Z-283.289Z B120.000B 该点新坐标系下坐标将为B0新坐标系号22P X0.000I 默认为0Y0.000J 默认为0Z0.000K 默认为0B0.000不需要必须为0新坐标系偏置X0.000VZOFX[2]Y0.000VZOFY[2]Z-33.422VZOFZ[2]B 120.000VZOFB[2]机床规格参数B轴旋转中心X0.000Z -200.000该点新坐标系坐标卧加坐标旋转坐标计算原坐标偏置原坐标系中点坐标。
卧式加工中心工作台回转中心X轴坐标快速测定及其坐标换算
Application 应用 技术 案例 产品56 │ 今日制造与升级卧式加工中心工作台回转中心X 轴坐标快速测定及其坐标换算李清松（山东工业技师学院，山东潍坊 261053）［摘 要］本文就卧式加工中心为例，针对工作台回转中心坐标换算以及快速测定等相关问题，阐述卧式加工中心回转工作台出现变化之后对X 轴进行快速测定以及坐标换算的方法，参照相关公式进行计算，能够充分保障测定以及坐标换算工作的准确性。
［关键词］卧式加工中心；工作台回转中心；X 轴；快速测定；坐标换算 ［中图分类号］TG659［文献标志码］B伴随着我国制造业技术越来越发达，我国国产的数控设备也在不断更新换代。
但是整体而言，相较于进口设备，在技术细节方面还有很多不足需要改进，针对卧式加工中心工作台回转中心X 轴坐标快速测定及其坐标换算的问题，以我厂卧式加工中心为例，在工作台回转中心180°旋转的情况下，参照图样设计即可建立一个完整的坐标系，对于其余角度的坐标能够实现自动识别，简便性十分显著，准确率也相对较高。
但是在实际生产加工过程中，这个功能却相对欠缺，通常，回转中心X 轴的坐标测定以及换算需要在工作台中心或者是采用人为方式进行，不同的技术工人换算方法不同，效率高低不同，加大了劳动成本，坐标计算的准确率也难以保障。
因此，本文就卧式加工中心工作台回转中心X 轴坐标快速测定及其坐标换算作出初步分析探究。
1国产卧式加工中台回转中心X 坐标的转换现阶段，更加方便地识别卧式加工中心回转工作台中心X 轴旋转坐标转换是当下我国很多制造产业面对的重要课题，相关企业应当正确的利用工装定位，因为当工作台回转中心上工件坐标与工作台中心不重合，工件原点就不会出现在原来的绝对位置上了。
所以，为了更加准确地计算出卧式加工中心工作台回转中心X 轴的坐标系数，应当保证加工中心工作台在旋转到任何一个角度的时候，都能够准确地确定X 轴的坐标系数，保障产品加工的准确性。
利用宏程序自动换算卧式加工中心工件坐标系的操作方法
因此,可以采用通过数学模型的坐标系转换,结
动旋转机床旋转轴并不断地敲动工件使其与机床回
合西门子数控系统宏指令功能,编写出宏程序,当数
转中心吻合,在此过程中人工消耗的时间比较多,而
控旋转工作台旋转 一 定 角 度 时,在 西 门 子 数 控 系 统
收稿日期:
2023-11-07
作者简介:陈雪(
1982—),女,河北保定人,副教授,就职于包头职 业 技 术 学 院 数 控 技 术 教 研 室,主 要 从 事 数 控 技 术 专 业 的
一般为了提高工件的旋转精度和实现工件坐标点的
置精度。但这种方 法 存 在 找 正 时 间 长、产 品 生 产 周
准确计算,都会将工 件 放 在 机 床 的 回 转 中 心 上 进 行
期长等问题 [3]。
的旋转中心重合时,工作台转过一定角度后,工件坐
加工,但是在操作过程中非常的繁琐,需要不停地手
加工,且加工内容之间有较高的位置精度要求,如复
宏程序
备注
L100
子程序
R1=$AA IW[X]
将当前 X 轴数值写 入 R1 中,[X]代 表 当
前 X 数 值,换 成 Y Z B 表 示 当 前 的 响 应
的坐标值
图 1 所示,(
X1 ,
Z1 )为 在 零 件 或 者 夹 具 上 采 集 的 第
