毕业设计（论文）-基于FANUC数控系统的坐标系自动补偿的研究和应用

毕业论文（设计） 题 目 ： 基于 FANUC 数控系统的坐标系自动补偿的研 究 和应用 系部名称： 机械工程 系 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称 ： 年 月 日 摘要 FANUC数控加工中心 机床在加工零件时，经常会遇到下 面 的这种问题：由于零件加工部位的需要，通常要求工作台能旋转 任意角度 。当工件坐标系原点与工作台的旋转中心重合时，工作台的旋转不会给加工过程带来影响。但在一般情况下件坐标系原点与工作台的旋转中心是不重合的，工件坐标系原点的位置随着工作台的旋转，在机床坐标系中发生变化。所以，要求重新设定工件坐标系原点的位置。在实际生产中通常的做法是，借助于计算机，根据旋转角度计算出 工件坐标系原点的变化量， 在初始 工件坐标原点设定值的基础上进行补偿计算，然后人工设定新的工件坐标系原点的位置。这种人工补偿计算，设定的方法不仅效率低，而且容易出现错误。 本文运用 FANUC 系统中的宏指令及参变量，提出了 编写一个补偿软件，认为 此程序可以实现数控加工中心机床在零件 过 程中，工作台任意角度旋转后，自动补偿与并设定新的工件坐标系原点的位置。 关键字： FANUC , 工件坐标系自动补偿 ，宏程序 Abstract FANUC CNC system based on the coordinates of the research and application of automatic compensation FANUC CNC processing center machine, often in processing components will meet the following this question: because parts processing parts of the need, usually require workbench can rotate arbitrary Angle. When the workpiece axis of rotation center coincides with table, the rotation of the workbench impact wont give processing. But normally a axis and workbench the rotation center is not coincidence, workpiece axis position with the rotation of the workbench, changes in the machine tool coordinate system. So, asked to set workpiece axis position. In the actual production of typically, computer, according to the rotation Angle by calculating the changes needed a axis, in the initial amount of workpiece coordinates value based on the origin, then compensate calculation manually set new self-positioning presended in the position of origin. This artificially compensation calculation, the method is not only set low efficiency, and prone to errors. This paper USES the macro instruction and FANUC system, puts forward the parameter write a compensation software, think this program can achieve nc machining center machine in parts processing process, workbench arbitrary Angle rotation, automatic compensation and and setting new workpiece axis position .Keywords： FANUC Self-positioning presended automatic compensation Macro programs 目录 摘要 . I Abstract . II 1. 