數(shù)控車(chē)床對(duì)刀是加工中的重要技能,對(duì)刀的準(zhǔn)確性決定了零件的加工精度,對(duì)刀效率直接影響零件的加工效率,對(duì)刀對(duì)機(jī)床加工操作非常重要。
數(shù)控車(chē)床開(kāi)機(jī)后,必須進(jìn)行回零(參考點(diǎn))操作,其目的是建立數(shù)控車(chē)床進(jìn)行位置測(cè)量、控制、顯示的統(tǒng)一基準(zhǔn),也就是刀具回到機(jī)床原點(diǎn),機(jī)床原點(diǎn)通常在刀具的最大正行程處,它的位置由機(jī)床位置傳感器決定。機(jī)床回零后,刀具(刀尖)的位置與機(jī)床原點(diǎn)的距離是固定不變的,因此,為便于對(duì)刀和加工,可將機(jī)床回零后刀尖的位置看作機(jī)床原點(diǎn)。
對(duì)刀就是在數(shù)控機(jī)床的機(jī)床坐標(biāo)系中建立工件坐標(biāo)系,并使工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與編程原點(diǎn)重合的操作過(guò)程。通過(guò)試切或非接觸方法測(cè)量出機(jī)床坐標(biāo)系中的刀尖編程點(diǎn)距加工原點(diǎn)X和Z方向的距離,并把數(shù)值設(shè)置到機(jī)床參數(shù)中,通過(guò)程序調(diào)用,建立工件坐標(biāo)系,程序中基點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值就是以建立的工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)為原點(diǎn)的,加工出零件的輪廓。
數(shù)控車(chē)床上對(duì)刀方法很多,工作中常用試切法,下面介紹FANUC-0I數(shù)控車(chē)床常用對(duì)刀方法。
1、測(cè)量、輸入刀具偏移量方式
1)用所選刀具試切工件外圓,X向?qū)Φ丁J謩?dòng)操作模式下,試切外圓,X方向保持不動(dòng),刀具沿Z軸方向退出,用游標(biāo)卡尺測(cè)量切出外圓的直徑值α,點(diǎn)擊“OFFSETSETING”鍵進(jìn)入形狀補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定界面,光標(biāo)移至刀補(bǔ)X位置,輸入Xα,點(diǎn)軟鍵[測(cè)量],數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前刀尖在機(jī)床坐標(biāo)系中X方向的坐標(biāo),X方向完成對(duì)刀。
2)用所選刀具切削端面,Z向?qū)Φ?。手?dòng)操作模式下,刀具切削工件端面至中心。然后Z方向保持不動(dòng),刀具沿X方向退出。進(jìn)入形狀補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定界面,將光標(biāo)移到刀具補(bǔ)償Z坐標(biāo)相應(yīng)的位置,輸入Z0,按[測(cè)量]軟鍵,對(duì)應(yīng)的刀具偏移量自動(dòng)輸入,對(duì)刀完成。此種方法是把加工原點(diǎn)設(shè)在工件右端面的圓心上,是一般軸類(lèi)零件常用的方法。如果是左右對(duì)稱(chēng)零件,需把加工原點(diǎn)設(shè)在工件的對(duì)稱(chēng)中心,則輸入Zβ,β為零件軸向長(zhǎng)度的一半。
然后根據(jù)刀具的幾何尺寸和安裝位置輸入刀尖圓弧半徑R和刀位號(hào)T的值,例如:一號(hào)刀,刀尖圓弧半徑R=0.8mm,將光標(biāo)移至R下方1號(hào)刀對(duì)應(yīng)的位置,鍵入0.8,在T對(duì)應(yīng)位置輸入刀位號(hào),按“INPUT”輸入,即可用來(lái)加工。
2、工件調(diào)頭后的Z向?qū)Φ?/span>
工件調(diào)頭后的加工必須保證零件加工后的總體長(zhǎng)度,因此必須進(jìn)行二次對(duì)刀,X向同前面對(duì)刀方式相同,Z向?qū)Φ恫襟E如下:
切削工件端面至中心,Z方向保持不動(dòng),按X正向按鈕,刀具退出。測(cè)量工件毛坯Z向總長(zhǎng)度記為Z1,工件要求總長(zhǎng)度為Z,長(zhǎng)度差為?=Z1-Z,執(zhí)行程序之前必須先要把O點(diǎn)設(shè)置為加工原點(diǎn)(見(jiàn)圖1),進(jìn)入形狀補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定界面,將光標(biāo)移到Z坐標(biāo)位置,輸入Z?,(?即為刀尖當(dāng)前位置在新建工件坐標(biāo)中的Z坐標(biāo)值),按[測(cè)量]軟鍵,對(duì)應(yīng)的刀具偏移量自動(dòng)輸入。
3、G92設(shè)定工件坐標(biāo)系
