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澳门赌场数控对刀与对刀仪

  数控对刀与对刀仪_机械/仪表_工程科技_专业资料。关于对刀与对刀仪基础知识

  1 对刀的基础知识 1.1 对刀的基本原理 所谓数控加工,实际上就是通过 NC 程序精确地、自动地控制刀具,使之相 对于工件的运动按照人们预先设计的轨迹或位置进行。NC 程序是在建立工件坐 标系之后,编程人员以工件坐标系为基准编写的,而刀具加工工件是在数控机床上 进行的,如何确定工件坐标系与机床坐标系之间的位置关系,需要通过对刀来完成, 具体就是确定刀具的刀位点在工件坐标系中的起始位置,通常把这个位置称为对 刀点。 对刀点是刀具相对于工件运动的起点。由于程序段从该点开始执行,所 以对刀点又称为“起刀点”或“程序起点”,往往也作为程序的终点。 对刀点的选择原则是: 第一应方便数学处理和简化程序编制; 第二在机床上容易找正,在加工中便于检查;第三引起的加工误差要小。 第三条,对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。 要确定对刀点 在工件坐标系中的起始位置,则需要首先确定刀位点。 1.2 对刀的基本方法 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。 1.2.1 经济型数控机床的对刀方法 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;二是通过刀位点与辅助测量用的定位 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确度;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。 1.2.2 标准型数控机床的对刀方法 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。 ATC 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。 1.2.3 高档数控机床的对刀方法 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,这种方法完全跳出了手工操作对刀动作的范畴,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。 1.3 常见数控机床对刀问题的处理 1.3.1 经济型数控车床的精确对刀 数控车床的数控功能和操作较为简单,一般多采 用试切法对刀。,采用试切 法对刀,按如下步骤进行。 (1)刀具偏置量的设定。(2)找准工件坐标系原点。(3) 确定对刀点。 1.3.2 数控铣床对刀处理 数控铣床的对刀比较简单。对以孔定位的工件,为提高加工精度,可选孔的中 心作为对刀点,工件坐标系的位置则以此孔来找正,使刀位点与对刀点重合,此时 可根据机床坐标系的显示,输入工件坐标系的零偏值,通过 G92 或 G54 设定,以确 定工件坐标系和机床坐标系之间的相对位置。 常用的方法是将千分表装在机床 主轴上,表头指向内孔表面,然后转动机床主轴,使刀位点和对刀点一致。 2 对刀仪的相关知识 2.1 对刀仪的工作原理 对刀仪的核心部件是由一个高精度的开关(测头),一个高硬度、高耐磨 的硬质合金四面体(对刀探针)和一个信号传输接口器组成(其他件略)。 对于安装了对刀仪的机床,对 刀仪传感器距机床坐标系零点的各 方向实际坐标值是一个固定值,需 要通过参数设定的方法来精确确定, 才能满足使用,否则数控系统将无 法在机床坐标系和对刀仪固定坐标 之间进行相互位置的数据换算。 当机床建立了“机床坐标系”和 “对刀仪固定坐标”后(不同规格 的对刀仪应设置不同的固定坐标 值),对刀仪的工作原理如下: 1.机床各直线运动轴返回各自的机械参考点之后,机床坐标系和对刀仪固 定坐标之间的相对位置关系就建立起了具体的数值。 2.不论是使用自动编程控制,还是手动控制方式操作对刀仪,当移动刀具 沿所选定的某个轴,使刀尖(或动力回转刀具的外径)靠向且触动对刀仪上四 面探针的对应平面,并通过挠性支撑杆摆动触发了高精度开关传感器后,开关 会立即通知系统锁定该进给轴的运动。因为数控系统是把这一信号作为高级信 号来处理,所以动作的控制会极为迅速、准确。 3.由于数控机床直线进给轴上均装有进行位置环反馈的脉冲编码器,数控 系统中也有记忆该进给轴实际位置的计数器。此时,系统只要读出该轴停止的 准确位置,通过机床、对刀仪两者之间相对关系的自动换算,即可确定该轴刀 具的刀尖(或直径)的初始刀具偏置值了。换一个角度说,如把它放到机床坐 标系中来衡量,即相当于确定了机床参考点距机床坐标系零点的距离,与该刀 具测量点距机床坐标系零点的距离及两者之间的实际偏差值。 4.不论是工件切削后产生的刀具磨损、澳门赌场还是丝杠热伸长后出现的刀尖变动 量,只要再进行一次对刀操作,数控系统就会自动把测得的新的刀具偏置值与 其初始刀具偏置值进行比较计算,并将需要进行补偿的误差值自动补入刀补存 储区中。当然,如果换了新的刀具,再对其重新进行对刀,所获得的偏置值就 应该是该刀具新的初始刀具偏置值了。 2.2 对刀仪的分类 1、澳门赌场插拔式手臂 HPRA 的特点是对刀臂和基座可分离。使用时通过插拔机构把对刀臂安装至 对刀仪基座上,同时电器信号亦连通并进入可工作状态;用完后可将对刀臂从 基座中拔出,放到合适的地方以保护精密的对刀臂和测头不受灰尘、碰撞的损 坏,适合小型数控车床用。 2、下拉式手臂 HPPA 的特点是对刀臂和基座旋转联接,是一体化的。使用时将对刀臂从保 护套中摆动拉出,不用时把对刀臂再收回保护套中,不必担心其在加工中受到 损坏。不必频繁地插拔刀臂,避免了频繁插拔引起的磕碰。 3、全自动对刀臂 HPMA 的特点是,对刀臂和基座通过力矩电机实现刀臂的摆出和摆回与 HPPA 的区别是加了力矩电机,提高了自动化程度。更重要的是可把刀臂的摆出、 摆回通过 M 代码编到加工程序中,在加工循环过程中,即可方便地实现刀具磨 损值的自动测量、补偿和刀具破损的监测,再配合自动上下料机构,可实现无 人化加工。



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