筆者提出的工件自動定位，是使工件坐標(biāo)系自動適應(yīng)機(jī)床的加工要求。此方法與傳統(tǒng)找正方法不同之處在于不是努力“擺正”工件，而是測出工件放在工作臺上的偏斜角度及偏移量，然后根據(jù)此偏角和偏移量，通過自動修正零件的加工程序，保證加工出合格的工件。該方法可減少工件定位、裝夾所占用的輔助時間，較大限度地發(fā)揮數(shù)控加工的高效性。

1 工件自動定位原理

1. 工件位置的測量
   為說明問題并考慮實際裝夾情況，設(shè)工件只在XOY平面內(nèi)偏斜。當(dāng)工件安裝偏斜時，為確定機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系，應(yīng)首先測出工件所在位置。設(shè)圖1為安裝偏斜的工件，外輪廓為O'ABC，X'O'Y' 為工件坐標(biāo)系，XOY 為機(jī)床坐標(biāo)系。利用測量頭沿O'A 邊任意測量兩點，顯示出測頭中心坐標(biāo)( x₁，y₁)，( x₂，y₂)，再沿O'C 邊任意測出另外兩點( x₃，y₃)，( x₄，y₄)，由以上4 點并考慮測頭半徑r，可求出O'點坐標(biāo)值及O'A邊傾斜角a為

圖1 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系關(guān)系圖

1. a=tan-1[( y₂-y₁)/( x₂-x₁)]
   ∆_x=( k₁ x₁-k₂ x₃-y₁+y₃)/(k₁-k₂)+rcos [(b+a)/2]/sin[(b-a)/2]
   ∆_y=[( k₁ y₃-k₂ y₁)+k₁ k₂ ( x₁-x₃)]/(k₁-k₂)+r sin[(b+a)/2]/sin[(b-a)/2]
   式中：k₁=tana
   k₂=tanb=( y₃-y₄)/(x₃-x₄)
   
2. 坐標(biāo)變換
   設(shè)在工件坐標(biāo)系X'O'Y'下的某點坐標(biāo)值(x'，y')，若已知工件坐標(biāo)系X'O'Y 相對機(jī)床坐標(biāo)系XOY平移∆_x、∆_y，并旋轉(zhuǎn)一角度a，在XOY 坐標(biāo)系下該點的坐標(biāo)值，可按下式求出為
   x=x'cosa-y'sina+∆_x
   y=x'sina+y'cosa+∆_y

圖2 程序框圖

1. 自動定位方法的實現(xiàn)及程序框圖
   根據(jù)測量點求出a、∆_x、∆_y后，由坐標(biāo)變換公式，
   可修正原數(shù)控代碼中的坐標(biāo)值，生成新的數(shù)控代碼，按新的數(shù)控代碼加工即可獲得與原方法相同的加工結(jié)果。
   這一方法實際操作非常簡便，即只需測出4個點的坐標(biāo)值并將其輸入計算機(jī)，計算和修正原數(shù)控代碼的工作可由編制好的程序自動完成。因只需作簡單的計算和修正原數(shù)控代碼中的坐標(biāo)值，所編程序可方便地用Borland C++實現(xiàn)，其程序框圖見圖2。

2 實例

圖3 加工實例