1)用外圓車(chē)刀先試車(chē)一外圓,測(cè)量外圓直徑后,把刀具沿Z軸正方向退出,主軸停轉(zhuǎn)。記下此時(shí)刀具的在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值X1,同時(shí)測(cè)量外圓直徑D。
2)切端面到中心,X不動(dòng),沿Z向退出,記下此時(shí)刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值Z1;
3)選擇起刀點(diǎn)。起刀點(diǎn)的位置應(yīng)選在工件之外,如果起刀點(diǎn)設(shè)在距離右端面中心X向50mm,Z向50mm處,則起刀點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的的位置X=X1-D+100.0(直徑編程),Z=Z1+50.0;
4)調(diào)整刀具到起到點(diǎn)。用G92設(shè)定的工件坐標(biāo)系執(zhí)行程序前必須將刀具調(diào)至起到點(diǎn)位置,方法如下:先在手動(dòng)狀態(tài)下移動(dòng)刀具到接近起刀點(diǎn)位置,再用手輪通過(guò)調(diào)節(jié)倍率達(dá)到精確位置;
5)這時(shí)程序開(kāi)頭必須是:G92 X100.0 Z50.0
說(shuō)明:(1)在執(zhí)行此指令之前必須先進(jìn)行對(duì)刀,通過(guò)調(diào)整機(jī)床,將刀尖放在程序所要求的起刀點(diǎn)位置上;(2)執(zhí)行G92指令不會(huì)使機(jī)床產(chǎn)生任何移動(dòng),只是讓系統(tǒng)內(nèi)部用新的坐標(biāo)值取代舊的坐標(biāo)值,從而建立新的坐標(biāo)系。
當(dāng)用試切法對(duì)刀時(shí),對(duì)刀誤差主要來(lái)源于試切工件之后的測(cè)量誤差和操作過(guò)程中目測(cè)產(chǎn)生的誤差。減小對(duì)刀誤差的主要措施有:態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn),操作要仔細(xì),讀數(shù)要準(zhǔn)確;加工時(shí)考慮機(jī)床重復(fù)定位精度對(duì)對(duì)刀精度的影響以及刀位點(diǎn)的安裝高度對(duì)對(duì)刀精度的影響;對(duì)刀后還要根據(jù)刀具所加工零件的實(shí)際尺寸和編程尺寸之間的誤差來(lái)修正刀具補(bǔ)償值。
數(shù)控車(chē)床有多種控制系統(tǒng),對(duì)刀方式有手動(dòng)對(duì)刀、機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀等。手動(dòng)對(duì)刀采用“試切-測(cè)量-調(diào)整”的模式,簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),占用機(jī)床時(shí)間較長(zhǎng),誤差較大。使用對(duì)刀儀可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長(zhǎng)與標(biāo)準(zhǔn)刀的差值,并將其存入系統(tǒng)中,在加工另外的零件的時(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀,大大節(jié)約了工作輔助時(shí)間,并且使用對(duì)刀儀對(duì)刀可免去測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差,大大提高了對(duì)刀精度。自動(dòng)對(duì)刀則是通過(guò)刀尖檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近,當(dāng)?shù)都馀c傳感器接觸并發(fā)出信號(hào)時(shí),數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值,并自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值。機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀雖然輸入?yún)?shù)的原理與手動(dòng)對(duì)刀相似,但測(cè)量的原理與方式各不相同,自動(dòng)化程度高,提高了工作效率。
每一種對(duì)刀方法都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn),操作者可以根據(jù)自己的實(shí)際需要,靈活運(yùn)用,這樣會(huì)使整個(gè)對(duì)刀工作即簡(jiǎn)單,又能保證加工質(zhì)量,還大大節(jié)省輔助時(shí)間,有效地提高生產(chǎn)效率。