数控车床加工零件如何对刀
对刀原理和方法?
编程原点和加工原点的概念?
编程原点是根据加工图样编程零件的原点,也就是编程坐标系的原点。?
当数控机床运行程序进行自动加工时,刀具运动的轨迹由程序给定的坐标值控制。这个坐标值的参考系称为加工坐标系,其坐标原点称为加工坐标原点。?
零件在机床中定位夹紧后,对应的编程坐标原点在机床坐标系中的位置应与工件的加工原点重合。编程时,程序员需要根据零件图选择编程原点并建立编程坐标系,用程序中的指令指定编程原点在机床中的位置,即工件的加工原点,建立工件的加工坐标系。?
对刀原理?
对于数控机床来说,加工前必须先确定刀具与工件的相对位置,这是通过对刀点来实现的。对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点。对刀点往往是零件的加工原点,可以位于被加工零件上,也可以位于夹具与零件定位基准有一定尺寸关系的位置。
选择刀点的原则:(1)使编程简单;(2)容易对准和确定零件加工原点的位置;(3)加工过程中检查方便可靠;(4)有利于提高加工精度。?
用对刀点确定加工原点时,需要“对刀”。对刀是指“刀位”和“对刀点”重合的操作,“刀位”是指刀具的定位参考点。对于车削刀具,刀具位置是刀具的尖端。对刀的目的是确定对刀点(或工件原点)在机床坐标系中的绝对坐标值,测量刀具的刀位偏差值。
当使用多种不同的刀具加工同一工件时,在换刀位置不变的情况下,不同刀具的刀点到工件参考点的相对坐标值是不同的,这就要求不同刀具在不同的起始位置开始加工时,程序都能正常运行。为了解决这一问题,机床的数控系统配备了刀具校正功能。具有刀具修正功能,只要预先测量每把刀具相对于一把预选基准刀具的位置偏差,输入到数控系统刀具参数修正栏的指定组号中,就可以利用加工程序中的T指令在刀具轨迹中自动补偿刀具位置偏差。刀具位置偏差的测量也需要通过刀具对准来进行。
怎么对刀?
在数控加工中,对刀的基本方法有手动对刀、仪器对刀、ATC对刀和自动对刀。
手动对刀的基础是通过试切零件来对刀,采用“试切-测量-调整”的对刀方式。手动对刀占用机器时间较多,但由于方法简单,辅助设备少,在经济型数控机床中应用广泛。使用对刀仪对刀需要对刀仪的辅助设备,价格昂贵,但可以节省机床的对刀时间,提高对刀精度。一般用于精度要求高的数控机床。ATC刀具对准仍然具有一定的刀具对准误差,因为它操作刀具对准镜,并且刀具对准过程仍然是手动的。与以往的对刀方法相比,自动对刀减少了对刀误差,提高了对刀精度和效率。但数控系统必须具备刀具自动检测的辅助功能,系统复杂,所以一般用在高档数控机床上。?
经济型数控车床的手动对刀方法?
GSK928CNC数控系统是广州数控设备厂开发的第二代数控系统。以GSK928数控车床为例,说明手动对刀的具体操作方法。?
简单的对刀流程?
在手动模式下,可以按照以下顺序对齐刀具,以获得刀具偏移。(1)进入主菜单,进入手动);模式;?
(2)选择对刀参考点(刀尖的点容易到达,容易观察);?
(3)选择一把刀作为基准刀,如No。1刀,并在可以换刀的位置键入T10命令(选择No。1刀无刀偏);
(4)移动刀架,将参考刀具的刀尖移动到对刀参考点,按“COMMand comm”键,显示命令菜单,执行NEWXZ命令(设置新的系统坐标),将系统坐标设置为(0,0);
(5)按下“comm”键,执行T.SIZE命令(用系统坐标设置刀具偏置),这样就可以将参考刀具对应的刀具偏置值设置为(0,0);
(6)将刀架移动到可以换刀的位置,用T20指令换2号刀;(7)移动刀架,使刀尖与对刀参考点对齐;(8)按“comm”键,执行命令T.SIZE,将刀具对应的刀具偏置值设置为当前系统坐标值(只是刀具偏置值);(9)重复步骤(6)至(8)以获得所有工具的工具偏差值。?