IF R1<0
条件选择,判断
二点坐标,
a为两点之间的夹角,
2.内蒙古第一机械集团公司 第四分公司;
3.内蒙古北方重工业集团有限公司 防务事业部,内蒙古 包头 014030)
摘
要:文章针对在带旋转工作台的卧式加工中心上进行工件多 面 加 工 时,存 在 的 找 正 时 间 长、产
卧式加工中心机床回转中心与零点定位系统配合,从而达到快速调试加工介绍
将下列 O9013程序输入CNC系统内存、 O9013(D_C_X_Z_B_) #5=#7941+#24-#500(P48X+U-X0) #6=#7943+#26-#501(P48Z+W-Z0) #9=SQRT[#5*#5+#6*#6] #10=ATAN[#6]/[#5]+#2 #24=#500+#9*COS[#10] #26=#501+#9*SIN[#10] G90G10L#7P#3X#24Y[#7942+#25]Z#26B[#7944+#2] M99 再在系统参数#6053里赋值140，然后O9013程序就可以用G140这个
用G10改变工件坐标系零点偏移值格式
格式：G10L2P ；
P=1：工件坐标系G54的零点偏移值 P=2：工件坐标系G55的零点偏移值 P=3：工件坐标系G56的零点偏移值 P=4：工件坐标系G57的零点偏移值 P=5：工件坐标系G58的零点偏移值 P=6：工件坐标系G59的零点偏移值
格式：G10L20P ； P=1：工件坐标系G54.1 P1的零点偏移值 P=2：工件坐标系G54.1 P2的零点偏移值
卧式加工中心机床回转中心与零点定位 系统配合，完成快速调试加工介绍
1卧式加工中心机床回转中心寻找方法 2零点加紧工装系统的装夹与校正 3用于快速调试加工实现的程序使用
1卧式加工中心回转中心确认方法
方法1 1：将机床返回参考点。 2：如下图所示，将已知长度(L)的大理石直 尺或块规固定于工作台面上，用千分表沿Z轴 找直1,2两点。误差要求在0.005mm之内。主 轴上夹持心轴或者三位寻边器，轻靠点1，得 到机械坐标值X1，工作台（B轴)旋转180°轻 靠点2，得到机械坐标值X2，可算出X轴回转 中心机械坐标值：
卧加坐标旋转坐标计算原理
卧加坐标旋转坐标计算原理1. 引言1.1 背景介绍卧加坐标旋转坐标计算原理引言在现代科学技术领域，坐标系是一个非常重要的概念。
坐标系的建立和运用，为各个领域提供了方便和便利。
特别是在数学、物理、工程等学科中，坐标系的概念和运用更是不可或缺。
而在坐标系中，旋转坐标计算原理是一个值得深入研究的课题。
本文将重点介绍卧加坐标的旋转计算原理。
卧加坐标是一种常用的坐标系，特别适用于描述某些物体在水平面内的运动状态。
通过旋转坐标的计算原理，我们可以更加准确地描述和预测物体的运动轨迹，从而为科学研究和工程应用提供更为精确的数据支持。
研究目的本文旨在系统地介绍卧加坐标的旋转计算原理，帮助读者更好地理解和运用该坐标系。
通过实例分析，展示卧加坐标旋转计算在实际问题中的应用价值和意义，为相关领域的研究和实践提供参考和指导。
1.2 研究目的本文旨在深入探讨卧加坐标旋转坐标计算原理，通过对坐标系概念、旋转坐标计算原理、卧加坐标的定义、卧加坐标的计算公式以及实例分析的详细介绍，帮助读者更好地理解和掌握这一相关知识。
具体来说，研究目的包括以下几个方面：1. 解释坐标系概念，帮助读者建立清晰的坐标系思维，认识到不同坐标系的特点和用途。
2. 分析旋转坐标计算原理，揭示旋转操作背后的数学原理和计算方法，使读者能够准确计算旋转后的坐标位置。
3. 阐述卧加坐标的定义，让读者了解卧加坐标的特点及其在实际应用中的价值和意义。
4. 探讨卧加坐标的计算公式，帮助读者掌握计算卧加坐标时的具体方法和步骤。
5. 通过实例分析，展示卧加坐标旋转坐标计算原理在实际问题中的应用，加深读者对于理论知识的理解和实际运用能力。
