通常使用加工中心進(jìn)行加工操作時(shí)，均希望加工運(yùn)算在統(tǒng)一的加工坐標(biāo)系中進(jìn)行，但在某些加工情況下，使用一些坐標(biāo)變換的技巧，結(jié)合子程序調(diào)用指令可以使加工編程更為簡(jiǎn)潔容易。筆者常年從事數(shù)控加工工作，在工作中針對(duì)實(shí)際加工中出現(xiàn)的各類問(wèn)題，歸納了一些解決方法。本文中各指令均為參照okuma數(shù)控系統(tǒng)，在坐標(biāo)選擇指令、坐標(biāo)平移（旋轉(zhuǎn)）和空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換指令的格式上與其他數(shù)控系統(tǒng)有些區(qū)別。
一、加工中心常用坐標(biāo)指令
加工中心數(shù)控系統(tǒng)常用到的與坐標(biāo)相關(guān)的指令有以下幾種（各種數(shù)控系統(tǒng)在個(gè)別功能指令的定義上和使用的指令代碼有些差別，但功能一樣）：
g15－坐標(biāo)系選擇；
g90－坐標(biāo)編程方式；
g91－相對(duì)坐標(biāo)編程方式；
g92－坐標(biāo)系平移功能；
g11、 g10－坐標(biāo)系平移旋轉(zhuǎn)， g11為坐標(biāo)系平移旋轉(zhuǎn)指令， g10為g11的取消指令；
g69、g68－空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換功能，g68為坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換指令，g68為g69的取消指令。
利用g11/g10指令可以在所選擇的加工平面中，將當(dāng)前加工坐標(biāo)系進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)局部坐標(biāo)系。
g69/g68指令常用于配有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能的設(shè)備的數(shù)控中，如五面加工中心等。用于對(duì)x－y平面以外平面上的加工部位進(jìn)行加工編程。利用此指令可以把任何方向的加工平面轉(zhuǎn)化為x－y平面的正方向來(lái)處理，解決了任意方向平面加工變更中的復(fù)雜易錯(cuò)的問(wèn)題。
g91指令在加工計(jì)算在增量方式下進(jìn)行。g92指令能在程序中改變當(dāng)前坐標(biāo)系的位置，造成坐標(biāo)原點(diǎn)平移。這兩條指令使用要謹(jǐn)慎，尤其g92，使用不慎可能造成加工坐標(biāo)系丟失，使全部加工失去了基準(zhǔn)。但如使用得當(dāng)，則可達(dá)到其他指令難以做到的效果。
g91指令在加工計(jì)算在方式下進(jìn)行，即所有加工指令值均是以當(dāng)前工件坐標(biāo)系或局部坐標(biāo)系為參照的。這是一個(gè)模態(tài)指令。
二、坐標(biāo)指令的使用
圖1是一個(gè)虛擬的零件示意圖，我們可以利用這個(gè)箱體模型的加工程序來(lái)闡釋一下坐標(biāo)指令的幾種用法。假設(shè)圖1零件需要加工以下幾個(gè)部位：
圖1
銑頂面兩個(gè)方形窗口平面，兩處平面加工尺寸相同，使用刀具為面銑刀；
銑前面兩孔端面，使用刀具為面銑刀；
鉆前面兩孔之法蘭端面上的兩組四個(gè)孔，每組孔的陣列方式相同，刀具為麻花鉆；
精鏜前面兩個(gè)孔，刀具為精鏜刀。
圖2中的坐標(biāo)系o是工件的加工坐標(biāo)系，坐標(biāo)系序號(hào)為1。因?yàn)楣ぜ募庸げ课恢杏修D(zhuǎn)面內(nèi)容，因此我們假設(shè)使用的設(shè)備為五面加工中心。
這幾處加工當(dāng)然可以在工件坐標(biāo)系o中，使用zui直接的方法編程。
（1）對(duì)于頂面窗口的加工在g91模式下，利用指令值，寫出加工兩處平面各加工程序。
（2）對(duì)于前面的加工部位 此處加工處于z－x平面中，需先選擇z－x平面，然后在所選平面中分別寫出兩處加工部位的加工程序。需要注意的是，這時(shí)的*坐標(biāo)軸是z軸而非x軸，這在固定循環(huán)指令和某些數(shù)學(xué)計(jì)算功能中非常重要，需特別注意，否則會(huì)錯(cuò)。
圖2
在這里我們不用上述方法，而是采用幾種坐標(biāo)變
換的方法，來(lái)處理這幾處加工內(nèi)容，看看是否比用上
述方法更為便利。下面是每加工部位采用的編程方法
簡(jiǎn)述：
（1）銑前面兩孔端面，使用刀具為面銑刀 首先，加工部位位于z－x平面內(nèi)，考慮先利用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換指令將此加工平面轉(zhuǎn)為x－y平面，如圖2所示的坐標(biāo)系o1，更符合操作和編程習(xí)慣。可以把坐標(biāo)轉(zhuǎn)換寫成子程序，以便編制相同面所有其他加工部位程序時(shí)調(diào)用。在這里使用了g68/g69指令。
銑兩個(gè)法蘭端面，兩處加工內(nèi)容相似，可以考慮使用子程序。因?yàn)閮商幖庸っ娌惶幱谙嗤叨?，可以使用增量編程方式解決這一問(wèn)題。
（2）鉆前面兩孔之法蘭端面上的兩組四個(gè)孔，每組孔的陣列方式相同，刀具為麻花鉆 兩組孔均在z－x平面，因此可以調(diào)用使用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換子程序。兩組孔的陣列方式相同，因此可以使用同一個(gè)孔位子程序。陣列中心的不一致，可以用g11、g10坐標(biāo)平移指令解決。
