本文就是一篇非常有用的文章,文中首先介绍了数控车床常用的“试切对刀法”的原理及对刀思路;接着,介绍了华中世纪星车削数控系统的四种手动试切对刀方法;为改善其对刀精度,根据“自动试切→测量→过失补偿”的思路,规划出了用程序控制的自动试切法,并总结介绍了四种精确对刀方法 ,接下来我们就来聊聊关于数控车床对刀操作方法?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

数控车床对刀操作方法(数控车床精确对刀方法)

数控车床对刀操作方法

本文就是一篇非常有用的文章,文中首先介绍了数控车床常用的“试切对刀法”的原理及对刀思路;接着,介绍了华中世纪星车削数控系统的四种手动试切对刀方法;为改善其对刀精度,根据“自动试切→测量→过失补偿”的思路,规划出了用程序控制的自动试切法,并总结介绍了四种精确对刀方法

1数控车试切对刀法的原理及对刀思路

深化了解数控车床的对刀原理关于操作者坚持清楚的对刀思路、熟练掌握对刀操作以及提出新的对刀方法都具有指导意义。对刀的实质是承认随编程而变化的工件坐标系的程序原点在仅有的机床坐标系中的方位。对刀的首要作业是获得基准刀程序起点的机床坐标和承认非基准刀相关于基准刀的刀偏置。

本文作以下约好来阐明试切法对刀的原理与思路:运用华中世纪星教育型车削系统HNC-21T(应用软件版本号为5.30);以工件右端面中心为程序原点,用G92指令设定工件坐标系;直径编程,程序起点H的工件坐标为(100,50);刀架上装四把刀:1号刀为90°外圆粗车刀、2号基准刀为90°外圆精车刀、3号刀为堵截刀、4号刀为60°三角螺纹刀(全文所举实例均与此相同)。

如图1所示,基准刀依照“手动试切工件的外圆与端面,分别记载闪现器(CRT)闪现试切点A的X、Z机床坐标→推出程序原点O的机床坐标→推出程序起点H的机床坐标”的思路对刀。根据A点与O点的机床坐标的联络:XO= XA-Φd,ZO =ZA,可以推出程序原点O的机床坐标。再根据H相关于O点的工件坐标为(100,50),终究推出H点的机床坐标:XH=100-Φd,ZH= ZA 50。这样建立的工件坐标系是以基准刀的刀尖方位建立的工件坐标系。

图1 手动试切对刀示意图

如图2所示,由于各刀装夹在刀架的X、Z方向的伸长和方位不同,当非基准刀转位到加工方位时,刀尖方位B相关于A点就有偏置,原本建立的工件坐标系就不再适用了。此外,每把刀具在运用进程中还会呈现不同程度的磨损,因此各刀的刀偏置和磨损值需求进行补偿。获得各刀刀偏置的底子原理是:各刀均对准工件上某一基准点(如图1的A点或O点),由于CRT闪现的机床坐标不同,因此将非基准刀在该点处的机床坐标经过人工核算或系统软件核算减去基准刀在相同点的机床坐标,就得到了各非基准刀的刀偏置。

图2 刀具的偏置和磨损补偿

受多种要素的影响,手动试切对刀法的对刀精度非常有限,将这一阶段的对刀称为大概对刀。为得到更加精确的结果,如图3所示,加工前在零件加工余量范围内规划简略的自动试切程序,经过“自动试切→测量→过失补偿”的思路,重复修调基准刀的程序起点方位和非基准刀的刀偏置,使程序加工指令值与实践测量值的过失到达精度要求,将这一阶段的对刀称为精确对刀。

由于确保基准刀程序起点处于精确方位是得到精确的非基准刀刀偏置的条件,因此一般修正了前者后再修正后者。

归纳这两个阶段的对刀,试切法对刀的底子操作流程如下:用基准刀手动试切得到对刀基准点的机床坐标→人工核算或自动获得各非基准刀的刀偏置→基准刀处于大约的程序起点方位→基准刀重复调用试切程序,测量尺度后,以步进或MDI方法移动刀架进行过失补偿,修正其程序起点的方位→非基准刀重复调用试切程序,在原刀偏置的基础上修正刀偏置→基准刀处于精确的程序起点不动。