工件坐标 原点补偿软件开发 . 1 1.1 本文课题任务和目的 . 1 1.2 工件坐标系原点与工作台旋转中心的关系 . 1 1.3 坐标系自动补 偿原理 . 2 1.3.1 机床坐标系、机床原点和机床参考点 . 3 1.3.2 工件坐标系和工件原点 . 3 1.3.3 机床坐标系 与工件标系的关系： . 4 1.3.4 工作台象限的分析 . 4 1.3.5 新工件坐标原点的确定 . 6 1.3.6 新工件坐标系的 确定 . 16 2. FANUC数控宏程序指令 . 17 2.1 宏程序的基本知识 . 17 2.2 宏程序的调用 . 19 2.3 宏程序的变量 . 20 3. 宏程序补偿的编写 . 21 4. 宏程序软件补偿的应用实例 . 23 4.1 确定工件加工工艺 . 23 4.2 切削用量和刀具的选择 . 24 4.2.1 切削用量的计算 . 24 4.2.2 刀具和切削用量的选择： . 24 4.3 编写加工工艺 . 25 4.4 涉及零件的专用夹具 . 26 总 结 . 28 致 谢 . 29 参考文献 . 30 附录：程序清单 . 31 1 1. 工件坐标原点 补偿软件开发 1.1 本文课题任务和目的 本文研究的课题是；基于 FANUC 数控系统的坐标自动补偿的研究和应用。本次课题主要解决的问题是；数控机床在加工零件时，随着工作台的旋转，被加工零件的工件坐标原点将随工作台的旋转角度发生改变。 在实际生产中通常的做法是，借助于计算机，根据旋转角度计算出工件坐标系原点的变化量，在初始工件坐标原点设定值的基础上进行补偿计算，然后人工设定新的工件坐标系原点的位置。这种人工补偿计算，设定的方 法不仅效率低，而且容易出现错误。 本文运用宏指令及参变量编写一个 工件坐标原点 补偿软件，认为此程序可以实现数控加工中心机床在零件加工过程中，工作台任意角度旋转后，自动补偿与并设定新的工件坐标系原点的位置。 1.2 工件坐标系原点与工作台旋转中心的关系 当工件随夹具在工作台上安装后，初始工件坐标系原点 经测量、设定后，在机床坐标系中即被确定。工件坐标系原点与工作台旋转中心的关系如图 1.1 所示。 图 1.1 所示 A、 A 分别为工件坐标系在工作台旋转前、后相对于机床主轴的位置关系，其坐标为（ s,t） 和（ s ,t ） 。其中 s、 t 可以直接测量的， s 、 t 为带求值，已知的还有工作台回转中心相对于主轴的位置 m、 n 和工作台的旋转角度 a，现在要确定 A 点的位置，就是要找出 A 点相对于机床主轴的位置，即 s 、 t 的值， s 、 t 可以通过 A 点相对于 O 点的坐标系为（ m-s,n-t） ,而 X、 Z 为 A 相对于 O 点的位置，这里只要求出 X、 Z 得知就可以确定 A点的相对于主轴的位置。 2 图 1.1 A 和 A相对与 O点的坐标 设 r = O A F 设 = AOE X = R * cos y Z = R * sin y OE = m s, AE = n t R = (AE2 + OE2)(1/2) = （ m-s） 2 + (n-t)2 (1/2) r = 90 - (180 - (a- ) = a- -90 = arctanAE/OE = arctan n-t/m-s X = （ m-s） 2 + (n-t)2 (1/2) * cos(a- -90) Z = （ m-s） 2 + (n-t)2 (1/2) *sin(a- -90) 至此 A 点 的位置得以确定。 1.3 坐标系自动补偿原理 要计算出工作台旋转后新工件坐标系的位置。先介绍一下机床坐标系与工件坐标系的关系 ： 3 1.3.1 机床坐标系、机床原点和机床参考点 机床坐标系 用来确定工件位置和机床运动的基本坐标系，其坐标原点是固定的。 机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点 。在机床设计和制造完成后，这个点便被确定下来。 为了正确地在机床工作时建立机床坐标系，通常在每个坐标轴的移动范围内设置一个机床参考点，它在靠近每个轴的正向极限内侧。机床参考点与机床原点可以重合，也可以不重合，通过数控系统参数设置 可指定该参考点到机床零点的距离。 机床参考点的设置，一般采用常开微动开关配反馈元件及脉冲的方法确定 。机床在回参考点时，先把机床工作台向常开微动开关靠近，压下开关后，以慢速运动直至接收到第一基准脉冲，这时的机床位置就是机床参考点的准确位置，也就确定了该坐标轴的零点位置，从而建立了机床坐标系。 机床启动前，通常要通过自动或手动会参考点，机床回参考点有以下两个作用： 1） 建立机床坐标系； 2） 消除由于工作台漂移、变形等造成的误差。 