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加工中心 對刀全解--非常好的整理
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本文主要敘述數(shù)控立式銑加工中心加工中常用的機內(nèi)對刀方法
數(shù)控加工中的對刀原理??Q5 o' l4 t0 `& r" O, X7 G6 i
工件在機床上定位裝夾后, 必須確定工件在機床上的正確位置, 以便與機床原有的坐標(biāo)系聯(lián)系起來。確定工件具體位置的過程就是通過對刀來實現(xiàn)的, 而這個過程的確定也就是在確定工件的編程坐標(biāo)系( 即工件坐標(biāo)系) , 編程加工都是參照這個坐標(biāo)系來進行的。在零件圖紙上建立工件坐標(biāo)系,使零件上的所有幾何元素都有
2、確定的位置, 而工件坐標(biāo)系原點是以零件圖上的某一特征點為原點建立坐標(biāo)系, 使得編程坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系重合。4 c0 a( L7 J( E+ o! ?3 {
對刀操作實質(zhì)包含三方面內(nèi)容: 第一方面是刀具上的刀位點與對刀點重合; 第二方面是編程原點與機床參考點之間建立某種聯(lián)系; 第三方面是通過數(shù)控代碼指令確定刀位點與工件坐標(biāo)系位置。其中刀位點是刀具上的一個基準(zhǔn)點(車刀的刀位點為刀尖,平頭立銑刀的刀位點為端面中心,球頭刀的刀位點通常為球心), 刀位點相對運動的軌跡就是編程軌跡, 而對刀點就是加工零件時,刀具上的刀位點相對于工件運動的起點。一般來說,對刀點應(yīng)選在工件坐標(biāo)系的原點上,這樣有利于
3、保證對刀精度, 也可以將對刀點或?qū)Φ痘鶞?zhǔn)設(shè)在夾具定位元件上,這樣有利于零件的批量加工。3 s5 ^5 S'
\在數(shù)控立式銑加工中心加工操作中, 對刀的方法比較多,本文介紹常用的幾種機內(nèi)對刀操作方法。
對刀方法及其特點
立式銑加工中心XY 方向?qū)Φ逗蚙 方向?qū)Φ兜姆椒ㄒ约皩Φ秲x器是不相同的, 下面把它們區(qū)分開來進行描述。在實際對刀之前, 要確保機床已經(jīng)返回了機床參考點( 機床參考點是數(shù)控機床上的一個固定基準(zhǔn)點) , 各坐標(biāo)軸回零, 這樣才能建立起機床坐標(biāo)系, 對刀以后才能將機床坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系有機的結(jié)合起來。
XY 方向機內(nèi)對刀主要有尋邊器對刀、試切法對刀和杠桿百分表對刀等幾種方法。
4、
3.1.1 尋邊器對刀; L' z( b6 G& k* y
尋邊器對刀精度較高, 操作簡便﹑直觀﹑應(yīng)用廣泛。采用尋邊器對刀要求定位基準(zhǔn)面應(yīng)有較好的表面粗糙度和直線度, 確保對刀精度。常用的尋邊器有標(biāo)準(zhǔn)棒(結(jié)構(gòu)簡單、成本低、校正精度不高)﹑機械尋邊器(要求主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定在500 左右)( 精度高、無需維護、成本適中)和光電尋邊器(主軸要求不轉(zhuǎn))( 精度高, 需維護, 成本較高)等。在實際加工過程中考慮到成本和加工精度問題一般選用機械尋邊器來進行對刀找正。+ `( m4 v& X$ i
|當(dāng)工件原點在工件中心時通常采用對稱分中法進行對刀,其步驟如下:( 1) 裝夾工件, 將機械尋邊器裝上主軸;