2. 正文2.1 坐标系概念坐标系概念是描述空间中点位置的重要概念。
在三维空间中，我们通常使用直角坐标系来表示点的位置。
直角坐标系由三个互相垂直的轴组成，分别是x轴、y轴和z轴。
点的位置可以用x、y、z坐标来表示，这三个坐标分别表示点在x轴、y轴和z轴上的投影距离。
回转体在卧式加工中心的旋转工作台上任意放置的坐标计算方法
回转体在卧式加工中心的旋转工作台上任意放置的坐标计算方法李超吴建波张强四川宜宾普什模具有限公司 644000摘要：为了解决大型回转体类零件加工径向孔，在装夹时旋转中心定位困难和容易造成变形、损坏加工表面等问题。
充分利用机床NC程序的公式计算功能，加工零件可以随意地放置在工作台上，利用该功能可将工件的回转中心虚拟到工作台的回转中心（即将工件的回转中心偏移到工作台的回转中心），理论误差可小于0.001mm。
实际应用表明，此方法定位准确可靠，给加工编程带来极大的方便，节省很大的人力物力。
关键字：回转体坐标计算方法1、装夹方法比较1.1 传统装夹放置方法如图2所示，在回转体上加工6个Φ60大的孔，传统加工方法是把回转体中心放在工作台旋转中心上，再旋转工作台(B轴)分度加工6个Φ60大的孔，以达到所要加工孔的目的。
优点是：(1)加工时易于理解，加工基准能完全与图纸基准重合；(2)编程简单。
缺点是：(1)需要将工件的回转中心放置在工作台的旋转中心上，并根据零件的精度要求控制重合误差。
(2)、工件在调整位置时移动较困难，容易损伤工件的外观同时引起变形，影响外形尺寸和表面质量。
(3)、装夹找正时间长，效率低。
图 1图1 传统零件放置示意图1、2新的装夹放置方法只需要将工件随意地放置在工作台上，通过机床NC 程序的公式计算功能，将工件的回转中心偏虚拟到工作台的回转中心即可。
如图3所示优点是：(1)、装夹放置位置没有任何限制。
(2)、装夹时间短，效率低。
(3)、不需要专用工装。
(4)、可有效保护产品外观，和减少变形。
缺点是：(1)、加工时不是很直观，容易让人误解。
(2)、程序编制较复杂。
工作台图2 新的零件放置示意图2、虚拟坐标设定及计算方法2.1装夹步骤和提取必要数据： 步骤如下：（1） 首先将工件回转零点X1、Z1，设定到加工坐标系（如G54）中（如图2）。
（2） 将旋转工作台当前位置设为B0。
（3） 以坐标系G54中X1、Z1为被减数，减去旋转工作台零点X0、Z0（固定值），得到两中心的距离△X 、△Z （注意：由于工件的放置位置不一样△X 、△Z 可能是负数或正数）。
卧式加工中心回转中心的测定及坐标计算
卧式加工中心回转中心的测定及坐标计算作者：虞志刚刘刚来源：《科学与财富》2017年第18期摘要：主要阐述了卧式加工中心的回转工作台的回转中心的变化和快速测定方法以及工件坐标在卧加上的通用计算公式的介绍。
关键词： DH80卧式加工中心；机床回转中心测定；工件坐标计算问题提出大多数卧式加工中心都配有回转工作台，这样可以实现在零件一次安装中多个加工面的加工。
卧式加工中心主轴端面与B轴回转中心有个固定值，因为卧加B轴旋转，用宏程序换算工件各个回转角度的坐标系的时候需要用到这个值ΔZ。
一般来说这个值是恒定的，可最近我们公司的一台DH80三菱卧式加工中心经常出现这个数值ΔZ莫名的变动。
这个数值ΔZ的变动有时可以达到±0.6㎜，严重影响了产品质量，而且这样往往会出现批量性的质量事故。
现在我们急需解决以下问题：机床回转中心的ΔZ值怎样测定；机床回转中心的ΔZ值的变化影响了工件坐标系，怎样方便的计算出工件各个回转角度的坐标系。
分析问题机床随着使用时间的增加，特别是在机床相关部分出现机械故障时，都有可能使机床回转中心出现变化。
例如，机床在加工过程中出现撞车事故、机床丝杠螺母松动时等。
