談數(shù)控加工中心坐標(biāo)系及刀具換刀和補(bǔ)償指令-技術(shù)文章-東莞市宇匠數(shù)控設(shè)備有限公司

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談數(shù)控加工中心坐標(biāo)系及刀具換刀和補(bǔ)償指令

閱讀：3281 發(fā)布時(shí)間：2020-8-12

數(shù)控銑床（數(shù)控加工中心、精雕機(jī)、雕銑機(jī)、龍門銑、石墨機(jī)等）編程中介紹的準(zhǔn)備功能G代碼和輔助功能}1代碼在加工中心編程中依然有效，只是不同的系統(tǒng)功能略有差別。以數(shù)控加工中心為例，介紹數(shù)控加工中心程序編制的基本方法。該加工中心配備的是華中世紀(jì)星HNC-21 M數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)常用的一些G指令可參考第13章數(shù)控銑加工中的G指令，M代碼如表14. 2所示。

CNC加工中心的編程方法與一般數(shù)控銑床的編程方法相同，在第13章已經(jīng)介紹。下面以華中數(shù)控系統(tǒng)為例，重點(diǎn)介紹加工中心*的一些程序編制方法。

1.工件坐標(biāo)系指令

由于加工中心可以進(jìn)行多工位加工，故常常在一個(gè)程序中用到多個(gè)坐標(biāo)系。利用G54G59則可建立6個(gè)工件坐標(biāo)系，如圖14. 10所示。

例如，用G54和G59建立兩個(gè)坐標(biāo)系，首先測(cè)量出對(duì)應(yīng)工件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的偏置量，即G54 (X1, Y1, Z1)、G59 (X6 , Y6 , Z6 )，然后在相應(yīng)的工件坐標(biāo)系選擇畫面上填入相應(yīng)值，就完成了G54 , G59工件坐標(biāo)系的設(shè)定。此后程序中有G90 G54 X30 Y20時(shí)，則向預(yù)先設(shè)定的工件坐標(biāo)系中的A點(diǎn)移動(dòng)，如圖14. 11所示。

2.換刀指令

換刀指令由G,r M06構(gòu)成。T為選刀指令，一般為T00一T99, T00為刀具庫(kù)中的空刀位，不安裝刀具。一般在加工程序結(jié)束前，要把主軸上的刀送回刀具庫(kù)中，執(zhí)行T00 M06即可。T01一T99為1一99號(hào)刀具位置。如果說(shuō)要用3號(hào)刀，那么T03的功能就是把刀具庫(kù)中的3號(hào)刀位上的刀轉(zhuǎn)至待取位置。M06為換刀指令，當(dāng)執(zhí)行M06時(shí)，自動(dòng)換刀裝置把待取位置上的刀與主軸上的刀同時(shí)取下并相互交換位置。一般選刀和換刀分開(kāi)執(zhí)行，選刀動(dòng)作可與機(jī)床加工同時(shí)進(jìn)行，即利用切削時(shí)間選好刀具;而換刀必須在主軸停轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行，因此換刀動(dòng)作指令M06必須編在用“新刀”進(jìn)行加工的程序段之前，等換上“新刀”，啟動(dòng)主軸后，方可進(jìn)行下面程序段的加工。

一般零件加工中心換刀前要執(zhí)行G28指令，使主軸刀具卡盤端面中心返回機(jī)床參考點(diǎn)、.;在G28指令前，必須取消刀具的半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償。G28的使用格式如下:

G53 G28 X Y Z;

其中，G53為機(jī)床坐標(biāo)系指令，X_ Y_ Z_為機(jī)床坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)，該指令的意義是刀具經(jīng)過(guò)中間點(diǎn)X_ Y_ Z_返回機(jī)床的參考點(diǎn)，X_ Y_ Z_是刀具回機(jī)床參考途中必須經(jīng)過(guò)的中間位置。如要換T03，作為下一工序的使用刀具，其指令程序段為:

T03 選T03號(hào)刀具

G40 G99;