5、( 2) 在MDI模式下輸入S500 M03 并啟動, 使主軸轉(zhuǎn)速為S500;( 3) 用“ 手輪”方式, 通過不斷改變倍率使機械尋邊器靠近工件X 負(fù)向表面( 操作者左側(cè)) , 測量記錄X1, 同樣運動機械尋邊器至工件X正向表面( 操作者右側(cè)) , 測量記錄X2( 測量記錄X 值時, 必需到POS- - > 綜合- - > 機械坐標(biāo)系中讀取) ;( 4) 采用同樣的方法分別在Y 正向( 遠離操作者) 負(fù)向( 正對操作者) 表面找正, 記錄Y1、Y2;( 5) 計算(X1+X2)/2,(Y1+Y2)/2, 分別將計算結(jié)果填入OFFSET SETTING- - > 坐標(biāo)系- - >G54 的X 和
6、Y 中;( 6)提升主軸, 在MDI 模式下運行“ G90 G54 G0 X0 Y0”, 檢查找正是否正確。當(dāng)工件原點在工件某角( 兩棱邊交接處) , 其步驟如下:( 1)如果四邊均為精基準(zhǔn), 或者要求被加工形狀與工件毛坯有較高的位置度要求, 采用先對稱分中, 后平移原點的方法;( 2) 只有兩個側(cè)面為精基準(zhǔn)時, 采用單邊推算法。
試切法對刀方法簡單, 但會在工件上留下痕跡,對刀精度較低, 適用于零件粗加工時的對刀。其對刀方法與機械尋邊器相同。
杠桿百分表的對刀精度較高, 但是這種操作方法比較麻煩, 效率較低, 適應(yīng)于精加工孔(面)對刀, 而在粗加工孔則不宜使用。對刀方法為: 用磁性表座將
7、杠桿百分表吸在加工中心主軸上, 使表頭靠近孔壁(或圓柱面),當(dāng)表頭旋轉(zhuǎn)一周時, 其指針的跳動量在允許的對刀誤差內(nèi), 如0.02, 此時可認(rèn)為主軸的旋轉(zhuǎn)中心與被測孔中心重合, 輸入此時機械坐標(biāo)系中X和Y 的坐標(biāo)值到G54 中。
考慮到對刀的工藝性, 通常將工件的上表面作為工件坐標(biāo)系Z 方向的原點。當(dāng)零件的上表面比較粗糙不能用做對刀精基準(zhǔn)時, 也有以虎鉗或工作臺為基準(zhǔn)作為工件坐標(biāo)系Z 方向的原點, 然后在G54 或擴展坐標(biāo)系中向上補正工件高度填入。Z 方向機內(nèi)對刀主要有Z 向測量儀對刀、對刀塊對刀和試切法對刀等幾種方法。0 c% S4 K: B! c
3 |+ l) ~; ?. g
Z
8、向測量儀對刀精度較高, 特別在銑削加工中心多把刀具在機上對刀時, 對刀效率較高,投資少, 適合于單件零件加工。
加工中心單刀加工時Z 向?qū)Φ?
加工中心單刀加工, 類似于數(shù)控銑床對刀不存在長度補償?shù)膯栴}, 步驟如下:( 1) 換上將用于加工的刀具;( 2) 運動刀具到工件正上方, 用Z 向測量儀測量工件與刀具之間的距離, 記錄下當(dāng)前機床( 機械) 坐標(biāo)系的Z 軸讀數(shù)Z;( 3) 將Z 值扣除此時Z向測量儀的高度( 如50.03mm) , 然后將測量值填入OFFSETSETTING- - > 坐標(biāo)系- - >G54 的Z 項中;( 4) 運行G90 G54G0 X0 Y0 Z100; 檢查找正
9、是否正確。
加工中心多刀加工時Z 向?qū)Φ逗烷L度補償方法一
( 1) XY 方向找正設(shè)定如前, 將G54 中的XY 項輸入偏置值, Z 項值置零;, ?) B" c- X' H??S# x) B
( 2) 將用于加工的刀具T1 換上主軸, 用Z 向測量儀找正Z向值, 記錄下當(dāng)前機床坐標(biāo)系Z項值Z1, 扣除Z 向測量儀高度后, 填入長度補償值H1 中;