因此，机床回转中心必须定期测量，特别是在加工相对精度较高的工件之前应重新测量，以校对机床回转中心，从而保证工件加工的精度。
所以机床回转中心的ΔZ值怎样才能快速方便的测定出来就很重要，要保证一般操作工都能在指导后进行准确测定。
而这个ΔZ值的变化对工件坐标系的影响，也需要想出合理的方法来妥善解决。
解决问题3.1 工作台回转中心ΔZ值的测量方法有很多种，通过和车间工艺师商讨我们决定用下面的方法来测量：3.1.1 先准备工具，有百分表，表座，标准芯棒，塞尺，标准块；3.1.2 将标准块固定在回转工作台上，在工作台为0度时用百分表拉平（一般控制在2丝以内）；3.1.3 将标准芯棒装在主轴上，通过手轮移动芯棒接近固定在工作台上的标准块，用塞尺调节二者之间的距离为适当的松紧，记下NC显示的Z轴机械坐标值Z1（一般为负值），后退芯棒到安全位置；3.1.4 转动工作台到180度位置，同样通过塞尺调整芯棒和标准块之间的距离为合适时记下Z轴机械坐标值Z2；3.1.5 ΔZ=（Z1+Z2+2倍塞尺厚度+标准块厚度）/2+芯棒长度当然，在日常工作中，由于工作台上的工装拆卸比较麻烦，我们就可以直接用工装来代替标准块。
卧式加工中心回转中心及旋转坐标计算
（一４９３．３０１）＝一１ ０４１．９９６ （ｍｍ） Ｚ０（０。 ）＝Ｘｏ（２７０。 ） 一 ＋ｚ目
ｚ （０。） ＝ （一４９３．３０１） 一 （一４９８．０８） ＋ （一 １ ０４６．７７５） ＝一１ ０４１．９９６ （ｍｍ）
Ｚ０（０。 ）＝ｚ目 一Ｘｏ（９０。 ）
＝ （ １ ０４６．７７５）＋ （一４９８．０８）一 （一５０２．８５９）
＝一１ ０４１．９９６ （ｍｌＩ１）
Ｘｏ（２７０。）计算Ｚｏ（１８０。 ）
Ｚｏ（１８０。 ）＝Ｚ目＋ －Ｘｏ（２７０。 ）
（９０。 ）计 算 Ｚｎ（１８０。 ）
Ｚｎ（１８０。 ）：Ｚ目 ＋ （９０。 ）
点机 械 坐标 计 算 为 ｘ２７０＝ ，回一ｚ目一Ｚｏ
７０＝Ｚ目＋Ｘ Ｍ—ｙｏ＋ Ｂ２７ｏ＝ ｏ ９０。
式 中 ， 生一 般情 况 不 考虑 为 ０。
１
１． 、ｚ回转 中心 的建 立 ＸＮ转 中心 ： ＝ （Ｘｌ＋ ）／２。ＺＮ转 中心 （两 种方 式 可 不 分 ≥ ≤使 用 ，校 验结 果 ） ： 当Ｚ１≥Ｚ２时 ， 注意ｚ为实测数值 （正负） ，Ｚ ＝ｚ 一［（Ｌ＋Ｚ。 ） ／２］；当Ｚ ≤Ｚ２时 ，注意ｚ为实测数值 （正 负） ，Ｚ ＝ｚ２一［（Ｌ＋Ｚ 一Ｚ ）／２】，其 中ｚ 、Ｚ２均为实测数值包 括 正 负 。
８０＝２ Ｘｏ
Ｚ１８ｏ＝ ，回＋，一Ｚ０
Ｂ １８ｏ＝Ｂ ０＋ １８０。
式 中 ， 在 一 般情 况 不 考虑 为 ０。 当工作台旋转＋９０。 ，坐标面工件原点机械坐标
计 算 为
Ｘ９ｏ＝Ｘ￣＋Ｚ目一 Ｚｔ Ｚ９ｉ＝ｚ酉｝Ｘｌ— Ｘ日 ＋Ｊ Ｂ９０＝Ｂ０＋９０
卧式加工中心坐标转换
X旋心: Z轴与X轴的轴线的交点，这个交点到Z旋心: Z轴与X轴的轴线的交点，这个交点到#500 代表Z轴旋心；该值为负数。
#5241=#500-#5223值等于负数#501 代表X轴旋心；该值为负数。
#5221 为G54X轴坐标#2501 为G54X轴坐标代表G54~G59 从2开始偶数递增#5222 为G54Y轴坐标#2601 为G54Y轴坐标#5223 为G54Z轴坐标#2701 为G54Z轴坐标#5 2 2 1#5224 为G54W轴坐标#2801 为G54W轴坐标代表X轴~W轴 从1开始+1递增#5241 为G55X轴坐标#2502 为G55X轴坐标#5261 为G56X轴坐标#2503 为G56X轴坐标代表G54~G59 从1开始+1递增#5281 为G57X轴坐标#2504 为G57X轴坐标#5301 为G58X轴坐标#2505 为G58X轴坐标#2 5 0 1#5321 为G59X轴坐标#2506 为G59X轴坐标代表X轴~W轴 