重型回转体零件铣床加工找正方法研究

高亚民

摘  要：文章以实例说明如何利用三角函数和程序辅助的方法，在不需要移动工件的情况下，快速实现重型回转体零件铣床的找正方法，达到降低劳动强度，提高生产效率的目的。

关键词：三角函数;程序辅助;重型回转体

中图分类号：TH162        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）30-0112-02

Abstract： This paper show how to use trigonometric functions and program-assisted methods， and without moving heavy-duty rotary parts， quickly realize the method of aligning heavy-duty rotating parts in milling machine， to reduce labor intensity and improve production efficiency.

Keywords： trigonometric; programming AIDS; heavy-duty rotary parts

1 概述

在机械加工中，回转体类零件表面加工主要以车削为主，在利用回转工作台卡盘装夹工件确定工件中心后，车铣复合中心也可以完成相对较规则特征的铣削加工。但有些特殊回转体需要加工不规则椭圆、异型槽等，必须在铣床才能加工，工件在铣床加工时如何快速找正，本文即是对此问题的研究。

2 铣床加工重型回转体零件常规找正方法介绍

2.1 零件加工需要找正的原因

零件在装卡后，必须找出正确的工件坐标，输入机床控制面板系统，这样工件与机床才能建立起动态关联关系，测定的工件坐标系坐标值，就是程序中给出的编程原点（即G54～G59）。

2.2 铣床加工重型回转体零件的常规找正方法

如图1，是利用百分表在XY平面（G17平面）找正工件的方法，以X轴作为基准轴找正时，通过千斤顶等辅助工装，反复调整X-或X+工件位置，使得X-点与X+的Y坐标相同，当Y坐标相同时，找正完成。同时可通过记录Y-、Y+轴线的X坐标，验证找正正确性。

3 过程分析

3.1 常规找正方法缺点

常规回转体的找正方法，是通过移动工件实现，操作过程繁杂，对于重型工件（重量在10吨以上），通过千斤顶人工移动，劳动强度大，生产效率低，移动过程容易造成工件机损，防护困难。

3.2 利用三件函数及程序辅助找正方法

以XY（G17）平面为例，因为工件为回转体，通过在外圆或内圆检棒分中的方法，将点A（x0，y0）确定为起始坐标点，记录为A（0，0），移动主轴至D点，记录此时D点坐标D（x1，y1），再移动主轴至B点，记录此时B点坐标B（x2，y2），构成直角三角形∠ABC，图2中∠BAC记录为角β。

由三角函数知，sin？x1=半径，为已知值），再通过反三角函数，？茁=arcsin计算出角β，SIEMENS操作系统中有坐标旋转功能，即将G17平面绕Z轴旋转β°，使得X-点与E点重合，X+点与B点重合，给机床赋予虚拟的EB轴作为机床的X轴，下一步在程序中增加ROT命令，即ROT Z=β或 ROT Z=-β，程序會将虚拟EB轴旋转至X轴，省去了人为移动工件找正X轴的过程。

3.3 程序模板

G17 G90 G94 G64

M03 S800

R0T Z=β或R0T Z=-β

G01 X0 Y0 F1000

........

M5

M0

M30

4 结论

以上给出了一种三角函数在SIEMENS操作系统的应用，举例说明了在铣床上快速建立偏转坐标系，从而实现重型回转体零件在铣床上的找正方法和使用步骤，通过该方法的使用，直接省去了人为移动工件的过程，降低了操作者劳动强度，避免了工件移动过程中的机损风险，每个工件在每台机床上每次装卡可节约时间约3小时，直接成本约0.2万元/件/台/次。另外此方法可复制性强，回转类工件或人为做基准当做回转类工件的其他工件均可使用本方法。

参考文献：

[1]林岗.精密制造与自动化[M].机械工业出版社，2014.

[2]人力资源和社会保障部教材办公室组织.金属加工基础[M].中国劳动社会保障出版社，2011.

[3]SIEMENS数控系统[M].机械工业出版社.