基于宏程序的卧加多面加工工件坐标系的自动转换研究

史晓亮 陈永东

陕西法士特齿轮有限责任公司 陕西 西安 710117

1 技术背景

汽车变速器壳体类零件存在多个方位的加工特征，利用卧式加工中心一次装夹，可以同时加工，避免多次装夹带来误差。但是，对于卧加多方位加工，为了编程方便，通常采用在不同角度分别手动测量建立工件坐标系的方法。

各坐标系之间相互独立，没有关联，由于手动测量存在误差，导致调试新品第一件同轴度、位置度等往往不合格，造成首件废品，待首件加工完成后根据测量报告调整坐标系，引入测量误差，导致反复调整，调试废品增多，成本高。而且，各加工面手动分别建立坐标系，操作烦琐，待机时间长，效率低[1]。

由于卧式加工中心工件绕B轴旋转，各加工面工作原点之间位置关系相对固定，因此可充分发挥四轴机优势，利用用户宏程序算法，自动计算B轴旋转后工件坐标系原点坐标，无需将工件基准点装夹在工作台的回转中心，便可实现多面加工坐标原点自动偏置，即工作台旋转后，工件坐标系自动补偿。

2 建立坐标变换几何模型

在建立各加工面工件坐标系之前，首先确定工件或夹具上一点作为工件基准点（如夹具对刀块中心或工件定位销孔中心），由图纸或工艺尺寸不难得到工件基准点至工件坐标系原点的相对坐标。B轴旋转后，工件基准点的坐标变换关系可通过建立几何模型推导，几何模型推导过程如下：

如图1，卧式加工中心水平平面内机床坐标系XOZ，O点为机床原点，A为工作台旋转中心，P为工件基准点，PB垂直AB于B,,PA与X轴正向夹角为α，P绕A旋转θ角度后得P1点，P1C垂直AC于C。……