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    技術文章

    數(shù)控車床對刀經(jīng)驗談

    閱讀:711          發(fā)布時間:2022-12-16

    數(shù)控車床對刀經(jīng)驗談

    摘要:車床分有對刀器和沒有對刀器,但是對刀原理都一樣,先說沒有對刀器的. 車床本身有個機械原點,你對刀時一般要試切的啊,比如車外徑一刀后Z向退出,測量車件的外徑是多少,然后在G畫面里找到你所用刀號把光標移到X輸入 X...按測量機床就知道這個刀位上的刀尖位置了,內(nèi)徑一樣,Z向就簡單了,把每把刀都在Z向碰一個地方然后測量Z0就可以了. 這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點在工件移里面(offshift),可以任意一把刀決定工件原點. 這樣對刀要記住對刀前要先讀刀. 有個比較方便的方法,就是用夾頭對刀,我們知道夾頭外徑,刀具去碰了輸入外徑就可...
    車床分有對刀器和沒有對刀器,但是對刀原理都一樣,先說沒有對刀器的.
    車床本身有個機械原點,你對刀時一般要試切的啊,比如車外徑一刀后Z向退出,測量車件的外徑是多少,然后在G畫面里找到你所用刀號把光標移到X輸入 X...按測量機床就知道這個刀位上的刀尖位置了,內(nèi)徑一樣,Z向就簡單了,把每把刀都在Z向碰一個地方然后測量Z0就可以了.
    這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點在工件移里面(offshift),可以任意一把刀決定工件原點.
    這樣對刀要記住對刀前要先讀刀.
    有個比較方便的方法,就是用夾頭對刀,我們知道夾頭外徑,刀具去碰了輸入外徑就可以,對內(nèi)徑時可以拿一量塊用手壓在夾頭上對,同樣輸入夾頭外徑就可以了.
    如果有對刀器就方便多了,對刀器就相當于一個固定的對刀試切工件,刀具碰了就記錄進去位置了.
    所以如果是多種類小批量加工*好買帶對刀器的.節(jié)約時間.
    以前用的MAZAK車床,換一個新工件從停機到新工件開始批量加工中間時間一般只要10到15分鐘就可以了.(包括換刀具軟爪試切)
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    數(shù)控車床基本坐標關系及幾種對刀方法比較
    在數(shù)控車床的操作與編程過程中,弄清楚基本坐標關系和對刀原理是兩個非常重要的環(huán)節(jié)。這對我們更好地理解機床的加工原理,以及在處理加工過程中修改尺寸偏差有很大的幫助。
    一、基本坐標關系
    一般來講,通常使用的有兩個坐標系:一個是機械坐標系 ;另外一個是工件坐標系,也叫做程序坐標系。
    在機床的機械坐標系中設有一個固定的參考點(假設為(X,Z))。這個參考點的作用主要是用來給機床本身一個定位。因為每次開機后無論刀架停留在哪個位置,系統(tǒng)都把當前位置設定為(0,0),這樣勢必造成基準的不統(tǒng)一,所以每次開機的第壹步操作為參考點回歸(有的稱為回零點),也就是通過確定(X,Z) 來確定原點(0,0)。
    為了計算和編程方便,我們通常將程序原點設定在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心上,盡量使編程基準與設計、裝配基準重合。機械坐標系是機床的基準,所以必須要弄清楚程序原點在機械坐標系中的位置。這通常在接下來的對刀過程中完成。
    二、對刀方法
    1. 試切法對刀
    試切法對刀是實際中應用的*多的一種對刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L數(shù)控系統(tǒng)的RFCZ12車床為例,來介紹具體操作方法。
    工件和刀具裝夾完畢,驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn),移動刀架至工件試切一段外圓。然后保持X坐標不變移動Z軸刀具離開工件,測量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應的刀具參數(shù)中的刀長中,系統(tǒng)會自動用刀具當前X坐標減去試切出的那段外圓直徑,即得到工件坐標系X原點的位置。再移動刀具試切工件一端端面,在相應刀具參數(shù)中的刀寬中輸入Z0,系統(tǒng)會自動將此時刀具的Z坐標減去剛才輸入的數(shù)值,即得工件坐標系Z原點的位置。