机床使用一段时间后，工作台会造成一些漂移，导致加工误差。每回一次机床参考点 ，就可以使机床的工作台回到准确位置，消除一次误差。所以在机床加工前，首先要进行回机床参考点的操作。 1.3.2 工件坐标系和工件原点 工件坐标系是编程人员在编程时自行定义的坐标系。编程人员选择工件上的某一固定点为原点（称为工件原点或程序原点），建立一个新的坐标系。称为工件坐标系，工件坐标系一旦建立便一直有效，直到被新的工件系所取代。 工件坐标系的原点选择原则为： 1） 使编程尽量简单； 2） 尺寸换算少 ; 3） 引起的加工误差小； 4） 以坐标式尺寸标注的零件，工件原点常选 尺寸标注的基准点； 4 5） 对称零件或以同心圆为主的零件 ，原点选在对称中心线或圆心上； 6） Z 轴的工件原点通常选在工件的上表面 编程加工程序时首先要设置工件坐标系，工件坐标系的建立可用 G92 指令或G54G59 指令。 1.3.3 机床坐标系与工件标系的关系： 机床 坐标系与工件坐标系的关系如图 1.2 所示。一般说来，工件坐标系的坐标轴机床坐标系相应的坐标轴平行，方向也相同，但原点不同。在加工中，工件随夹具在机床上安装后，要测量工件原点与机床原点之间的坐标距离，这个距离称为 工件原点偏置。这个偏置值需要预存到数控系统中，在加工时，工件原点偏置值便能自动加到工件坐标系上，使 数控系统可按机床坐标系确定加工时的坐标值。 图 1.2 坐标系示意图 1.3.4 工作台象限的分析 把工作台分为四个象限如图 1.3 所示： 5 0 90 为第一象限 90 180 为第二象限 180 270 为第三象限 270 360 为第四象限 图 1.3 工作台的四个象限 为什么要分四个象限？ 四种象限就是四种情况。比如 A 点放在第一象限里的任意位置都属于第一象限这种情况。 初始工件坐标系原点 A 在工作台上的位置是随意的，只有当 A 点与工作台中心重合时。 A 点的坐标才不会随工作台的旋转发生 变化。 但是在实际生产 中很难在每次装夹的时间将工件坐标系原点 A 与工作台旋转中心重合，因此工作台旋转中心和机床坐标系原点是机床生产时的 2 个参考点。 所以我们要考虑工件坐标系原点 A 放在工作台上时所有可能的位置，在坐标轴上和四个象限内的所有位置。 我们先考虑 A 点在四个象限的情况： 1. 当 t-n0 时， 工件坐标系原点 A 在第 二 象限； 3. 当 t-n0;s-m0 时， 工件坐标系原点 A 在第 三 象限； 4. 当 t-n0;s-m0 时， 工件坐标系原点 A 在 Z 轴正向 ； 8. 当 t-n0;s-m=0 时， 工件坐标系原点 A 在 X 轴正向 ； 9. 当 t-n=0;s-m=0 时， 工件坐标系原点 和工作台中心重合。 1.3.5 新工件坐标原点的确定 工件坐标系原点在工作台上的位置 有以前 9 种情况。当工作台旋转时，新的工件坐标系原点所在工作台上的位置也要分情况讨论： 7 图 1.4 A1 点 在第一象限 在工作台旋转过程中（见图 1.4）， A1 点的轨迹是以 O 为圆心，以 OA1 为半径的园。则在旋转过程中 OA1 不变 设 OA1=R，则 R=(AE2 + OE2)1/2 工件坐标系原点 A1 的旋转角度用 a 表示，由上图知，计算新点的坐标时，OA2 的初始角度用 表示。 在每个象限内都不同，所以要分情况讨论： 1. 工件坐标系原点 A 在第一象限时： （ 1） 当 A 点随着工作台旋转 角度到第一象限时： 由图 1.4 中几何关系知： Tan =A1H/OH = arctan A1H/OH A1H = n t , OH = m s A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) (2) 当 A 点随着工作台旋转 a 角度到第二象限时 ： 8 由图 1.5 中几何关系可知： 图 1.5 A1 点在第一象限 A2在第二象限 计算时可用绝对值角度计算， A2在以 O 点为原点的坐标系中的相对坐标的正负可有三角函数自己算出： 因此这时 A2 的相对坐标是： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 因此，当 A1 点在第一象限时， 随着工作台的旋转， A 点到其他位置，其新点A2 的相对坐标的计算式子相同为 ： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 2. 