（3）精鏜前面兩個(gè)孔，刀具為精鏜刀 同樣要用到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換子程序，加工編程在坐標(biāo)系o1中進(jìn)行。精鏜兩個(gè)孔要用到g76精鏜孔循環(huán)指令。此條指令中要用到孔底讓刀參數(shù)：i、j、k，分別對(duì)應(yīng)x、y、z三個(gè)坐標(biāo)軸方向。具體向哪一軸方向讓刀，要看具體鏜刀刀尖的方向。在這里，如果不使用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換指令，編程仍在工件坐標(biāo)系o中進(jìn)行，則加工平面為z－x平面的負(fù)方向，精鏜孔循環(huán)中讓刀參數(shù)地址應(yīng)為k和i，進(jìn)給軸為y軸，編程較易出錯(cuò)?，F(xiàn)在調(diào)用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換程序后，加工平面和送給方向均轉(zhuǎn)換為一般加工所熟悉的方向，即x－y平面之正向?yàn)榧庸て矫妫M孔循環(huán)中讓刀參數(shù)地址為i和j，z軸負(fù)方向?yàn)樗徒o方向，編程就容易多了。這是使用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換指令的好處之一。
（4）銑項(xiàng)面兩個(gè)方形窗口平面 因兩處加工平面尺寸相同，所以考慮編制一個(gè)統(tǒng)一的銑面子程序，采用調(diào)用于程序的方法簡(jiǎn)化加工程序。這里兩處加工面雖在相同的方向上，但不在同一平面內(nèi)，所以不能使用坐標(biāo)平移，不存在轉(zhuǎn)面問(wèn)題，所以也不能用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能。
這里我們可以采用g92坐標(biāo)平移指令實(shí)現(xiàn)兩處加工面的轉(zhuǎn)換。因?yàn)間92指令要改變當(dāng)前工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，使用時(shí)一定要慎重。具體方法是在主程序中先指令刀具運(yùn)動(dòng)到一個(gè)相對(duì)于目的加工面的特定位置，然后調(diào)用面加工子程序。
子程序的內(nèi)容為：先用g15坐標(biāo)系選擇指令選擇另外序號(hào)的一個(gè)坐標(biāo)系（此坐標(biāo)系在本程序中不作其他用途），然后用g92指令將當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為新坐標(biāo)系中的一個(gè)特定的點(diǎn)，這樣就完成了加工坐標(biāo)系的平移。剩下的銑面程序就可以在此坐標(biāo)系下編制了。完成銑面動(dòng)作程序后，必須先返回原加工坐標(biāo)系，然后退出銑面子程序。
用同樣方法反復(fù)調(diào)用這個(gè)銑面子程序，可以完成多處相同的加工。
三、加工程序示例
在這里，我們可以將前述加工內(nèi)容寫成如下加工程序：
o0001（example program of using cod command）
n10（faceing t1） 銑面程序
t1 調(diào)刀指令
m6 換刀指令
g15 h1 選擇一號(hào)工件坐標(biāo)系為當(dāng)前加工坐標(biāo)系
call ob vc20＝2 vc10＝1 調(diào)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換子程序ob，使用坐標(biāo)系o1
modin ofac 調(diào)用子程序ofac：此指令為每遇到一組坐標(biāo)值，刀具移動(dòng)此點(diǎn)后，調(diào)用一次子程序。子程序調(diào)用結(jié)束
x x1 y y1
x x2 y y2
modout
call ocan 調(diào)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換取消子程序
n20（drilling t2） 鉆孔程序
t2 調(diào)刀指令
m6 換刀指令
call ob vc20=2 vc10=2 調(diào)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換子程序ob，使用坐標(biāo)系o1
ncyl g81 z z1 r r1 f100 s350 鉆孔固定循環(huán)，當(dāng)前點(diǎn)不執(zhí)行
g11 x x1 y y1 坐標(biāo)系平移指令，原點(diǎn)平移至1孔中心
call op4 調(diào)用孔位子程序
g10 坐標(biāo)系平移結(jié)束
g11 x x2 y y2 坐標(biāo)系平移指令，原點(diǎn)平移到2孔中心
call op 調(diào)用孔位子程序
g10 坐標(biāo)系平移結(jié)束
g80 結(jié)束固定循環(huán)
call ocan 調(diào)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換取消子程序
n30（finish boring t3） 精鏜孔程序
t3 調(diào)刀指令
m6 換刀指令
call ob vc20=2 vc10=2 調(diào)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換子程序ob，使用坐標(biāo)系o1
ncyl g76 z zz r rl1-0.5 ff60 s300 精鏜孔循環(huán)，x軸負(fù)方向?yàn)橥说斗较?br>x x1 y y1
x x2 y y2
g80 精鏜孔循環(huán)結(jié)束
call ocan 調(diào)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換取消子程序
......