G53 G28 ZO M06

換刀前取消當(dāng)前使用刀具的半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償

通過(guò)機(jī)床坐標(biāo)系Z軸零點(diǎn)返回機(jī)床參考點(diǎn)，執(zhí)行換刀動(dòng)作MO 6，把T03裝在主軸上

數(shù)控系統(tǒng)不一樣，返回參考點(diǎn)的指令也不盡祖同。在華中數(shù)控系統(tǒng)中，使用指令G29,該指令功能與G28相似。不同之處是刀具自動(dòng)返回第二參考點(diǎn)，而第二參考點(diǎn)的位置是由參數(shù)來(lái)設(shè)定的，G29指令必須在刀具返回第一參考點(diǎn)后才有效。通常G29指令用于自動(dòng)換刀位置與參考點(diǎn)不同的場(chǎng)合，而在使用G29前，同G28一樣應(yīng)先取消刀具補(bǔ)償。指令程序段為:

T06; 選T06刀具

…..

G40 ; 取消刀具半徑補(bǔ)償

G91 G29 X0Y0 Z0; 返回第二參考點(diǎn)(換刀點(diǎn))

M06; 執(zhí)行換刀動(dòng)作M06，把T06裝在主軸上

3.刀具補(bǔ)償

(1)刀具半徑補(bǔ)償G40，以1，以2。加工中心的刀具半徑補(bǔ)償與數(shù)控銑床刀具半徑補(bǔ)償類似，一般是指銑刀中心軌跡與工件的實(shí)際尺寸之間的距離采用半徑補(bǔ)償方式來(lái)設(shè)定，補(bǔ)償量為刀具半徑值。第13章已經(jīng)介紹過(guò)，在使用半徑補(bǔ)償時(shí)，編程按工件實(shí)際尺寸來(lái)計(jì)一算，而加工中刀具軌跡可自動(dòng)偏置。詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)第13章13. 3. 3數(shù)控銑床編程指令簡(jiǎn)介:

(2)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償G40 G41 G42。在數(shù)控銑床上需要用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能補(bǔ)償?shù)毒叩哪p。加工中也有同樣的問(wèn)題，而且由于多把刀具參與一個(gè)零件的加工，還產(chǎn)生了新的問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)加工程序內(nèi)要使用幾把刀時(shí)，由于每把刀的長(zhǎng)度不同，在同一坐標(biāo)系內(nèi)，在Z值不變的情況下，每把刀具的端面在Z方向的實(shí)際位置有所不同，這會(huì)給編程帶來(lái)很大困難。為此，先將一把刀作為標(biāo)準(zhǔn)刀具，以此為基準(zhǔn)，將其他刀具的長(zhǎng)度相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度的增加或減少值作為補(bǔ)償記錄在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的某個(gè)單元內(nèi)。當(dāng)?shù)毒?/span>Z方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)將根據(jù)已記錄的補(bǔ)償值作相應(yīng)的修正。當(dāng)實(shí)際刀具與編程刀具長(zhǎng)度不符時(shí)，用長(zhǎng)度補(bǔ)償進(jìn)行修正可不必改變所編程序。詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)第13章13. 3. 3數(shù)控銑床編程指令簡(jiǎn)介::

編程舉例

例14-1如圖14. 12所示為零件及零件位置圖。其中1^#, 2^#, 5^#, 6^#, 7^#, 8^#孔深10 mm, 3^#，4^#, 9^#為通孔。

I.工藝分析

由于零件較小，外形規(guī)則，采用平口鉗裝夾即可，選擇以下四種工具進(jìn)行加工:1號(hào)刀為Φ50 mm端銑刀，用于銑上表面;2號(hào)刀為Φ20 mm立銑刀，用于銑左臺(tái)階面;3號(hào)刀為Φ6 mm鉆頭，4號(hào)刀為Φ11 mm鉆頭，用于孔加工。通過(guò)測(cè)量刀具，設(shè)定補(bǔ)償值，用于刀具補(bǔ)償。該零件的工藝規(guī)程見(jiàn)表14. 3 –