如果使用光学对刀仪,可以将对刀仪的中心线作为对刀的基点,这样可以得到更准确的刀具偏差值。试切和对刀过程?
(1)使用“命令命令”和T .测试功能设置刀具偏置?
在手动模式下,尝试按以下顺序切割刀具,以获得更精确的刀具偏移。(1)夹紧工件和工具;?
②进入手动模式;?
(3)选择好基准刀(如1号刀),用T10指令换刀;?
(4)移动刀架使刀具靠近工件端面,打开主轴车端面,以新端面为Z轴方向的参考位置;
⑤车床外圆长度5 ~ 10 mm,主轴停转不退刀。测量该位置X方向的直径值和Z方向距基准点的距离,如图1;?
⑥按“COMMand comm”并执行T.TEST命令(用试切得到的尺寸设定刀具偏置)。显示:TxTEST(x为当前刀具号)?
X-输入在试切位置X1 z处沿X轴方向测量的直径值-输入Z方向的试切长度(距参考位置的距离)Z1。
第二行提示BY(表示是否是基准刀)?
按“Y”键,系统将根据输入值设置刀具偏置(刀具偏置数=刀具号);?
⑦换刀,重复⑤ ⑤,得到所有刀具偏置量(按照步骤⑤,输入X和Z值,第二次提示变为Y,按“Y”键,系统根据输入值设置刀具偏置量。
(2)使用“参数param”和T.SIZE功能直接输入刀具偏置值,完成刀具偏置设置。(1)夹紧工件和工具;②进入手动模式;?
(3)选择基准刀(如65438号+0刀),用T10命令换刀;
(4)车削端面,X方向退刀,执行NEWXZ命令,将系统Z坐标设为0,保持X坐标不变;
⑤当车的外圆为5 ~ 10 mm时,Z方向退刀,执行NEWXZ命令,将系统的X坐标设置为0,Z坐标不变;⑥按“参数param”键,选择参数T.SIZE,将1号刀具偏置值修改为X0和y0;⑦将刀架移动到可以换刀的位置,用T20指令换2号刀;?
⑧移动刀架,使刀尖对准工件端面,如图2(a)所示,记下此时的Z坐标Z2;然后将刀尖对准外圆,如图2(b)所示,记下此时的X坐标X2。
根据步骤6方法,将2号刀具的刀具偏置值修改为X2Z2;?
⑨重复⑦ ⑧可以修改剩余刀具的刀具偏置,完成所有刀具的刀具偏置设置。?
2.2.1工件加工原点的加工程序设定方法
一般情况下,工件加工的原点应在程序中指定。GSK928数控车床指定工件加工原点的方法是使用G92指令,格式为:G92XZ(x和z均为绝对值),x和z后输入坐标值,表示刀具当前位置到加工坐标原点的距离。G92指令指定工件加工原点的方法如图3所示。
2.2.2工件加工原点的确定?
从图3可以看出,当用G92命令设置加工原点时,工件加工原点的位置与刀具起始位置密切相关。只要确定了刀具起始位置,工件坐标原点也就确定了。
GSK928数控车床通过手动操作确定刀具的起始位置。?
以图4为例,工件端面中心为编程原点,加工程序中使用G92指令;G92X100Z5,将编程原点改为工件加工原点,确定刀具起始位置的具体操作步骤如下:
(1)首先根据程序指令,计算刀尖到工件端面中心的距离如下:直径方向X=100(直径值),轴向Z = 5;?
(2)夹紧工件,启动主轴,移动刀架使刀尖(基准刀具)慢慢靠近端面,如图4(a)所示,用上述方法将系统Z坐标设置为“0”;?
(3)试切外圆,切割长度约为10mm(方便测量),如图4 (b)所示;?
(4)用上述方法将系统的X坐标设置为“0”,然后退刀,使刀具离开工件;
(5)停车测量工件D1的外径,计算100-D1的值。?
(6)移动刀架到坐标X=100-D1,Z=5,如图4(c)所示,这是刀具的起点。?
确定刀具的起始位置后,就可以转入程序进行自动加工。当执行程序段G92X100Z5时,CNC系统确定工件端面的中心为工件的加工原点。