1、 精密制造与自动化 2017年第2期 52 基于 SIEMENS 840D 数控系统工件自动找正 程序的开发 鲁淑叶（四川信息职业技术学院 四川广元 628017）摘 要 针对传统人工找正工件位置存在的问题，提出自动找正的方法，利用 SIEMENS 840D 的高级编程语言中的参数化编程，编制自动找正数控宏程序，此方法操作方便，不需要人工读取和数值计算，避免了因人为计算及手工输入数据过程中可能出现的错误，达到提高零件找正效率和找正精度的目的。关键词 数控系统 位置找正 编程 在机械加工过程中，工件装夹后位置找正需花费大量的时间和精力，稍有不慎，即可能造成错误甚至零件的报废。如何缩短零件找正时间
2、、提高找正精度，直接影响着加工效率和零件的加工质量，本文主要针对配备数控回转工作台的数控机床，应用 SIEMENS 840D 的参数化编程技术，编制自动找正数控宏程序模块。零件任意放置在工作台上，执行此程序后，工作台自动旋转至正确的角度位置，从而达到提高零件找正效率和找正精度的目的。1 1 自动找正实现的原理自动找正实现的原理 当工件的摆放与机床的坐标系存在一定角度时，在传统的机械加工技术模式下，必须先找正后再加工。自动找正就是通过测量仪器自动寻找工件的位置并将工件旋转到加工过程中应处的正确位置。以通用性强的夹紧装置将工件非精确地固定在回转工作台上，然后通过 PLC 依次读取在基准面上选定的两
3、个基准点的坐标值，判断出回转工作台应该旋转的方向、自动计算出需要旋转角度，使机床的回转工作台旋转至正确的角度位置，从而实现零件的快速找正，达到高效率、高精度找正工件的目的。假设工件只在 XOY 平面偏斜，使用百分表测量出工件某一表面位于同一水平面内两点的坐标值，然后根据这两点的坐标值求得所需旋转的角度。如图 1 所示，工件某一垂直表面上位于同一高度的水平面内任意两点：A（xa,ya）和 B（xb,yb）则：=tan-1ya-ybxa-xb 图图 1 角度找正测量俯视图角度找正测量俯视图 2 2 工件自动找正程序设计工件自动找正程序设计 通过以上分析，利用宏程序设计自动找正程序，即寻找工件所需角
4、度旋转值，运行程序后，回转工作台自动旋转至所需的正确位置。自动找正数控宏程序如下：%_N_alignmen_SPF；程序名：alignmen。MSG（“QING KAO DI YI DIAN”）（请靠第一点）M00 R1=ABS（$AA_IMX）（暂停后手动将百分表靠至基准边的第一点，自动保存当前X轴机床坐标）R2=ABS（$AA_IMY）（自动保存当前 Y 轴机床坐标）M00 MSG（“QING QUE REN DI ER DIAN”）（请确认第二点）M00 R3=ABS（$AA_IMX）（暂停后手动将百分表靠至基准边的第二点，自动保存当前X轴机床坐标）R4=ABS（$AA_IMY）（自动保
5、存当前 Y 轴机万方数据 鲁淑叶 基于 SIEMENS 840D 数控系统工件自动找正程序的开发 53 床坐标）MSG（“QING JIANG DAOJU YIZHI AN QUANWEI ZHI”）；（请将百分表移至安全位置）M00 IF（R1=R3）OR（R2=R4）GOTOB BB:IF（R1R3）AND（R2R4）OR（R1R3）AND（R2R4）R5=1 ENDIF IF（R1R3）AND（R2R4）OR（R1R3）AND（R2R4）R5=-1 ENDIF R52=ABS（R1-R3）R53=ABS（R2-R4）R54=ATAN2（R53，R52）（反正切函数求得夹角 C）G00 C
6、=IC(R54*R5)（工作台转过角度 C）$P_UIFR1,C,TR=$AA_IMC+R54*R5（保存找正结果）BB：M17%3 3 操作步骤操作步骤 (1)将磁力百分表架吸在主轴上，手动移动磁力表架，使之靠近基准边的一点，将百分表压至零位，将工作方式切换为自动加工方式，运行程序直至面板显示“QING KAO DI YI DIAN”(请靠第一点)按循环启动按钮，此时系统记录下第一点的机床坐标值。(2)切换到手动方式将百分表移至基准边的另一点后把百分表压到零位后，将工作方式切换为自动加工方式，继续执行 alignmen 的剩余程序，当提示栏显示“QING QUE REN DI ER DIAN”(请确 (上接第 34 页)6 金伟,葛宏立,杜华强,等.无人机遥感发展与应用概况J.遥感信息,2009(1):88-92.7 冯琦,周德云.军用无人机发展趋势J.电光与控制,2003,10(1):9-13.认第二点)，按循环启动按钮，此时系统记录下第二点的机床坐标值。(3)当提示栏显示“QING JIANG DAOJU YIZHI AN QUANWEI ZHI”（将百分表移至安全位置）时，将机
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