数控车床对刀有关的概念和对刀方法(1)刀位点:代表刀具的基准点,也是对刀时的注视点,
一般是刀具上的一点。
(2)起刀点:起刀点是刀具相对与工件运动的起点,即零件加工程序开始时刀位点的起始位置,而且往往还是程序的运行的终点。
(3)对刀点与对刀:对刀点是用来确定刀具与工件的相对位置关系的点,是确定工件坐标系与机床坐标系的关系的点。
对刀就是将刀具的刀位点置于对刀点上,以便建立工件坐标系。
(4)对刀基准(点):对刀时为确定对刀点的位置所依据的基准,该基可以是点、线、面,它可以设在工件上或夹具上或机床上。
(5)对刀参考点:是用来代表刀架、刀台或刀盘在机床坐标系内的位置的参考点,也称刀架中心或刀具参考点。
用试切法确定起刀点的位置对刀的步骤(1)在MDI或手动方式下,用基准刀切削工件端面;(2)用点动移动X轴使刀具试切该端面,然后刀具沿X轴方向退出,停主轴。
记录该Z轴坐标值并输入系统。
(3)用基准刀切量工件外径。
(4)用点动移动Z轴使刀具切该工件的外圆表面,然后刀具沿Z方向退出,停主轴。
用游表卡尺测量工件的直径,记录该X坐标值并输入系统。
(5)对第二把刀,让刀架退离工件足够的地方,选择刀具号,重复(1)—(4)步骤。
数控铣床(加工中心)Z轴对刀器Z轴对刀器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的Z轴坐标,或者说是确定刀具在机床坐标系中的高度。
Z轴对刀器有光电式()和指针式等类型,通过光电指示或指针,判断刀具与对刀器是否接触,对刀精度一般可达100.0±0.0025(mm),对刀器标定高度的重复精度一般为0.001~0.002(mm)。
对刀器带有磁性表座,可以牢固地附着在工件或夹具上。
Z轴对刀器高度一般为50mm或lOOmm。
Z轴对刀器的使用方法如下: (1)将刀具装在主轴上,将Z轴对刀器吸附在已经装夹好的工件或夹具平面上。
(2)快速移动工作台和主轴,让刀具端面靠近Z轴对刀器上表面。
(3)改用步进或电子手轮微调操作,让刀具端面慢慢接触到Z轴对刀器上表面,直到Z轴对刀器发光或指针指示到零位。
(4)记下机械坐标系中的Z值数据。
(5)在当前刀具情况下,工件或夹具平面在机床坐标系中的Z坐标值为此数据值再减去Z轴对刀器的高度。
(6)若工件坐标系Z 坐标零点设定在工件或夹具的对刀平面上,则此值即为工件坐标系Z坐标零点在机床坐标系中的位置,也就是Z坐标零点偏置值。
3.寻边器寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y零点偏置值,也可测量工件的简单尺寸。
它有偏心式()、迥转式()和光电式()等类型。
偏心式、迥转式寻边器为机械式构造。
机床主轴中心距被测表面的距离为测量圆柱的半径值。
光电式寻边器的测头一般为10mm的钢球,用弹簧拉紧在光电式寻边器的测杆上,碰到工件时可以退让,并将电路导通,发出光讯号。
通过光电式寻边器的指示和机床坐标位置可得到被测表面的坐标位置。
利用测头的对称性,还可以测量一些简单的尺寸。
注意:运行程序前要先将基准刀移到设定的位置。
在用G50设置刀具的起点时,一般要将该刀的刀偏值设为零。
此方式的缺点是起刀点位置要在加工程序中设置,且操作较为复杂。
但它提供了用手工精确调整起刀点的操作方式,有的人对此比较喜欢。
(3)用
G54~G59设置程序原点①试切和测量步骤同前述一样。
②按“OFSET SET”键,进人“坐标系”设置,移动光标到相应位置,输入程序原点的坐标值,按“测量”或“输入”键进行设置。
如图4所示。
③在加工程序里调用,例如:G55 X100 Z5...。
G54为默认调用。
注意:若设置和使用了刀偏补偿,最好将G54~G59的各个参数设为0,以免重复出错。
对于多刀加工,可将基准刀的偏移值设置在G54~G59的其中之一,将基准刀的刀偏补偿设为零,而将其它刀的刀偏补偿设为其相对于基准刀的偏移量。
这种方式适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。
铣削加工用得较多。
执行G54~G59指令相当于将机床原点移到程序原点。
(4)用“工件移”设置程序原点①通过试切工件外圆、端面,测量直径,根据公式(1)计算出程序原点(工件原点)的X坐标,记录显示屏显示的原点Z坐标。