图3 多刀试切对刀示意

图 2几种大概对刀方法小结

下述每种方法的对刀预备作业均相同:在系统MDI功用子菜单下按F2键,进入刀偏表;用▲、键移动蓝色亮条到各刀对应的刀偏号方位,按F5键;将刀偏号为#0000、#0001、#0002、#0003、#0004的X偏置、Z偏置的数据均修正为零,再按下F5键。

1. 选定基准刀为规范刀,自动设置刀偏置法

如图1、图4所示,对刀进程如下:

1)用▲、键移动蓝色亮条对准2号基准刀的刀偏号#0002方位处,按F5键设置2号刀为规范刀具,则所熟行变成红色亮条。

2)用基准刀试切工件右端面,记载试切点A的Z机床坐标;试切工件外圆,记载A点的X机床坐标,退刀后泊车,测量已切削轴段外径ΦD。

3)基准刀按记载值经过“点动 步进”方法重回A点,在刀偏表的试切直径和试切长度栏内分别输入ΦD和零。

4)退刀,选择非基准刀的刀号手动换刀,让各非基准刀的刀尖分别在主轴滚动下经过“点动 步进”方法目测对准A点,然后分别在相应刀偏号的试切直径栏和试切长度栏内输入ΦD和零,则各非基准刀的刀偏置会在X、Z偏置栏处自动闪现。

5)基准刀重回A点后,MDI工作“G91 G00/或G01 X[100-ΦD] Z50”,使其处于程序起点方位。

图4 基准刀为标刀自动设置刀偏置示意图

2.将基准刀在对刀基准点处坐标置零,自动闪现刀偏置法

如图1、图5所示,对刀进程如下:

1)与前述进程(2)相同。

2)基准刀按记载值经过“点动 步进”方法重回试切点A。

3)在图4界面按F1键“X轴置零”,按F2键“Z轴置零”,则CRT闪现的“相对实践坐标”为(0,0)。

4)手动换非基准刀,使其刀尖目测对齐A点,这时CRT上闪现的“相对实践坐标”的数值,就是该刀相关于基准刀的刀偏置,用▲、键移动蓝色亮条到非基准刀的刀偏号,分别将其记载并输入到相应方位。

5)与前述进程(5)相同。

图5 基准刀在对刀基准点坐标置零自动闪现刀偏置示意图

3多刀试切外圆轴段,人工核算获得刀偏置法 如图6所示,系统在手动状态下对好1、2、4号刀,并切出一个台阶轴,分别记载各刀切削结束(如图6中F、E、D点)的机床坐标,并测量各段的直径和长度。换3号堵截刀,切一退刀槽,以堵截刀的右尖点对刀,记载B点坐标,测量图示的ΦD3和L3。获得了上述数据后,根据各刀对应的F、E、D、B点与程序原点O的坐标增量联络,可知基准刀的程序起点的机床坐标为( X2-ΦD2 100,Z2-L2 50);而且可以推出各非基准刀对应程序原点的机床坐标并经过人工核算获得刀偏置,核算方法如表1所示,将记载值和核算值填入相应空格处。这儿要注意:试切长度是指工件坐标零点至试切结束之间Z方向的有向距离,按坐标轴方向承认正、负方向。

图6 多刀手动试切示意图

表1 非基准刀的刀偏置核算表

此法试切进程简略,省去了目测对齐试切点的进程,但刀偏置需求人工核算获得。假设将含核算公式的核算表打印出来,数值填入其对应空格内核算,就能很快算出刀偏置。

图7 世纪星车削数控系统自动对刀示意图

4世纪星车削数控系统,多刀自动对刀法

上述对刀方法均为相对刀偏法。HNC-21T经过专业人员进行参数的设定和系统调试,还可以让用户选择“必定刀偏法”对刀。必定刀偏法在加工程序编制上与前述相对刀偏法略有不同,不必要用G92或G54建立工件坐标系,也不必撤销刀补,实例可拜见程序O1005。其对刀进程如下:系统回零后,如图6所示,让各刀分别手动试切一圆柱段,测量直径与长度尺度后,按图7所示填入在各刀对应刀偏号的试切直径于试切长度栏内,根据在“多刀试切外圆轴段,人工核算获得刀偏置法”中讲述的原理,系统软件能自动算出各刀对应程序原点的机床坐标,然后到达自动对刀的目的。这种对刀方法最便利,特别适合于工业生产。

