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数控机床对刀详细的过程

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  1、对刀4102方法:数控加工的对刀,对其处理的好坏1653直接影响到加工零件的精度,还会影响数控机床的操作。

  所谓对刀,就是在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点(对刀点)上,使其在数控程序的控制下,由此刀具所切削出的加工表面相对于定位基准有正确的尺寸关系,从而保证零件的加工精度要求。在数控加工中,对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等。

  2、试切法:根据数控机床所用的位置检测装置不同,试切法分为相对式和绝对式两种。在相对式试切法对刀中,可采用三种方法:

  一是用量具(如钢板尺等)直接测量,对准对刀尺寸,这种对刀方法简便但不精确;

  二是通过刀位点与定位块的工作面对齐后,移开刀具至对刀尺寸,这种方法的对刀准确度取决于刀位点与定位块工作面对齐的精度;

  三是将工件加工面先光一刀,测出工件尺寸,间接算出对刀尺寸,这种方法最为精确。在绝对式试切法对刀中,需采用基准刀,然后以直接或间接的方法测出其他

  刀具的刀位点与基准刀之间的偏差,作为其他刀具的设定刀补值。以上试切法,采用“试切——测量——调整(补偿)”的对刀模式,故占用机床时间较多,效率较低,但由于方法简单,所需辅助设备少,因此广泛被用于经济型低档数控机床中。

  3、对刀仪对刀:对刀仪对刀分为机内对刀仪对刀和机外对刀仪对刀两种。机内对刀仪对刀是将刀具直接安装在机床某一固定位置上(对车床,刀具直接安装在刀架上或通过刀夹再安装在刀架上),此方法比较多地用于车削类数控机床中。

  而机外对刀仪对刀必须通过刀夹再安装在刀架上(车床),连同刀夹一起,预先在机床外面校正好,然后把刀装上机床就可以使用了,此方法目前主要用于镗铣类数控机床中,如加工中心等。

  采用对刀仪对刀需添置对刀仪辅助设备,成本较高,装卸刀具费力,但可节省机床的对刀时间,提高了对刀精度,一般用于精度要求较高的数控机床中。

  4、ATC对刀:AIC对刀是在机床上利用对刀显微镜自动计算出刀具长度的方法。由于操纵对刀镜以及对刀过程还是手动操作和目视,故仍有一定的对刀误差。

  与对刀仪对刀相比,只是装卸刀具要方便轻松些。自动对刀是利用CNC装置的刀具检测功能,自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度,自动修正刀具补偿值,并且不用停顿就直接加工工件。

  与前面的对刀方法相比,这种方法减少了对刀误差,提高了对刀精度和对刀效率,但需由刀检传感器和刀位点检测系统组成的自动对刀系统,而且CNC系统必须具备刀具自动检测的辅助功能,系统较复杂,投入资金大,一般用于高档数控机床中。

  5、自动对刀:自动对刀是利用CNC装置的刀具检测自动修正刀具补偿值功能,自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度,并且不用停顿就直接加工工件。自动对刀亦称刀尖检口功能。

  在加工中心上一次安装工件后,需用刀库中的多把刀具加工工件的多个表面。为提高对刀精度和对刀效率,一般采用机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等方法,其中机外对仪对刀一般广泛用于中档铿铣类加工中心上。

  在采用对刀仪对刀时,一般先选择基准芯棒对准好工件表面,以确定工件坐标原点,然后选择某一个方便对刀的面,采用动态(刀转)对刀方式。

  例如,当加工零件时,如果按φ38㎜→φ36㎜→φ34㎜的次序安排车削,不仅会增加刀具返回对刀点所需的空行程时间,而且还可能使台阶的外直角处产生毛刺(飞边)。

  对这类直径相差不大的台阶轴,当第一刀的切削深度(图中最大切削深度可为3㎜左右)未超限时,宜按φ34㎜→φ36㎜→φ38㎜的次序先近后远地安排车削。

  1、对刀方法:数控加工4102的对刀,对其处理的好1653坏直接影响到加工零件的精度,还会影响数控机床的操作。

  所谓对刀,就是在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点(对刀点)上,使其在数控程序的控制下,由此刀具所切削出的加工表面相对于定位基准有正确的尺寸关系,从而保证零件的加工精度要求。在数控加工中,对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等。