当工件坐标系原点 A 在第二象限时： 9 图 1.6 A 点在第二象限 由图 1.6 中几何关系知： OA1 的初始角度： = A1OH+ 90 tan A1OH=A1H/OH A1OH=arctan A1H/OH = arctan A1H/OH A1H = n t , OH = m s 点 A2 的相对坐标为： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 由于 OA1 的初始角度已经计算出， 则当 A 点旋转到工作台其他位置时，新点A2 的相对坐标的计算式子仍然是： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 3. 当工件坐标系原点 A 在第三象限时 ： 10 图 1.7 A 点在第三象限 由图 1.7 中几何关系知： OA1 的初始角度： = A1OH+ 180 tan A1OH=A1H/OH A1OH=arctan A1H/OH = arctan A1H/OH A1H = n t , OH = m s 点 A2 的相对坐标为： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 由于 OA1 的初始角度已经计算出， 则当 A 点旋转到工作台其他位置时，新点A2 的相对坐标的计算式子仍然是： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 4. 当工件坐标系原点 A 在第四象限时： 11 图 1.8 A 点在第四象限 由图 1.8 中几何关系知： OA1 的初始角度： = A1OH+ 270 tan A1OH=A1H/OH A1OH=arctan A1H/OH = arctan A1H/OH A1H = n t , OH = m s 点 A2 的相对坐标为： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 由于 OA1 的初始角度已经计算出， 则当 A 点旋转到工作台其他位置时，新点A2 的相对坐标的计算式子仍然是： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 当工件坐 标系原点 A 在坐标轴上时， OA 的初始角度将是一个固定值。由于每个坐标轴上的角度不同，还要分类讨论。 5. 当工件坐标系原点 A 在 Z 轴正向时，也就是 t n = 0 , s m 0 如图 1.11 所示： OA1 初始角度： = 180 点 A2的相对坐标为： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 14 图 1.11 A 点在 Z 轴 负 半轴 8. 当工件坐标系原点 A 在 X 轴负向时，也就是 t n 0 , s m= 0 如图 1.12 所示： OA1 初始角度： = 270 点 A2的相对坐标为： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 15 图 1.12 A 点在 X 轴 负 半轴 9. 当工件坐标系原点 A 与工作台中心重合时，也就是 T n = 0 , s- m = 0 如图 1.13 所示： 这是工件坐标系原点 A 和工作台中心重合， A 点的位置不会随着工作台的旋转发生变化。 综上所述，工作台回转中心与工件坐标系原点不重合时工件坐标系原点的变化量为： A2(x) = R * sin(a + ) A2(z) = R * cos(a + ) 16 图 1.13 A 点工作台回转中心 1.3.6 新工件坐标系的确定 前面是 A1在工作台上的任何位置时，每种情况都计算了工作台旋转了 角度后，新点 A2的相对坐标。 还要求出新点 A2在机床坐标系的位置。 只要加上 O 点的坐标，就是新坐标系原点的坐标： S = m + R * cos(a + ) t = n + R * sin(a + ) 17 2. FANUC 数控宏程序指令 我以前并未接触过宏程序，但是这次的论文里面有关于宏程序的内容。我在肖庆和 老师的指点下买了一本 数控铣削加工宏程序及实用用例 ，这本书让我全面深入地了解宏程序，这为我的论文编纂打下了良好的基础。 2.1 宏程序的基本知识 宏程序是一种允许用户自己使用的程序，比如子程序、命令程序、同时你已经编制和存储在存储器中，无论什么时候需要，可以随意调用的程序。不同于普通的 NC 语言程序，有着独一无二操作和函数功能的宏程序被普遍用于专门的变量，这样 它能普遍被用于自动化机械加工操作。 宏程序使用变量来表示某些 值的程序。其特点是可以用变量表示很多值。 宏程序有四种规则（加、减、乘、除）、三角函数和平方根，允许你编制自己的软件。 