5几种精确对刀方法小结

精确对刀阶段总的思路是“自动试切→测量→过失补偿”。过失补偿分两种情况:关于基准刀MDI工作或步进移动刀架补偿其程序起点方位;关于非基准刀补偿其刀偏置或磨损值。为避免记载混乱,规划表2所示的表格记载并核算数值。

表2 试切法对刀记载表(单位:mm)

1. 基准刀修正程序起点方位后,再单独修调各非基准刀刀偏置法

如图3所示,对刀进程如下:

1)基准刀处于大概对刀后的程序起点方位,将各非基准刀刀偏置输入到刀偏表的相应方位。 2)调用加工ΦD2×L2的O1000程序试切。

3)测量切削轴段的直径与长度,与程序指令值比较,求出过失。

4)步进移动或MDI工作过失值,修调程序起点方位。

5)根据测量尺度,动态修正O1000程序下划线的指令数值并保存程序,重复进程(2)、(3),直至基准刀程序起点被修正在精度容许范围内为止,记载修正后程序起点的机床坐标并将坐标置零。

6)分别调用O1001(1、4号刀)、O1002(3号刀)程序试切,测量各段直径ΦDi和长度Li(i=1,4,3)。

7)按表3所示方法进行过失补偿。

8)重复进程(6)至进程(7),直至加工过失在精度范围内,基准刀停在程序起点方位不再移动。

表3 自动试切圆柱轴段的实践测量尺度与程序指令值的过失补偿举例(单位:mm)

2. 各刀分别修调程序起点方位法

此法的对刀原理为:各刀均修正其程序起点方位,然后直接确保对准同一程序原点方位。 如图3所示,对刀进程如下:

1) 2号基准刀处于大概对刀后的程序起点方位,且将各非基准刀刀偏置记载后均修正为零。

2)至(5)步与第一种精确对刀方法的同序号的对刀进程相同。

(6)分别换非基准刀,把大概对刀记载的刀偏置当作非基准刀程序起点的相对坐标,调用O1000程序试切,分别测量各段直径ΦDi和长度Li(i=1,4,3),与程序指令值比较,求出差值。

(7)步进移动或MDI工作刀架进行过失补偿,分别修调各非基准刀的程序起点方位。

(8)重复进程(6)和(7),直至各非基准刀程序起点的方位在精度容许范围内为止。

(9)将CRT闪现的相对坐标当作新刀偏置,输入到刀偏表的对应刀偏号的X、Z偏置栏内。此法简略便利,修正的刀偏置直接由CRT闪现的机床相对坐标得到,避免了人工核算的失误,对刀精度较高。

3. 修调基准刀程序起点方位后,再一同修调全部非基准刀刀偏置法 此方法与第一种精确对刀方法底子相同,仅有不同之处在于进程(7)中调用的程序是一同调用了三把刀加工的O1003程序(O1004去掉2号刀加工段为O1003程序),其他进程相同。

6四把刀一同修调法

假设选用相对刀偏法大概对刀,先将得到的各非基准刀的刀偏置输入到刀偏表的相应方位,工作四把刀加工的O1004程序,分别测量各段直径ΦDi和长度Li(i=2,1,4,3),求出加工过失。对基准刀,以MDI工作或步进移动刀架补偿过失值,修调程序起点方位;对非基准刀,一方面在原刀偏置的基础上修正刀偏置,将新的刀偏置从头输入到刀偏表的X、Z偏置栏内;另一方面还应将基准刀的加工过失填入到该行的磨损栏内。假设选用必定刀偏法大概对刀,调用O1005程序试切,将各刀的加工过失补偿在其对应刀偏号的磨损栏内。