从5开始+1递增O5642(FT200-704000008A-A1)(2012-4-19)(MADE-IN-FMH400)G91G30X0.Y0.G90G10L2P1X0.000Y0.000G90G10L2P1Y-935.9G90G10L2P3Z0.000G90G10L2P2X-1062.033Z-558.3#5223=#500*2-#5263+50#5241=#500-#5223+#501#5242=#5222#5242=#5222#5262=#5222#5243=#5221-#501+#500+66#5282=#5242+123.#5261=#501*2-#5221#5221=#5243-#500+#501#5262=#5222#5223=#501-#5241+#500+285.#5281=#501*2-#5241#5261=#500-#5243+#501#5282=#5222#5263=#5241-#501+285.+#500#5283=#500*2-#5243+132#5281=#501*2-#5241#110=#5223-#500-10#5283=#500*2-#5243+1815.#111=#5221-#501#5301=#501-#110*SIN[30]+#111*CO #5302=#5222#5303=#500+#111*SIN[30]+#110*COS[30]#5321=#501-#110*SIN[270]+#111*C #5322=#5222#5323=#500+#111*SIN[270]+#110*COS[270]第七页㈠ 已知的坐标为G54X、Y、坐标旋转两旋心的方向也是在同一方#5282=#5222#5283=#500+[#501-#5221]换算方法和以上的③相似，两旋心的方向也是相反的所㈡需校正的坐标为G54XG90G10L2P1X-G90G10L2P2X-#5243=#5221-#5223=#501-G200A54.B56.C180.Z-390.(G56-X-Y-Z)G200A55.B57.C180.Z-以上为两种坐标转换的值是有正负号区别的；被参考的坐标轴的增--------任意角度换算公式： （例如：已知G54X、#110=[#5223-#500+ZG54]#111=[#5221-#501+XG54]G55X=#501-#110*SIN[A]+#111*COS[A]+G55Z=#500+#111*SIN[A]+#110*COS[A]+ZG55其中，ZG54指G54Z轴原点与G55Z轴原点的垂直增量距XG54指G54X原点与G55X原点的垂直增量，相对G54X如XG55指用于换算时设定的G55X轴原点与实际需要的ZG55指用于换算时设定的G55Z轴原点与实际需要的-以上有正负之分的，正指相对于上一点往正方向增加-以上“设定的”指为了换算时的方便而设定一个原点，有时这个原点与实际的不重合，所以算好后需添加一个值即XG55和 ZG55。
四轴加工中心旋转工作台任意点位的坐标系跟踪
四轴加工中心旋转工作台任意点位的坐标系跟踪一、引言在带旋转工作台的四轴加工中心上，已知工件上任意一点的坐标及该点法向与机床Z 轴的夹角，利用宏程序可以很快地求出工件旋转任意角度某点的新坐标，使刀具能快速准确地定位于工作台旋转后的新点位，从而实现任意点位的坐标跟踪功能，在该点的法向平面内编程，很容易实现坐标系的旋转。
在进行复杂工件的多面加工时，可以极大地减轻工人的找正强度，同时又大大简化编程，效率得到大幅提升，具有较强的实际意义。
二、四轴加工中心及装夹特点四轴加工中心，除X、Y、Z 三轴外，一般有一旋转工作台，立式加工中心为绕X 或Y 旋转的A 或B 轴。
卧式加工中心为绕Y 轴旋转的B 轴。
无论是立加还是卧加，在加工时，工件装在旋转工作台上，操作者都需要先找正工件，然后将找正数值输入到数控系统的坐标偏置寄存器中，这样就确定了一个工件坐标系。
