车床分有对刀器和没有对刀器,但是对刀原理都一样,先说没有对刀器的吧.
8 `' S8 k6 ]+ n$ F车床本身有个机械原点,你对刀时一般要试切的啊,比如车外径一刀后Z向退出,测量车件的外径是多少,然后在G画面里找到你所用刀号把光标移到X输入X...按测量机床就知道这个刀位上的刀尖位置了,内径一样,Z向就简单了,把每把刀都在Z向碰一个地方然后测量Z0就可以了. 3 M1 y' O% D% F% `+ \( w
这样所有刀都有了记录,确定加工零点在工件移里面(offshift),可以任意一把刀决定工件原点.
& [3 L z) P' V& J" z这样对刀要记住对刀前要先读刀. / J; Z. |, f2 @, i8 \$ e* j9 L# T$ C7 f
有个比较方便的方法,就是用夹头对刀,我们知道夹头外径,刀具去碰了输入外径就可以,对内径时可以拿一量块用手压在夹头上对,同样输入夹头外径就可以了.
% N7 ]- _( w& z: G3 J如果有对刀器就方便多了,对刀器就相当于一个固定的对刀试切工件,刀具碰了就记录进去位置了.
3 M6 o* w" h% F% y所以如果是多种类小批量加工最好买带对刀器的.节约时间. % H0 U( m7 v; b8 [" H8 s
; T# X! }/ p/ J在数控车床的操作与编程过程中,弄清楚基本坐标关系和对刀原理是两个非常重要的环节。这对我们更好地理解机床的加工原理,以及在处理加工过程中修改尺寸偏差有很大的帮助。 , C D* ]9 K2 ?6 G. E2 Y, w
一、基本坐标关系 ) G% I" [" y# @
一般来讲,通常使用的有两个坐标系:一个是机械坐标系 ;另外一个是工件坐标系,也叫做程序坐标系。
+ t2 I7 E$ N) r1 w2 `在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X,Z))。这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定为(0,0),这样势必造成基准的不统一,所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点),也就是通过确定(X,Z)来确定原点(0,0)。
+ s' ]4 E3 i7 N& ^0 X( e: ~为了计算和编程方便,我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。机械坐标系是机床唯一的基准,所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。这通常在接下来的对刀过程中完成。
* C6 r/ i% [6 e6 T' o) q) k _5 v6 T; X二、对刀方法 6 d, B1 z: c& K9 T7 J
1. 试切法对刀 ; e& G5 {' W/ C4 A- p8 y
试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L数控系统的RFCZ12车床为例,来介绍具体操作方法。 % ~5 n5 ?6 `" H8 {# Q
工件和刀具装夹完毕,驱动主轴旋转,移动刀架至工件试切一段外圆。然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件,测量出该段外圆的直径。将其输入到相应的刀具参数中的刀长中,系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径,即得到工件坐标系X原点的位置。再移动刀具试切工件一端端面,在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0,系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值,即得工件坐标系Z原点的位置。
7 n' @7 Z+ r! r7 G3 j, |例如,2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0,那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0;刀架在Z为180.0时切的端面为0,那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0。分别将(125.0,180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中,在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。
" ]# H' W+ b( R, P' t事实上,找工件原点在机械坐标系中的位置并不是求该点的实际位置,而是找刀尖点到达(0,0)时刀架的位置。采用这种方法对刀一般不使用标准刀,在加工之前需要将所要用刀的刀具全部都对好。
- E: [! M- F: q; D! K2. 对刀仪自动对刀
8 z( v3 P6 F% s% q现在很多车床上都装备了对刀仪,使用对刀仪对刀可免去测量时产生的误差,大大提高对刀精度。由于使用对刀仪可以自动计算各把刀的刀长与刀宽的差值,并将其存入系统中,在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀,这样就大大节约了时间。需要注意的是使用对刀仪对刀一般都设有标准刀具,在对刀的时候先对标准刀。
Y- c V: u1 `' j下面以采用FANUC 0T系统的日本WASINO LJ-10MC车削中心为例介绍对刀仪工作原理及使用方法。。刀尖随刀架向已设定好位置的对刀仪位置检测点移动并与之接触,直到内部电路接通发出电信号(通常我们可以听到嘀嘀声并且有指示灯显示)。在2#刀尖接触到a点时将刀具所在点的X坐标存入到所示G02的X中,将刀尖接触到b点时刀具所在点的Z坐标存入到G02的Z中。其他刀具的对刀按照相同的方法操作。 6 b4 }; y, b0 }9 O
事实上,在上一步的操作中只对好了X的零点以及该刀具相对于标准刀在X方向与Z方向的差值,在更换工件加工时再对Z零点即可。由于对刀仪在机械坐标系中的位置总是一定的,所以在更换工件后,只需要用标准刀对Z坐标原点就可以了。操作时提起Z轴功能测量按钮“Z-axis shift measure”,CRT出现所示的界面$ l" L( Q- V7 j( K* W& s
手动移动刀架的X、Z轴,使标准刀具接近工件Z向的右端面,试切工件端面,按下“POSITION RECORDER”按钮,系统会自动记录刀具切削点在工件坐标系中Z向的位置,并将其他刀具与标准刀在Z方向的差值与这个值相加从而得到相应刀具的Z原点,其数值显示在WORK SHIFT工作画面上,。 1 h: q4 K6 _! R( ~# b
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Fanuc系统数控车床对刀及编程指令介绍
5 e" f1 O+ ?. ^4 dFanuc系统数控车床设置工件零点常用方法 . k" P$ Y! o* Y
一, 直接用刀具试切对刀 / z) W2 O O$ k0 b3 b7 r% g' t
1.用外园车刀先试车一外园,记住当前X坐标,测量外园直径后,用X坐标减外园直径,所的值输入offset界面的几何形状X值里。