n40（facing top side t4） 銑頂面程序
t4 調(diào)刀指令
m6 換刀指令
g15h1 選用一號(hào)坐標(biāo)系為當(dāng)前工件坐標(biāo)系
g56 z... h4 在z方向加刀長(zhǎng)補(bǔ)償
go x xa x ya z za 刀具快進(jìn)到*個(gè)矩形加工面中心上方100mm處
call oft 調(diào)用銑矩形面子程序
go x xb x yb z zb 刀具快進(jìn)到第二個(gè)矩形加工面中心上方100mm處
call off 調(diào)用銑矩形面子程序
m2 主程序結(jié)束
子程序（subprogramm）
/
ocan 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換取消子程序
go z360 m5
g68 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換取消一次
g68 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換取消兩次
g334 取消附件頭補(bǔ)償（五面加工中心）
rts
/
ob前面坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換子程序
g333 pac=90 pat=vc20 h=vc10 五面加工中心附件頭轉(zhuǎn)向前加工面，同時(shí)加上刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和附件頭補(bǔ)償
go y… x…z… 將刀具運(yùn)行到適于轉(zhuǎn)換的位置
g69 x… y… z… r90 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換指令：加工坐標(biāo)系從o轉(zhuǎn)換到o1
go xo yo z100 將刀具送給刀準(zhǔn)備位置
rts 返回
/
ofac（facing round） 銑法蘭面子程序
go z z2 刀具送給到加工深度
s500 主軸轉(zhuǎn)速
g91 g1 y-a f100 m3 改用增量方式走刀，刀具切入加工部位
g2 ja 圓弧插補(bǔ)，銑法蘭面
g1 ya f500 刀具退出加工部位
g90 go z100 m5 恢復(fù)到方式，刀具退回準(zhǔn)備位置
rts 返回
/
op4（position of 4 holes） 孔位置子程序
bhc xo yo i r1 j45 k4 用數(shù)學(xué)計(jì)算式計(jì)算孔位；圓形陣列，中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，半徑為r1，起始角為45度，共4孔
rts 返回
/
oft（facing square） 銑矩形子程序
g15h5 調(diào)用5號(hào)坐標(biāo)系為當(dāng)前加工坐標(biāo)系（臨時(shí)）
g92 x0y0z100 將當(dāng)前所在點(diǎn)設(shè)為當(dāng)前加工坐標(biāo)系的（0，0，100）點(diǎn)
g0z0 矩形面加工過(guò)程程序
……
（銑面加工指令）
……
go z100 刀具退出
g15 h1 將當(dāng)前加工坐標(biāo)系返回到1號(hào)坐標(biāo)系
rts 返回
使用子程序調(diào)用方式處理相似的加工內(nèi)容，可以使加工中心的程序簡(jiǎn)單易讀易于編輯，減少出錯(cuò)的可能性。處理這類問(wèn)題時(shí)，首先要找出要加工不同部位的相同處和不同處，公用的子程序體現(xiàn)的是不同加工部位的加工內(nèi)容的共性。處理加工問(wèn)題時(shí)，某些相似加工部位的不同處，通過(guò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)加工指令的靈活運(yùn)用，也可轉(zhuǎn)化為共性特征，這樣就可以用公用的子程序來(lái)處理了。我們上面提到的幾種坐標(biāo)指?jìng)€(gè)恰可用來(lái)完成某些這種轉(zhuǎn)化，以方便我們利用子程序解決這類加工問(wèn)題。