  2、试切法:根据数控机床所用的位置检测装置不同,试切法分为相对式和绝对式两种。在相对式试切法对刀中,可采用三种方法:

  一是用量具(如钢板尺等)直接测量,对准对刀尺寸,这种对刀方法简便但不精确;

  二是通过刀位点与定位块的工作面对齐后,移开刀具至对刀尺寸,这种方法的对刀准确度取决于刀位点与定位块工作面对齐的精度;

  三是将工件加工面先光一刀,测出工件尺寸,间接算出对刀尺寸,这种方法最为精确。在绝对式试切法对刀中,需采用基准刀,然后以直接或间接的方法测出其他刀具的刀位点与基准刀之间的偏差,作为其他刀具的设定刀补值。以上试切法,采用“试切——测量——调整(补偿)”的对刀模式,故占用机床时间较多,效率较低,但由于方法简单,所需辅助设备少,因此广泛被用于经济型低档数控机床中。

  3、对刀仪对刀:对刀仪对刀分为机内对刀仪对刀和机外对刀仪对刀两种。机内对刀仪对刀是将刀具直接安装在机床某一固定位置上(对车床,刀具直接安装在刀架上或通过刀夹再安装在刀架上),此方法比较多地用于车削类数控机床中。

  而机外对刀仪对刀必须通过刀夹再安装在刀架上(车床),连同刀夹一起,预先在机床外面校正好,然后把刀装上机床就可以使用了,此方法目前主要用于镗铣类数控机床中,如加工中心等。

  采用对刀仪对刀需添置对刀仪辅助设备,成本较高,装卸刀具费力,但可节省机床的对刀时间,提高了对刀精度,一般用于精度要求较高的数控机床中。

  4、ATC对刀:AIC对刀是在机床上利用对刀显微镜自动计算出刀具长度的方法。由于操纵对刀镜以及对刀过程还是手动操作和目视,故仍有一定的对刀误差。

  与对刀仪对刀相比,只是装卸刀具要方便轻松些。自动对刀是利用CNC装置的刀具检测功能,自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度,自动修正刀具补偿值,并且不用停顿就直接加工工件。

  与前面的对刀方法相比,这种方法减少了对刀误差,提高了对刀精度和对刀效率,但需由刀检传感器和刀位点检测系统组成的自动对刀系统,而且CNC系统必须具备刀具自动检测的辅助功能,系统较复杂,投入资金大,一般用于高档数控机床中。

  5、自动对刀:自动对刀是利用CNC装置的刀具检测自动修正刀具补偿值功能,自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度,并且不用停顿就直接加工工件。自动对刀亦称刀尖检口功能。

  在加工中心上一次安装工件后,需用刀库中的多把刀具加工工件的多个表面。为提高对刀精度和对刀效率,一般采用机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等方法,其中机外对仪对刀一般广泛用于中档铿铣类加工中心上。

  在采用对刀仪对刀时,一般先选择基准芯棒对准好工件表面,以确定工件坐标原点,然后选择某一个方便对刀的面,采用动态(刀转)对刀方式。

  例如,当加工零件时,如果按φ38㎜→φ36㎜→φ34㎜的次序安排车削,不仅会增加刀具返回对刀点所需的空行程时间,而且还可能使台阶的外直角处产生毛刺(飞边)。

  对这类直径相差不大的台阶轴,当第一刀的切削深度(图中最大切削深度可为3㎜左右)未超限时,宜按φ34㎜→φ36㎜→φ38㎜的次序先近后远地安排车削。

  数控机床加工中,2113应首先确定零件的加工原点,以建立5261准确的加工坐标系,同时4102考虑刀具的不同尺寸对加工1653的影响。这些都需要通过对刀来解决。

  4、机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

  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。

  一、通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单,可靠性好,他通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起,只要不断电、不改变刀偏值,工件坐标系就会存在且不会变,即使断电,重启后回参考点,工件坐标系还在原来的位置。

  二、用G50设定坐标系,对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。对刀时先对基准刀,其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。

  三、MDI参数,运用G54~G59可以设定六个坐标系,这种坐标系是相对于参考点不变的,与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。

  (类似于FANUC的G50)语句设定刀具当前所在位置的坐标值来确定。加工前需要先对刀,对刀首先对的是基准刀,对刀后将显示坐标清零,对其他刀时将显示的坐标值写入相应刀补参数。然后测量出对刀直径Фd,将刀移动到坐标显示X=a-d

