加工中心的坐标设置和子程序调用

　　随着数控技术的快速发展及CAD/CAM技术的广泛应用，数控加工越来越多地依赖于软件的自动编程，手工编程逐渐处于次要的地位。但在实际加工中如果将自动编程与手工编程相结合，利用G92位置设置功能与子程序调用相配合，则可以更加简化编程，优化程序，有利于程序的修改和重复调用。
　　
　　下面以美国SABRE-1000Acramatic850SX系统立式加工中心机床为例，就坐标设置（位置设置）与子程序调用问题进行探讨。
　　
　　机床坐标系为机床上固有的坐标系，是由机床生产厂家设定的。工件坐标系是编程人员在编制加工程序时，根据零件图纸上的某一固定点为原点确定的坐标系。两坐标系之间的统一通过准备功能代码G92的位置设置功能实现。
　　
　　G92位置设置功能允许操作人员或编程人员为当前坐标轴赋予新的坐标值而工作台并不移动。G92偏移机床坐标系，使NC程序中的工件坐标系的坐标值与之相匹配。
　　
　　工件原点（NC程序的零点）是由操作人员在安装工件的过程中进行定位的。编程人员在编制程序时可以不考虑工件在机床上安装的物理位置和安装精度，而利用数控系统的原点偏置功能，通过工件原点偏置来补偿工件的装夹误差。在加工前将该偏置值输入到数控装置，加工时该偏置值便能自动加到工件坐标系上，使数控系统按机床坐标系确定的工件的坐标值进行加工。但是，如果将G92直接编入程序中，而不采用将偏置值输入到数控装置的方法，则会更加方便。
　　
　　模具有6个相同的型芯，如果仅采用自动编程而不进行人工编辑，就需要对每一个型芯都*绘制和进行编程，工作量较大，程序量更大，也不便于检查程序。
　　
　　如果将手动编程与自动编程相结合，利用CAD/CAM软件自动编程，只需要绘制一个型芯，生成加工一个型芯的程序。再根据各型芯之间的位置关系，通过G92设置和子程序调用，即可得到简洁、清晰的程序。而且，如果在加工的过程中刀具已经磨损，更换刀具后，也可以很方便地修改程序，继续下一个型芯的加工。
　　
　　：G71G90“：”为程序开始标识符
　　
　　T16M6装第16号刀位上的刀具
　　
　　G00X519.8Y254.4Z77.929机床坐标系中工件中心位置（也是型芯1的工件原点）
　　
　　（CLS,L10）调用加工一个型芯的子程序
　　
　　G00X664.8Y254.4Z77.929到达机床坐标系中型芯2的工件原点位置
　　
　　（CLS,L10）调用同一个子程序
　　
　　G00X809.8Y254.4Z77.929到达机床坐标系中型芯3的工件原点位置
　　
　　（CLS,L10）
　　
　　G00X809.8Y484.4Z77.929到达机床坐标系中型芯4的工件原点位置
　　
　　（CLS,L10）
　　
　　G00X664.8Y484.4Z77.929到达机床坐标系中型芯5的工件原点位置
　　
　　（CLS,L10）
　　
　　G00X519.8Y484.4Z77.929到达机床坐标系中型芯6的工件原点位置
　　
　　（CLS,L10）
　　
　　（DFS,L10）定义加工一个型芯的子程序
　　
　　G92X0Y0Z0将子程序前面的，当前坐标轴赋予新的坐标值（0，0，0）
　　
　　G01X-145.Y-115.M03S350M08F2000
　　
　　Z-38F100
　　
　　．．．．．．加工一个型芯的程序
　　
　　Y-115.
　　
　　G00Z100将主轴快速地提升到工件坐标系中Z为100的位置
　　
　　X0Y0回到工件坐标系X-Y平面零点
　　
　　G99取消G92位置设置，让工件坐标系回复到机床坐标系中
　　
　　（ENS）子程序结束
　　
　　M30程序结束
　　
　　实际工作中，工件坐标系的Z方向以工件表面（甚至低于工件表面）作为零点。如果让刀具真正到达工件原点，势必与工件相碰。为了提高安全性,如图3所示，在让刀具准确到达工件原点时，刀具并不真实与工件接触，应将工件原点在机床坐标系中的Z值抬高一定距离（如距离a），相应地，在G92设置Z高度值时，Z值也加上相同距离a。
　　
　　G00X__Y__Z__+a
　　
　　G92X0Y0Z0+a
　　
　　例如，对下面的G92设置程序：
　　
　　G00X519.8Y254.4Z77.929
　　
　　G92X0Y0Z0
　　
　　如:将刀具抬高100mm,可改成：
　　
　　G00X519.8Y254.4Z77.929+100
　　
　　G92X0Y0Z0+100
　　
　　刀具端面距离工件表面高100mm，而工件原点实际上仍在工件表面未变。这样，在进行程序加工过程中就安全、灵活多了。
　　
　　如果装夹好工件后需要调试程序，我们必须抬高刀具远离工件表面运行，这时只需要将G92中的Z值减去a（a为Z向所需抬高的高度值），就使刀具端面距离工件表面（工件原点）高了a距离。
　　
　　在加工过程中需要临时增加深度，这时就只需要将G92中的Z值加上a（a为Z向所需下降的深度值），就使刀具端面距离工件表面（工件原点）低了a距离。
　　
　　如此，就可以在不更改程序其它部分的情况下，只通过更改G92中Z坐标的设置就可以快速、安全地达到目的。
　　
　　G00X__Y__Z__
　　
　　G92X0Y0Z0+a（或G92X0Y0Z0-a）
　　
　　例如：
　　
　　对下面的程序要求Z方向下降5mm：
　　
　　G00X519.8Y254.4Z77.929+100
　　
　　G92X0Y0Z0+100
　　
　　可改成：
　　
　　G00X519.8Y254.4Z77.929+100
　　
　　G92X0Y0Z0+100+5
　　
　　如果将机床坐标系中工件原点所在的Z值加上a，而G92程序段中的Z值不变，也可使刀具端面距离工件表面（工件原点）提高a距离。或者，将机床坐标系中工件原点所在的Z值减去a，而G92程序段中的Z值不变，就使刀具端面距离工件表面（工件原点）降低a距离。效果与更改G92中Z坐标的设置相同。
　　
　　G00X__Y__Z__-a（或G00X__Y__Z__+a）
　　
　　G92X0Y0Z0
　　
　　例如，对下面的程序要求Z方向下降5mm：
　　
　　G00X519.8Y254.4Z77.929
　　
　　G92X0Y0Z0
　　
　　可改成：
　　
　　G00X519.8Y254.4Z77.929+100-5
　　
　　G92X0Y0Z0+100
　　
　　利用以上原理，在利用加工中心机床刃磨工件时，由于砂轮损耗大，需要执行一次刃磨程序，就修磨一次砂轮（Z值必须下降），如果分别编程，加工时就需要反复更换程序，十分不便。下面的实例程序，可以方便地实现通过G92的设置，调用砂轮修磨程序，在加工过程中方便地修改程序，进行砂轮修磨和工件刃磨，以提高加工效率。