然而，不同的零件其形状、加工部位和装夹姿态不同，所对应的找正基准也就不同，所设定的坐标系也是不同的，即工件坐标系是随不同的零件而随机设定的。
但是有一部份工件，其加工部位与找正基准所确定的坐标系对应着一定的角度关系，该角度可能是一个变量，且在图纸上所标的基准往往是找正基准。
操作者在加工此类工件时如果没有夹具定位，不同的工件需要找正坐标系，每次装夹都要进行细心繁琐的计算，以求出所加工点位坐标与工作台旋转中心的偏移量，或者通过先旋转工件，再找正加工点位面的方法。
这样不仅效率低下，易出错，而且大量占用了机床的调试时间，增加了操作者的工作强度。
如何能让操作者按图纸找正工件的基准，不用考虑工件旋转的点位变换，就可以在找正的基准下的坐标系内直接编程，快速地进行加工呢？利用宏程序来进行坐标变换，计算出工作台旋转任一角度后的点位的新坐标，从而使刀具快速定位于工件上的这一坐标点，可以轻而易举地实现这一点。
三、相关坐标系及点位转换如图1 所示加工工件时加工中心的相关坐标系。
机床坐标系是机床厂家设置在机床上的一个物理原点，一经回参考点，机床坐标系就建立起来了，它的原点即为机床的绝对原点。
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回转体在卧式加工中心的旋转工作台上任意放置的坐标计算方法
李超吴建波张强
四川宜宾普什模具有限公司 644000
摘要：为了解决大型回转体类零件加工径向孔，在装夹时旋转中心定位困难和容易造成变形、损坏加工表面等问题。
充分利用机床NC程序的公式计算功能，加工零件可以随意地放置在工作台上，利用该功能可将工件的回转中心虚拟到工作台的回转中心（即将工件的回转中心偏移到工作台的回转中心），理论误差可小于0.001mm。
实际应用表明，此方法定位准确可靠，给加工编程带来极大的方便，节省很大的人力物力。
关键字：回转体坐标计算方法
1、装夹方法比较
1.1 传统装夹放置方法
如图2所示，在回转体上加工6个Φ60大的孔，传统加工方法是把回转体中心放在工作台旋转中心上，再旋转工作台(B轴)分度加工6个Φ60大的孔，以达到所要加工孔的目的。
优点是：(1)加工时易于理解，加工基准能完全与图纸基准重合；
(2)编程简单。
缺点是：(1)需要将工件的回转中心放置在工作台的旋转中心上，并根据零件的精度要求控制重合误差。
(2)、工件在调整位置时移动较困难，容易损伤工件的外观同时引起变形，影响外形尺
寸和表面质量。
(3)、装夹找正时间长，效率低。
图 1
图1 传统零件放置示意图
1、2新的装夹放置方法
只需要将工件随意地放置在工作台上，通过机床NC 程序的公式计算功能，将工件的回转中心偏虚拟到工作台的回转中心即可。
如图3所示
优点是：(1)、装夹放置位置没有任何限制。
(2)、装夹时间短，效率低。
(3)、不需要专用工装。
(4)、可有效保护产品外观，和减少变形。
缺点是：(1)、加工时不是很直观，容易让人误解。
(2)、程序编制较复杂。
工作台
图2 新的零件放置示意图
2、虚拟坐标设定及计算方法
2.1装夹步骤和提取必要数据： 步骤如下：
（1） 首先将工件回转零点X1、Z1，设定到加工坐标系（如G54）中（如图2）。
（2） 将旋转工作台当前位置设为B0。
（3） 以坐标系G54中X1、Z1为被减数，减去旋转工作台零点X0、Z0（固定值），得到两中心的
距离△X 、△Z （注意：由于工件的放置位置不一样△X 、△Z 可能是负数或正数）。
2.2技术原理
根据图2，得到几何示意图3，并列出相关计算公式如下： 设O 为工作台回转中心坐标系，O1为工件旋转前回转中心坐标系，O2为工件旋转后的回转中心坐标系