4 B7 l/ u( k7 ?- T& c# u2.用外园车刀先试车一外园端面,记住当前Z坐标,输入offset界面的几何形状Z值里。
6 c) v& ^# q. l. q" F# r二, 用G50设置工件零点
, A9 }' K$ k% |( e0 M ~1.用外园车刀先试车一外园,测量外园直径后,把刀沿Z轴正方向退点,切端面到中心(X轴坐标减去直径值)。
6 r; M. @2 b* I5 a' G8 P7 T3 i2.选择MDI方式,输入G50 X0 Z0,启动START键,把当前点设为零点。
& X; J/ _, o2 x K* G3 `3.选择MDI方式,输入G0 X150 Z150 ,使刀具离开工件进刀加工。 ! e( f: I- ?# }# J, X
4.这时程序开头:G50 X150 Z150 …….。
" O3 _# b7 \0 v3 c5 O g& S5.注意:用G50 X150 Z150,你起点和终点必须一致即X150 Z150,这样才能保证重复加工不乱刀。
% [0 q5 E# B: a# [) S7 U6.如用第二参考点G30,即能保证重复加工不乱刀,这时程序开头 G30 U0 W0 G50 X150 Z150 " ]+ R2 E, Q- K9 a) J
7.在FANUC系统里,第二参考点的位置在参数里设置,在Yhcnc软件里,按鼠标右键出现对话框,按鼠标左键确认即可。
. f: S# B* e3 q j5 K三, 用工件移设置工件零点
! F: G) z( v; ?( S) }1.在FANUC0-TD系统的Offset里,有一工件移界面,可输入零点偏移值。 ) n- m# ]( \4 f. c) z# c* ~% }' q
2.用外园车刀先试切工件端面,这时Z坐标的位置如:Z200,直接输入到偏移值里。 " G& W; a( c- t$ u! W
3.选择“Ref”回参考点方式,按X、Z轴回参考点,这时工件零点坐标系即建立。
0 \% j& v$ w, s* E) D, S4.注意:这个零点一直保持,只有从新设置偏移值Z0,才清除。
3 ~( k8 Y0 @5 s1 M四, 用G54-G59设置工件零点
' J# }, ]# t" D% I0 G1.用外园车刀先试车一外园,测量外园直径后,把刀沿Z轴正方向退点,切端面到中心。 & R% w! U V7 K8 ?8 G; _
2.把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54----G59里,程序直接调用如:G54X50Z50……。
' a5 g4 ^0 d' H3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐标系。 ' w5 y. Y3 ^* }; [: ~; t. t
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FANUC系统确定工件坐标系有三种方法。 0 m+ w. G) F5 f- t" z
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第一种是: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。
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6 p! L8 Z" l* G+ G) L. c第二种是: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。对到时先对基准刀,其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。 ^/ l4 a( J! A) `3 p% M4 c. }
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第三种方法是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。 6 J* U. D9 F2 G( _" f
0 |+ s1 _- d; z3 \. [7 M7 U航天数控系统的工件坐标系建立是通过G92 Xa zb (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,对到实现对的是基准刀,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,重其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。 9 Z4 k0 n* a x4 G
0 e# Z4 N3 `7 P' t第一种方法: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:
, F; u- [5 j$ \: Q; u. ~# XN001 G92 X0 Z0; 4 ~6 g0 X- k" t% w; v' p! U* {
N002 G00 T19; 7 J' p- x" x, f
N003 G92 X0 Z0; + g, X2 L3 P% H. x
N004 G00 X100 Z100;
( j! L) K# u. bN005 G00 T18;
; Q, `4 Y% v5 M* m8 [% Y- XN006 G92 X100 Z100;
! H& J) F6 r: xN007 M30;
+ V; p: a1 r" t2 C+ v; B5 k; N7 W+ J( }( I3 k& e0 S! q$ B) y
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。
, y, `) V$ M) m) P- e7 W0 ]- T6 f1 b/ `7 R! Q A7 t
第二种方法: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: 2 |2 x) E O' I% E
N001 G92 X0 Z0;
; h" b" V- K4 D( Z+ ]N002 G00 T19;
) c/ t# D2 A7 \. Y& lN003 G00 X100 Z100; {5 N8 O, A4 ^+ Q* o9 Q
N004 M30;
" ?# g" @: A! v& R
+ M" c, }0 V* i' M# }* y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。
% G' k' y! ^$ j. [" S# V- V4 s; B1 v. q4 M6 A9 L
第三种方法:用第二种方法的程序将刀具移至工件G92起点后,重启系统,不会参考点直接加工,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。
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第四种方法: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。 # Z' U( s) ~, G' _
5 G8 Z! v6 c7 u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。 |