1 算术运算命令： （ 1） 变量的定义和代替 #1 = 123： #2 = #1 （ 2） 加和减 加 #1 = #2 + 10: #1 = #2 + #3 减 #1 = #2 - 10: #1 = #2 - #3 （ 3） 乘和除 乘 #1 = #2 * 10: #1 = #2 * #3 除 #1 = #2 / 10: #1 = #2 / #3 (4)三角函数 正玄 #1 = SIN (90) #1 = SIN (#2) 余玄 #1 = COS (90) #1 = COS (#2) 正切 #1 = TAN (90) #1 = TAN (#2) 平方根 #1 = SQRT#2 #2 = 2 #1 = 1.414 绝对值 #1 = ABS#2 #2 = -2 #1 = 2 2. 条件转移指令： 1. IF 语句 18 N = 1 9999 如果 条件表达式 是适合的，调相顺序 No.N。如果不满足时，执行的块紧接 IF语句。 条件表达式 被描述用 A 操作 B 例如： IF#2 GT #2 goto 1 如果 #1是比 #2 大，跳向 No.N1 指令和它们的涵义： 表 2.1 逻辑运算指令表 指令 描述 EQ 相等 A 等于 B NE 不相等 A 不等于 B GT 大于 A 大于 B GE 大于等于 A 大于或等于 B LT 小于 A 小于 B LE 小于等于 A 小于或等于 B 19 （ 2） WHILE 语 句 n=1-3 如果条件满足时执行 DO-END，如果不满足，执行下一个 END n: 条件表达式是和 if语句相同 例如： WHILE#1 LE #2 DO1 如果 #1小于等于 #2.重复语句到 END1. 注意：当操作 EQ被使用时，算术运算命令的 实行可能在计算过程中引起一个错误。 因此，取代 EQ。尽可能的用 EGE 或者 LE 为表达式。 2.2 宏程序的调用 当一个宏程序编号后，输入机床系统。当加工时需要则被调用出来。 （ 1）宏程序简单调用格式。宏程序的简单调用是指在主程序中，宏程序可以被单个程序段单次调用。 指令格式： G65 P（宏程序号） L（重复次数）（变量分配） 宏程序的运算命令通过指令 G65 的不同表达形式实现，其指令的一般形式为： G65 H m P # i Q # j R # k ； 格式中各参数的意义如下： m：可以是 01 99，表示运算命令或转移命令的功能； 20 # i：存放运算结果的变量； # j：需要运算的变量 1；也可以是常数，常数可以直接表示，不带“ #” ； # k：需要运算的变量 2，也可以是常数，常数可以直接表示，不带“ #” ； 指令所代表的意义为： #i = #j # k ；代表运算符号，它由 H m指定。 如： G65 H 02 P #100 Q #101 R #102 ；表示 #100 = #101+ #102 ； G65 H 03P #100 Q #101 R15； 表示 #100 = #101-15 ； G65 H 03P #100 Q-100 R #102； 表示 #100 =-100#102 ； G65 H 04P #100 Q-100 R #102； 表示 #100 =-100#102 等等 （ 2）宏程序的编写格式。宏程序的编写格式与子程序相同。 如： O （ 0001 8999 为宏程序号） N10 指令 . N M99 上述宏程序内容中，除通常使用的 编程 外，还可使用变量、算术运算指令及其他控制指令。变量值在宏程序调用指令中赋给 。 2.3 宏程序的变量 变量的种类 按变量号码可将变量分为局变量、公共变量、系统变量，其用途和性质都是不同的。 1）局部变量 #1 #33 所谓局部变量就是在用户宏中局部使用的变量。换句话说，在某一时刻调出的用户宏中所使用的局部变量 #i 和另一时刻调用的用户宏 (也不论与前一个用户宏相同还是不同 )中所使用的 #i 是不同的。 2）公共变量 21 与局部变量相对，公共变量是在主程序，以及调用的子程序中通用的变量。因此，在某个用户宏中运算得到的公共变量的结果 #i，可以用到别的用户宏中。公共变量主要由 #1 #149 及 #500 #531 构成。其中前一组是 非保持型 (操作型 )，即断电后就被清零，后一级是保持型，即断电后仍被保存 3）系统变量 系统变量是根据用途而被固定的变量，主要有以下几种 (表 2.3)。 表 2.2 系统变量表 3. 宏程序补偿的编写 如图 3.1 所示，测量工件坐标系原点 A1 在机床坐标系的坐标为： 22 图 3.1 坐标变量设置 X 方向坐标为 #101， Z 方向坐标为 #103 工作台中心 O 点的坐标为机床的固定参数存在机床坐标系里。 O 点 X 方向坐标为 #110， Z 方向坐标为 #111. 每台机床由于规格和性能不同，则其工作台中心 坐标也不同。 测量工件坐标系原点 A 在机床坐标系的坐标后，要将其测量结果存放在机床系统里的坐标系里，以让程序调用。 机床坐标系有： G54， G55， G56， G57， G58， G59,还有 G54.1.P(1 48). 