在O1位置当加工完成B1点位置的孔后，工作台旋转A2角，到加工A1点位置的孔，得到坐标系O2；已知O1D(a)和OD （b ）这时只需计算出O1到O2的X 向和Z 向的移动量即可，CD 和O1E （即上述的△X 、△Z ）。
工件的其它分度孔以此类推。
具体计算公式如下：
OO1= R = OO2 =2
12D O OD
OC=R*Cos(θ)=R*Cos(α-β)=R*(cos αcos β＋sin αsin β)
O2C=R*Sin(θ)=R*Sin(α-β)=R*(sin αcos β－cos αsin β)
O1E=O1D(a)+DE(O2C)=O1D(a)-R*(cosαcosβ＋sinαsinβ)
所以：△X=O1E=O1D(a)-R*(cosαcosβ＋sinαsinβ)
同理可得：△Z=CD=OD(b)-OC=OD(b)-R*(cosαcosβ＋sinαsinβ)
图3
3、程序的编制：
1、旋转角度的设置：
在我们程序中，#2（即△X）、#3（即△Z）和坐标系G54就已经设置好，但还需要输入以下值：（见
图2中）
#1=A1(工件所要旋转的起始角度，如图2之中第一个孔的角度，即B轴为0度。
) #20=A2（工件所要加工每次旋转的角度，如图2之中的60度。
）
#10=A3（工件所要转到的最终角度，如图2之中的A3为最终角度，A3=负300度或者A3=60度。
） 2、程序编制如下（FANUC系统）
（注意：在FANUC系统中，主程序中不得再有G52偏移指令，否则将取消该子程序的坐标偏移功能。
）O0044 （程序名）
G90G40G80
M3S400 （主轴正转）
（给定值#1、#10、#20、#2、#3，可以修改。
）
#1=A1
#20=A2
#10=A3
#2=ΔX
#3=ΔZ
【以下为计算公式，不能修改】
N10 WHILE [#1 GE #10 ] D01
#5=#2*#2
#6=#3*#3
#7=SQRT [ #5+#6 ]
#11= -[#2/#]
#12=-[#3/#7]
#13=-[#11*COS[#1]-#12*SIN[#1]]
#14=-[#12*COS[#1]+#11*SIN[#1]]
#8=-[#2-#7*#13]
#9=-[#3-#7*#14]
G00Z800 （Z向提刀）
G01 G90 B #1 F3000
G52 X[#8] Z[#9] （用了G52坐标偏移）
G0X0Y0
.............
（调用子程序，即我们加工编程的内容）
.............
(加工程序编写)
G0 Z800
#1=#1-#20
GOTO 10
END1
4、实际应用效果：
加工零件，如图5所示
零件外形尺寸：Φ4374×1995
重量：55.7吨
加工内容：圆周孔28-Φ234H7通、28-Φ334深20的沉台
技术要求：每个孔分度误差±0.01°
Φ4374
回转体零件
1955
图5 实例装夹放置示意图
加工重达55吨的大型零件，传统方法必须需要把工件中心校正到和工作台旋转中心重合，才能对工件进行加工以保证质量。
但是装夹找正过程是非常困难，而且在工件移动时容易损伤外形，受力太大工件易产生变形。
而利用该程序的坐标计算方法，可以有效的克服以上问题。
只要把工件随意放置在工作台上，即可完成装夹准备工作，可很大提高工作效率，同时又减少找正过程中零件碰伤和受力产生的变形，最终完全满足了零件的精度要求。
方法装夹时间零点误差表面保护编程劳动强度装夹效率传统装夹方法20小时0.1 有表面损伤方便很大
新的坐标偏移方法4小时0.001 无表面损伤增加一
子程序
低提高500％
5、结语
综上所述，在加工大型回转体类零件时，坐标偏移具有很大的优势。
通过机床的NC计算功能，精度直接计算到小数点后5位；理论精度小于0.001。
同时利用此特点，子程序做适当改进后可以作为软件编程内的一个特殊代码内。
实现程序重复使用，且不需要任何工装，完全实用于批量产品的加工。
回转工作台。