對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。在一定條件下,對刀的精度可以決定零件的加工精度,同時,對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。
[OTn>/W' j{r@>g;3 僅僅知道對刀方法是不夠的,還要知道數(shù)控系統(tǒng)的各種對刀設置方式,以及這些方式在加工程序中的調(diào)用方法,同時要知道各種對刀方式的優(yōu)缺點、使用條件(下面的論述是以FANUC OiMate數(shù)控系統(tǒng)為例)等。
)XavhS~Ff 8AFc=Wx 1 為什么要對刀
U]gUGD!5x ZfX$q\7 一般來說,零件的數(shù)控加工編程和上機床加工是分開進行的。數(shù)控編程員根據(jù)零件的設計圖紙,選定一個方便編程的坐標系及其原點,我們稱之為程序坐標系和程序原點。程序原點一般與零件的工藝基準或設計基準重合,因此又稱作工件原點。
^+CWo@. 3N-pND0>p 數(shù)控車床通電后,須進行回零(參考點)操作,其目的是建立數(shù)控車床進行位置測量、控制、顯示的統(tǒng)一基準,該點就是所謂的機床原點,它的位置由機床位置傳感器決定。由于機床回零后,刀具(刀尖)的位置距離機床原點是固定不變的,因此,為便于對刀和加工,可將機床回零后刀尖的位置看作機床原點。
[T,^l#S1 q4Wr$T$gs= 在圖1中,O是程序原點,O'是機床回零后以刀尖位置為參照的機床原點。
\?R#ZxP@ vG'#5%,| 圖1 數(shù)控車削對刀原理
Q.$Rhjb o+}k$i!6 編程員按程序坐標系中的坐標數(shù)據(jù)編制刀具(刀尖)的運行軌跡。由于刀尖的初始位置(機床原點)與程序原點存在X向偏移距離和Z向偏移距離,使得實際的刀尖位置與程序指令的位置有同樣的偏移距離,因此,須將該距離測量出來并設置進數(shù)控系統(tǒng),使系統(tǒng)據(jù)此調(diào)整刀尖的運動軌跡。
8U(o@1PT tuIZYp8tIN 所謂對刀,其實質(zhì)就是側量程序原點與機床原點之間的偏移距離并設置程序原點在以刀尖為參照的機床坐標系里的坐標。
=k.%#h{ ZIa,pON 2 試切對刀原理
/{`"X_.o te2vv]W1 對刀的方法有很多種,按對刀的精度可分為粗略對刀和精確對刀;按是否采用對刀儀可分為手動對刀和自動對刀;按是否采用基準刀,又可分為絕對對刀和相對對刀等。但無論采用哪種對刀方式,都離不開試切對刀,試切對刀是最根本的對刀方法。
2b"DkJj' |u?VlRt 圖2 數(shù)控車削試刀對刀
G 3,v'D5 ssx#|InY 以圖2為例,試切對刀步驟如下:
Sx QA*}N #:0-t!<0C ①在手動操作方式下,用所選刀具在加工余量范圍內(nèi)試切工件外圓,記下此時顯示屏中的X坐標值,記為Xa。(注意:數(shù)控車床顯示和編程的X坐標一般為直徑值)。
Ad>81=Z n<j+KD#a ②將刀具沿+Z方向退回到工件端面余量處一點(假定為α點)切削端面,記錄此時顯示屏中的Z坐標值,記為Za。
3.?be.cq 18sc|t ③測量試切后的工件外圓直徑,記為φ。
z9[TjTH^}T yD7} 如果程序原點O設在工件端面(一般必須是已經(jīng)精加工完畢的端面)與回轉中心的交點,則程序原點O在機床坐標系中的坐標為
ap )B%9 ~qeFSU( Xo=Xa-φ(1)
5Y^"&h[/ Zo=Za
:=;{w~D jhf3(hx&F 注意:公式中的坐標值均為負值。將Xo、Zo設置 進數(shù)控系統(tǒng)即完成對刀設置。
!2.BLJE> ;j/$%lC 3 程序原點(工件原點)的設置方式
Y2QX< @9KW ]7 在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中,有以下幾種設置程序原點的方式:①設置刀具偏移量補償;②用G50設置刀具起點;③用G54~G59設置程序原點;④用“工件移”設置程序原點。
rX?ZUw?u& 8!Wh`n< 程序原點設置是對刀不可缺少的組成部分。每種設置方法有不同的編程使用方式、不同的應用條件和不同的工作效率。各種設置方式可以組合使用。
)S%t)} ]$Z:^"JS3 (1)設置刀具偏移量補償車床的刀具補償包括刀具的“磨損量”補償參數(shù)和“形狀”補償參數(shù),兩者之和構成車刀偏移量補償參數(shù)。試切對刀獲得的偏移一般設置在“形狀”補償參數(shù)中。
4\&Y;upy+ uB.kkkGZ M 試切對刀并設置刀偏步驟如下:
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SW#/;|m ①用外圓車刀試車-外圓,沿+Z軸退出并保持X坐標不變。