②按“OFSET SET”键,进入“工件移”设置,将光标移到对应位置,分别输入得到的X. Z坐标值,按机床MDI 键盘上的“INPUT”键进行设置。
如图5所示。
③使X、Z轴回机床原点(参考点),建立程序原点坐标。
“工件移”设置亦相当于将机床原点移到程序原点(工件原点)。
对于单刀加工,如果设置了“工件移”,最好将其刀偏补偿设为0,以防重复出错;对于多刀加工,“工件移”中的数值为基准刀的偏移值,将其它刀具相对于基准刀的偏移值设置在相应的刀偏补偿中。
4 多刀对刀FANUC数控系统多刀对刀的组合设置方式有:①绝对对刀;②基准刀G50+相对刀偏;③基准刀“工件移”+相对刀偏;④基准刀G54~G59+相对刀偏。
(1)绝对对刀所谓绝对对刀即是用每把刀在加工余量范围内进行试切对刀,将得到的偏移值设置在相应刀号的偏置补偿中。
这种方式思路清晰,操作简单,各个偏移值不互相关联,因而调整起来也相对简单,所以在实际加工中得到广泛应用。
(2)相对对刀所谓相对对刀即是选定一把基准刀,用基准刀进行试切对刀,将基准刀的偏移用G50,“工件移”或G54~G59来设置,将基准刀的刀偏补偿设为零,而将其它刀具相对于基准刀的偏移值设置在各自的刀偏补偿中。
下面以图2所示为例,介绍如何获得其它刀相对基准刀的刀偏值。
①当用基准刀试切完外圆,沿Z轴退到a点时,按显示器下方的“相对”软键,使显示屏显示机床运动的相对坐标。
②选择“MDI”方式,按"SHIFT"换档键,按"XU"选择U,这时U坐标在闪烁,按“ORIGIN”置零,如图6所示。
同样将w坐标置零。
③换其它刀,将刀尖对准a点,显示屏上的U坐标、W坐标即为该刀相对于基准刀的刀偏值。
此外,还可用对刃仪测定相对刀偏值。
5 精确对刀从理论上说,上述通过试切、测量、计算;得到的对刀数据应是准确的,但实际上由于机床的定位精度、重复精度、操作方式等
多种因素的影响,使得手动试切对刀的对刃精度是有限的,因此还须精确对刀。
所谓精确对刀,就是在零件加工余量范围内设计简单的自动试切程序,通过“自动试切→测量→误差补偿”的思路,反复修调偏移量、或基准刀的程序起点位置和非基准刀的力偏置,使程序加工指令值与实际测量值的误差达到精度要求。
由于保证基准刀程序起点处于精确位置是得到准确的非基准刀刀偏置的前提,因此一般修正了前者后再修正后者。
精确对刀偏移量的修正公式为:记:δ=理论值(程序指令值)-实际值(测量值),则xo2=xo1 +δx(3)Zo2=Zo1-δZ 注意:δ值有正负号。
例如:用指令试切一直径40、长度为50的圆柱,如果测得的直径和长度分别为040.25和49.85,则该刀具在X、Z向的偏移坐标分别要加上-0.25和-0.15,当然也可以保持原刀偏值不变,而将误差加到磨损栏。
6 结束语笔者设计了一段多刀加工程序,在FANUC Oi数控车削系统上验证了上述几种组合对刀设置方式,取得了相同的
效果。
对其它数控系统也具有一定推广价值。
对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置,对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上,对刀时应使对刀点与刀位点重合。
对刀原理
车床分有对刀器和没有对刀器,但是对刀原理都一样,先说没有对刀器的吧.
车床本身有个机械原点,你对刀时一般要试切的啊,比如车外径一刀后Z向退出,测量车件的外径是多少,然后在G 画面里找到你所用刀号把光标移到X输入
X...按测量机床就知道这个刀位上的刀尖位置了,内径一样,Z向就简单了,把每把刀都在Z向碰一个地方然后测量Z0就可以了.这样所有刀都有了记录,确定加工零点在工件移里面(offshift),可以任意一把刀决定工件原点.这样对刀要记住对刀前要先读刀.有个比较方便的方法,就是用夹头对刀,我们知道夹头外径,刀具去碰了输入外径就可以,对内径时可以拿一量块用手压在夹头上对,同样输入夹头外径就可以了.如果有对刀器就方便多了,对刀器就相当于一个固定的对刀试切工件,刀具碰了就记录进去位置了.所以如果是多种类小批量加工最好买带对刀器的.节约时间.以前用的MAZAK车床,换一个新工件从停机到新工件开始批量加工中间时间一般只要10到15分钟就可以了.(包括换刀具软爪试切)。