    例如,2#刀刀架在X為150.0車出的外圓直徑為25.0,那么使用該把刀具切削時的程序原點X值為150.0-25.0=125.0;刀架在Z為 180.0時切的端面為0,那么使用該把刀具切削時的程序原點Z值為180.0-0=180.0。分別將(125.0,180.0)存入到2#刀具參數(shù)刀長中的X與Z中,在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐標系。
    事實上,找工件原點在機械坐標系中的位置并不是求該點的實際位置,而是找刀尖點到達(0,0)時刀架的位置。采用這種方法對刀一般不使用標準刀,在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好。
    2. 對刀儀自動對刀
    現(xiàn)在很多車床上都裝備了對刀儀,使用對刀儀對刀可免去測量時產(chǎn)生的誤差,大大提高對刀精度。由于使用對刀儀可以自動計算各把刀的刀長與刀寬的差值,并將其存入系統(tǒng)中,在加工另外的零件的時候就只需要對標準刀,這樣就大大節(jié)約了時間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設有標準刀具,在對刀的時候先對標準刀。
    下面以采用FANUC 0T系統(tǒng)的日本W(wǎng)ASINO LJ-10MC車削中心為例介紹對刀儀工作原理及使用方法。刀尖隨刀架向已設定好位置的對刀儀位置檢測點移動并與之接觸,直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號(通常我們可以聽到嘀嘀聲并且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點時將刀具所在點的X坐標存入到圖2所示G02的X中,將刀尖接觸到b點時刀具所在點的Z坐標存入到G02的Z中。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。
    事實上,在上一步的操作中只對好了X的零點以及該刀具相對于標準刀在X方向與Z方向的差值,在更換工件加工時再對Z零點即可。由于對刀儀在機械坐標系中的位置總是一定的,所以在更換工件后,只需要用標準刀對Z坐標原點就可以了。操作時提起Z軸功能測量按鈕“Z-axis shift measure"面。
    手動移動刀架的X、Z軸,使標準刀具接近工件Z向的右端面,試切工件端面,按下“POSITION RECORDER"按鈕,系統(tǒng)會自動記錄刀具切削點在工件坐標系中Z向的位置,并將其他刀具與標準刀在Z方向的差值與這個值相加從而得到相應刀具的Z原點,其數(shù)值顯示在WORK SHIFT工作畫面上。
    一, 直接用刀具試切對刀
    1.用外園車刀先試車一外園,記住當前X坐標,測量外園直徑后,用X坐標減外園直徑,所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。
    2.用外園車刀先試車一外園端面,記住當前Z坐標,輸入offset界面的幾何形狀Z值里。
    二, 用G50設置工件零點
    1.用外園車刀先試車一外園,測量外園直徑后,把刀沿Z軸正方向退點,切端面到中心(X軸坐標減去直徑值)。
    2.選擇MDI方式,輸入G50 X0 Z0,啟動START鍵,把當前點設為零點。
    3.選擇MDI方式,輸入G0 X150 Z150 ,使刀具離開工件進刀加工。
    4.這時程序開頭:G50 X150 Z150 …….。
    5.注意:用G50 X150 Z150,你起點和終點必須一致即X150 Z150,這樣才能保證重復加工不亂刀。
    6.如用**參考點G30,即能保證重復加工不亂刀,這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150
    7.在FANUC系統(tǒng)里,**參考點的位置在參數(shù)里設置,在Yhcnc軟件里,按鼠標右鍵出現(xiàn)對話框,按鼠標左鍵確認即可。
    三, 用工件移設置工件零點
    1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里,有一工件移界面,可輸入零點偏移值。
    2.用外園車刀先試切工件端面,這時Z坐標的位置如:Z200,直接輸入到偏移值里。
    3.選擇“Ref"回參考點方式,按X、Z軸回參考點,這時工件零點坐標系即建立。
    4.注意:這個零點一直保持,只有從新設置偏移值Z0,才情除。
    四, 用G54-G59設置工件零點
    1.用外園車刀先試車一外園,測量外園直徑后,把刀沿Z軸正方向退點,切端面到中心。