( 3) 將刀具T2 裝上主軸, 用Z 向測量儀找正讀取Z2, 扣除Z 向測量儀高度后填入H2 ;- h# _' ?% q2 d$ _5 j& b
( 4) 依次類推將所有刀具Ti 用Z 向測量儀找正, 將Zi 扣除Z 向測量儀高度后填入
10、Hi;
( 5) 編程時, 采用如下方法補償:2 S4 q" p* d& O
G91 G28 Z0;
T1 M6;
G43 H1;
G90 G54 G0 X0 Y0 Z100;(一號刀加工內(nèi)容)% Q9 k8 C, Y$ Y1 m??{
G91 G28 Z0;3 n3 Z" K1 q5 m/ j- i
T2 M6;
G43 H2;/ V6 s' X9 {" T) [. }6 y: v6 R5 o! E
G90 G54 G00 X0 Y0 Z100; ( 二號刀加工內(nèi)容)3 H- ^0 I7 R2 V$ J
??M5;
M30;
檢查多刀找正結(jié)果:
G91 G28 Z
11、0;- G, x9 u( a) c" ?3 L
T1 M6;
G43 H1;
G90 G54 G0 X0 Y0 Z100;* `& A0 W- Y; @% Q% G$ ~: I. ~% b
M1; ??( 根據(jù)刀具數(shù)量, 分別編寫相應(yīng)類似程序段) 。
加工中心多刀加工時Z 向?qū)Φ逗烷L度補償方法二5 I% u& ^# A% y
事先在刀具測量儀上測量并記錄刀具( 連刀柄) 長度h1、h2、h3??;6 P$ q! L1 ?& x??z2 O; C
( 2) 找正時將上述刀具選擇其一Ti, 裝上主軸( 通常選擇端銑刀) ;; W6 m1 `1 R! T7 F5 S
( 3) 移動Z
12、 向位置, 用Z 向測量儀找正Z 向值, 記錄當(dāng)前機床坐標(biāo)系中的Z 向讀數(shù)Z1;+ F2 F* l3 A- h/ s: ^: Z) B
( 4) 將Z1 扣除Z 向測量儀高度, 再扣除Ti 的長度hi, 將計算結(jié)果填入G54 的Z 項中;
( 5) 將各刀長度h1、h2、h3（與H1的差值算出）?, 分別填入機床長度補償存儲器H1、H2、H3 中;??W0 u& _7 \* w8 u, z7 J! S3 i
( 6) 編程方法及刀具長度補償調(diào)用格式同前述。
多刀加工方法一簡便, 無需購買額外設(shè)備, 但當(dāng)加工程序刀具較多時, 稍顯麻煩, 每次更換零件需要多次重復(fù)對刀。多刀加工方法一的工件
13、坐標(biāo)系原點為工件中心正上方, 當(dāng)長度補償取消后相對安全。多刀加工方法二工件坐標(biāo)系原點位于工件上表面與主軸底端緊貼時的位置, 當(dāng)長度補償取消后存在潛在危險。
采用對刀塊對刀
為了避免損傷已加工的工件表面,在刀具和工件之間采用標(biāo)準(zhǔn)芯軸和塊規(guī)對刀, 其對刀過程類似Z 向測量儀對刀, 完全憑經(jīng)驗手感使對刀塊與工件表面輕微接觸, 計算時應(yīng)將對刀塊的厚度扣除, 可見對刀精度不夠高。
采用試切法對刀方法簡單, 但會在工件上留下痕跡,且對刀精度較低, 適用于零件粗加工時對刀操作。其對刀方法與Z向測量儀相同。
注意事項及解決措施. F( b* r( S7 l/ c* r* S2 S
( 1) 對刀操作以前, 必須先執(zhí)行機床回參考點操作, 否則出現(xiàn)危險;??_2 L; Z$ {1 G8 G4 Z' y: Q
( 2) 計算必須準(zhǔn)確;! P- e7 ?' }/ j
( 3) 用G54 設(shè)定工件坐標(biāo)系, 應(yīng)在MDI 方式下進行;
( 4) 使用對刀程序, 可以防止由于對刀不準(zhǔn)確等原因出現(xiàn)危險。
加工中心 對刀全解--非常好的整理