用 #1 来表示机床坐标系： G#1 #1 的取值范围： 1 48,54 59 以 G54 为例： G54 X Y Z 则测量出的 x,y,z 坐标将存放在 G54 坐标系的相对位置。 软件清单和流程图见附录 23 4. 宏程序软件补偿的应用实例 图 4.1 待加工零件 图 4.1 是纺织机械 梳棉机道夫墙板的示意图 。在 数控机床加工中心上加工12-M8-6H的螺纹孔，工件坐标系原点选在零件的圆弧中心。显然 该零件装夹时工件坐标系原点与工作台旋转中心无法重合。 这样， 12-M8-6H的螺纹孔加工时，初始设定的工件坐标系原点随着工作台旋转，位置发生变化。通常需要手工计算各角度的原点差值，在初始设定的工件坐标系原点的基础上进行补偿。本文采用自动化补偿程序可以 完美地解决这个问题。 4.1 确定工件加工工艺 在加工这个零件时， 除了零件侧面的孔未加工，其他面均已加工好。只负责编写 12个螺纹孔的程序。 24 加工工序 1. 打中心孔 2.钻孔 3.攻丝 4.2 切削用量和刀具的选择 4.2.1 切削用量的计算 切削用量 应根据工件材料、硬度、刀具材料及机床等因素来考虑，一般有经验确定： 本加工零件为铸铁，以下是切削用量计算： 查设计手册知： 钻孔速度： v = 8 22m/min 取均值 15m/min 攻丝速度： v = 6 8 m/min 取均值 7/min 由 v =*D*n / 1000 知（ v 代表切削速度， D 代表刀具直径， n 代表主轴转速 ） (1)主轴转速 刀具取 M8*1.25 主轴转速 n = 1000v /*D = 15*1000 / 3.14*8 = 597r/min （ 2） 进给速度 S = 0.1 0.15 mm/min 攻丝时 刀具取 M8*1.25 攻丝的转速 n = 1000v /*D = 7*1000/ 3.148 = 280 r/min 4.2.2 刀具和切削用量的选择： 1.中心孔刀具 刀具号 T 刀具描述 主轴转速 进给量 偏置号 H T20 中心钻 1000 80 H20 2. 钻孔刀具 刀具号 T 刀具描述 主轴转速 进给量 偏置号 H 25 T19 直柄麻花钻 （直径 6.8） 500 100 H19 3. 攻丝刀具 刀具号 T 刀具描述 主轴转速 进给量 偏置号 H T18 细牙普通螺纹M8*1.25 200 300 H18 4.3 编写加工工艺 根据以上计算，利用所学知识进行编程，加工程序见附表。 加工中宏程序的 调用，下面为宏程序调用的语句。 G65 P(宏程序编号 ) L(调用次数 ) G65 P1002 A12 B0 C1 G65 P1002 A12 B10 C2 G65 P1002 A12 B20 C3 G65 P1002 A12 B37 C4 G65 P1002 A12 B47 C5 G65 P1002 A12 B57 C6 G65 P1002 A12 B74 C7 G65 P1002 A12 B84 C8 G65 P1002 A12 B94 C9 G65 P1002 A12 B111 C10 G65 P1002 A12 B121 C17 G65 P1002 A12 B131 C12 上面是加工程序中，调用宏程序的指令。 由于要加工 12个孔，要计算 12次坐标系，宏程序要调用 12 次。 在上面的宏程序中： A 代表机床系统的坐标系，在程序里 A 取了 48，表示 要把 测量到工件原点在机床坐标系中的坐标输入 G54.1 P48 的坐标系里面。 B 表示旋转角度 C 表示机床系统的坐标系。就是计算出来坐标值，存放到机床系统的坐标里。 26 要计算 12次坐标值，因此要存放机床系统 12个坐标系里，程序中 C 的取值为1 12，表示将坐标值存放在 G54.1 P48 的坐标系里面。 G54.1 P1 表示，取出再工作台旋转后由宏程序自动计算的工件坐标系原点在机床 坐标系中坐标值。然后按照加工程序加工。 4.4 涉及零件的专用夹具 此软件所加工的内容是零件侧面螺纹孔的加工，在加工这个零件的时候其它的面均已加 工好，其它的面都可以作为定位基准。 各个孔的中心要和零件中心在一条直线上，这就要求加工时装夹一定要保证 。分析零件时，下半圆的半径 R355,上半圆的半径为 R355.5. 本文采用 中心轴定位，三点夹紧的装置，保证零件的中心和家具体的中心在一条直线上。 要保证各个孔的中心要和零件中心在一条直线上， 还要限制零件旋转方向的自由度。 本文设计了一套机构，用点定位限制零件旋转方向的自由度。下图为夹具体草图： 27 图 4.2 夹具体草图 因工件是圆形的，而且工件需加工处的厚度只有 25mm， 为防止工件在加工时 夹具体与主轴发生干涉， 降价具体设计成下方上圆的结构。 夹具装配图见附图。 ， 28 总 结 本文运用 FANUC 系统中的宏指令及参变量，提出了编写一个补偿软件，认为此程序可以实现数控加工中心机床在零件过程中，工作台任意角度旋转后，自动补偿与并设定新的工件坐标系原点的位置。 通过本文的学习，锻炼了我的发现问题的能力、分析问题的能了、解决问题的能力，这为我以后踏入社会积累了宝贵的人生经验，它就像一笔宝贵的财富一样，取之不尽，用之不竭，让我终生受益。 29 致 谢 大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。 感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。 感谢的是我的指导老师， 肖庆和 老师。在整个过程中他给了我很大的帮助，在论文题目制定时，他首先肯定了我的题目大方向，但是同时又帮我具体分析使我最后选择 FANUC 数控系统工件坐标系自动补偿的研究应用。 这个具体目标，让我在写作时有了具体方向。在论文提纲制定时，我的思路不是很清晰，经过老师的帮忙，让我具体写作时思路顿时清晰。在完成 初稿后，老师认真查看了我的文章，指出了我存在的很多问题。 更重要的是，肖老师的工作态度给我又补了相当有意义的一课，做事情要认认真真、一丝不苟、善始善终，这给我以后的人生起到了很好的启迪。 30 参考文献 1 杨可帧 .机械设计 基础 .北京 : 高等教育出版社 ,2007 2 任同 .数控加工工艺 .西安： 西安电子科技大学出版社 ， 2008 3 周兴万 .机械制造工艺学 .西安： 西安交通大学出版社 ， 2007 4机械制图 .北京： 高等教育出版社 ， 2007 5 马莉敏 .数控机床变成与加工操作 .武汉： 华中科技大学出版社 ， 2005 6机械零件设计手册 。北京：机械工业出版社， 2002 7机床夹具设计手册。北京：冶金工业出版社， 2002 8陈海舟 .数控铣削加工宏程序及应用实例 .北京：机械工业出版社， 2007 31 附录：程序清单 程序流程图 32 主程序 O1001 G00 G91 G28 X0 Y0 Z0 T20 M06 G65 P1002 A12 B0 C1 G65 P1002 A12 B10 C2 G65 P1002 A12 B20 C3 G65 P1002 A12 B37 C4 G65 P1002 A12 B47 C5 G65 P1002 A12 B57 C6 G65 P1002 A12 B74 C7 G65 P1002 A12 B84 C8 G65 P1002 A12 B94 C9 G65 P1002 A12 B111 C10 G65 P1002 A12 B121 C17 G65 P1002 A12 B131 C12 B0 G54.1 P1 M98 P1003 B10 G54.1 P2 M98 P1003 B20 G54.1 P3 M98 P1003 B37 G54.1 P4 M98 P1003 B47 G54.1 P5 M98 P1003 33 B57 G54.1 P6 M98 P1003 B74 G54.1 P7 M98 P1003 B84 G54.1 P8 M98 P1003 B94 G54.1 P9 M98 P1003 B111 G54.1 P10 M98 P1003 B121 G54.1 P11 M98 P1003 B131 G54.1 P12 M98 P1003 T19 M06 B0 G54.1 P1 M98 P1004 B10 G54.1 P2 M98 P1004 B20 G54.1 P3 M98 P1004 B37 G54.1 P4 34 M98 P1004 B47 G54.1 P5 M98 P1004 B57 G54.1 P6 M98 P1004 B74 G54.1 P7 M98 P1004 B84 G54.1 P8 M98 P1004 B94 G54.1 P9 M98 P1004 B111 G54.1 P10 M98 P1004 B121 G54.1 P11 M98 P1004 B131 G54.1 P12 M98 P1004 T18 M06 B0 G54.1 P1 M98 P1005 B10 G54.1 P2 M98 P1005 B20 35 G54.1 P3 M98 P1005 B37 G54.1 P4 M98 P1005 B47 G54.1 P5 M98 P1005 B57 G54.1 P6 M98 P1005 B74 G54.1 P7 M98 P1005 B84 G54.1 P8 M98 P1005 B94 G54.1 P9 M98 P1005 B111 G54.1 P10 M98 P1005 B121 G54.1 P11 M98 P1005 B131 G54.1 P12 M98 P1005 36 子程序 1. 打中心孔子程序 O1003 （ M8