    2.把當前的X和Z軸坐標直接輸入到G54----G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50……。
    3.注意:可用G53指令情除G54-----G59工件坐標系。
    FANUC系統(tǒng)確定工件坐標系有三種方法。
    第壹種是:通過對刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標系。這種方法操作簡單,可靠性好,他通過刀偏與機械坐標系緊密的聯(lián)系在一起,只要不斷電、不改變刀偏值,工件坐標系就會存在且不會變,即使斷電,重啟后回參考點,工件坐標系還在原來的位置。
    **種是:用G50設定坐標系,對刀后將刀移動到G50設定的位置才能加工。對到時先對基準刀,其他刀的刀偏都是相對于基準刀的。
    第三種方法是MDI參數(shù),運用G54~G59可以設定六個坐標系,這種坐標系是相對于參考點不變的,與刀具無關。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。
    航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標系建立是通過G92 Xa zb (類似于FANUC的G50)語句設定刀具當前所在位置的坐標值來確定。加工前需要先對刀,對到實現(xiàn)對的是基準刀,對刀后將顯示坐標清零,對其他刀時將顯示的坐標值寫入相應刀補參數(shù)。然后測量出對刀直徑Фd,將刀移動到坐標顯示X=a-d Z=b 的位置,就可以運行程序了(此種方法的編程坐標系原點在工件右端面中心)。在加工過程中按復位或急停健,可以再回到設定的G92 起點繼續(xù)加工。但如果出意外如:X或Z軸無伺服、跟蹤出錯、斷電等情況發(fā)生,系統(tǒng)只能重啟,重其后設定的工件坐標系將消失,需要重新對刀。如果是批量生產(chǎn),加工完一件后回G92起點繼續(xù)加工下一件,在操作過程中稍有失誤,就可能修改工件坐標系,需重新對刀。鑒于這種情況,我們就想辦法將工件坐標系固定在機床上。我們發(fā)現(xiàn)機床的刀補值有16個,可以利用,于是我們試驗了幾種方法。
    第壹種方法:在對基準刀時,將顯示的參考點偏差值寫入9號刀補,將對刀直徑的反數(shù)寫入8號刀補的X值。系統(tǒng)重啟后,將刀具移動到參考點,通過運行一個程序來使刀具回到工件G92起點,程序如下:
    N001 G92 X0 Z0;
    N002 G00 T19;
    N003 G92 X0 Z0;
    N004 G00 X100 Z100;
    N005 G00 T18;
    N006 G92 X100 Z100;
    N007 M30;
    程序運行到第四句還正常,運行第五句時,刀具應該向X的負向移動,但卻異常的向X、Z的正向移動,結(jié)果失敗。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個刀位的兩個刀補所至。
    **種方法:在對基準刀時,將顯示的與參考點偏差的Z值寫入9號刀補的Z值,將顯示的X值與對刀直徑的反數(shù)之和寫入9好刀補的X值。系統(tǒng)重啟后,將刀具移至參考點,運行如下程序:
    N001 G92 X0 Z0;
    N002 G00 T19;
    N003 G00 X100 Z100;
    N004 M30;
    程序運行后成功的將刀具移至工件G92起點。但在運行工件程序時,刀具應先向X、Z的負向移動,卻又異常的向X、Z的正向移動,結(jié)果又失敗。分析原因懷疑是系統(tǒng)運行完一個程序后,運行的刀補還在內(nèi)存當中,沒有清空,運行下一個程序時它先要作消除刀補的移動。
    第三種方法:用**種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點后,重啟系統(tǒng),不會參考點直接加工,試驗后能夠加工。但這不符合機床操作規(guī)程,結(jié)論是能行但不可行。
    第四種方法:在對刀時,將顯示的與參考點偏差值個加上100后寫入其對應刀補,每一把刀都如此,這樣每一把刀的刀補就都是相對于參考點的,加工程序的 G92起點設為X100 Z100,試驗后可行。這種方法的缺點是每一次加工的起點都是參考點,刀具移動距離較長,但由于這是G00 快速移動,還可以接受。
    第五種方法:在對基準刀時將顯示的與參考點偏差及對刀直徑都記錄下來,系統(tǒng)一旦重啟,可以手動的將刀具移動到G92 起點位置。這種方法麻煩一些,但還可行。

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