  Z=b 的位置,就可以运行程序了(此种方法的编程坐标系原点在工件右端面中心)。在加工过程中按复位或急停健,可以再回到设定的G92起点继续加工。

  但如果出意外如:X或Z轴无伺服、跟踪出错、断电等情况发生,系统只能重启,重启后设定的工件坐标系将消失,需要重新对刀。如果是批量生产,加工完一件后回G92起点继续加工下一件,在操作过程中稍有失误,就可能修改工件坐标系,需重新对刀。鉴于这种情况,我们就想办法将工件坐标系固定在机床上。我们发现机床的刀补值有16个,可以利用,于是我们试验了几种方法。

  一、在对基准刀时,将显示的参考点偏差值写入9号刀补,将对刀直径的反数写入8号刀补的X值。系统重启后,将刀具移动到参考点,通过运行一个程序来使刀具回到工件G92起点,程序如下:

  程序运行到第四句还正常,运行第五句时,刀具应该向X的负向移动,但却异常的向X、Z的正向移动,结果失败。分析原因怀疑是同一程序调一个刀位的两个刀补所至。

  二、在对基准刀时,将显示的与参考点偏差的Z值写入9号刀补的Z值,将显示的X值与对刀直径的反数之和写入9好刀补的X值。系统重启后,将刀具移至参考点,运行如下程序:

  程序运行后成功的将刀具移至工件G92起点。但在运行工件程序时,刀具应先向X、Z的负向移动,却又异常的向X、Z的正向移动,结果又失败。分析原因怀疑是系统运行完一个程序后,运行的刀补还在内存当中,没有清空,运行下一个程序时它先要作消除刀补的移动。

  三、用第二种方法的程序将刀具移至工件G92起点后,重启系统,不回参考点直接加工,试验后能够加工。但这不符合机床操作规程,结论是能行但不可行。

  四、在对刀时,将显示的与参考点偏差值个加上100后写入其对应刀补,每一把刀都如此,这样每一把刀的刀补就都是相对于参考点的,加工程序的

  G92起点设为X100 Z100,试验后可行。这种方法的缺点是每一次加工的起点都是参考点,刀具移动距离较长,但由于这是G00 快速移动,还可以接受。

  第五种方法:在对基准刀时将显示的与参考点偏差及对刀直径都记录下来,系统一旦重启,可以手动的将刀具移动到G92 起点位置。这种方法麻烦一些,但还可行。

  一般对刀是指在机床上使用相对位置检测手动对刀。下面以Z向对刀为例说明对刀方法,

  刀具安装后,先移动刀具手动切削工件右端面,再沿X向退刀,将右端面与加工原点距离N输入数控系统,即完成这把刀具Z向对刀过程。

  手动对刀是基本对刀方法,但它还是没跳出传统车床的“试切--测量--调整”的对刀模式,占用较多的在机床上时间。此方法较为落后。

  机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校对好,以便装上机床后将对刀长度输入相应刀具补偿号即可以使用,如图3.12所示。

  自动对刀是通过刀尖检测系统实现的,刀尖以设定的速度向接触式传感器接近,当刀尖与传感器接触并发出信号,数控系统立即记下该瞬间的坐标值,并自动修正刀具补偿值。自动对刀过程如图3.13所示.

  在数控加工中,工件2113坐标系确定后,还要5261确定刀具的刀4102位点在工件坐标系中的位置。即常1653说的对刀问题。数控机床上,目前,常用的对刀方法为手动试切对刀。

  数控车床对刀方法基本相同,首先,将工件在三爪卡盘上装夹好之后,用手动方法操作机床,具体步骤如下:

  1)回参考点操作采用ZERO(回参考点)方式进行回参考点的操作,建立机床坐标系。此时CRT上将显示刀架中心(对刀参考点)在机床坐标系中的当前位置的坐标值。

  2)试切对刀先用已选好的刀具将工件外圆表面车一刀,保持X向尺寸不变,Z向退刀,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0);然后,停止主轴,测量工件外圆直径D。如图2所示。再将工件端面车一刀,当CRT上显示的X坐标值为-(D/2)时,按设置编程零点键,CRT屏幕上显示X、Z坐标值都清成零(即X0,Z0),系统内部完成了编程零点的设置功能。

  3)建立工件坐标系刀尖(车刀的刀位点)当前位置就在编程零点(即工件原点)上。



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