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數(shù)控加工中的對(duì)刀方法

文章出處:http://www.lakk.cn/weixiubaoyang/716.html人氣:801時(shí)間:2020-12-17

  對(duì)刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。在一定條件下,對(duì)刀的精度可以決定零件的加工精度,同時(shí),對(duì)刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。僅僅知道對(duì)刀方法是不夠的,還要知道數(shù)控系統(tǒng)的各種對(duì)刀設(shè)置方式,以及這些方式在加工程序中的調(diào)用方法,同時(shí)要知道各種對(duì)刀方式的優(yōu)缺點(diǎn)、使用條件等。

數(shù)控精雕機(jī)加工

一、對(duì)刀原理
對(duì)刀的目的是為了建立工件坐標(biāo)系,直觀的說法是,對(duì)刀是確立工件在機(jī)床工作臺(tái)中的位置,實(shí)際上就是求對(duì)刀點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。對(duì)于數(shù)控車床來說,在加工前首先要選擇對(duì)刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)是指用數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí),刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)既可以設(shè)在工件上(如工件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)),也可以設(shè)在夾具或機(jī)床上,若設(shè)在夾具或機(jī)床上的某一點(diǎn),則該點(diǎn)必須與工件的定位基準(zhǔn)保持一定精度的尺寸關(guān)系。
對(duì)刀時(shí),應(yīng)使指刀位點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)重合,所謂刀位點(diǎn)是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn),對(duì)于車刀來說,其刀位點(diǎn)是刀尖。對(duì)刀的目的是確定對(duì)刀點(diǎn)(或工件原點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值,測(cè)量刀具的刀位偏差值。對(duì)刀點(diǎn)找正的準(zhǔn)確度直接影響加工精度。在實(shí)際加工工件時(shí),使用一把刀具一般不能滿足工件的加工要求,通常要使用多把刀具進(jìn)行加工。在使用多把車刀加工時(shí),在換刀位置不變的情況下,換刀后刀尖點(diǎn)的幾何位置將出現(xiàn)差異,這就要求不同的刀具在不同的起始位置開始加工時(shí),都能保證程序正常運(yùn)行。為了解決這個(gè)問題,機(jī)床數(shù)控系 統(tǒng)配備了刀具幾何位置補(bǔ)償?shù)墓δ?,利用刀具幾何位置補(bǔ)償功能,只要事先把每把刀相對(duì)于某一預(yù)先選定的基準(zhǔn)刀的位置偏差測(cè)量出來,輸入到數(shù)控系統(tǒng)的刀具參數(shù)補(bǔ)正欄指定組號(hào)里,在加工程序中利用T指令,即可在刀具軌跡中自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒呶恢闷睢5毒呶恢闷畹臏y(cè)量同樣也需通過對(duì)刀操作來實(shí)現(xiàn)。

數(shù)控加工

二、對(duì)刀方法
在數(shù)控加工中,對(duì)刀的基本方法有試切法、對(duì)刀儀對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀等。本文以數(shù)控銑床為例,介紹幾種常用的對(duì)刀方法。
1、試切對(duì)刀法
這種方法簡(jiǎn)單方便,但會(huì)在工件表面留下切削痕跡, 且對(duì)刀精度較低。如圖1所示,以對(duì)刀點(diǎn)(此處與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合)在工件表面中心位置為例采用雙邊對(duì)刀方式。
(1)x,y向?qū)Φ丁?br /> ①將工件通過夾具裝在工作臺(tái)上,裝夾時(shí),工件的四個(gè)側(cè)面都應(yīng)留出對(duì)刀的位置。
②啟動(dòng)主軸中速旋轉(zhuǎn),快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸,讓刀具快速移動(dòng)到靠近工件左側(cè)有一定安全距離的位置,然后降低速度移動(dòng)至接近工件左側(cè)。
③靠近工件時(shí)改用微調(diào)操作(一般用0.01mm)來靠近,讓刀具慢慢接近工件左側(cè),使刀具恰好接觸到工件左側(cè)表面(觀察,聽切削聲音、看切痕、看切屑,只要出現(xiàn)一種情況即表示刀具接觸到工件),再回退0.01mm。記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中顯示的坐標(biāo)值,如-240.500。
④沿z正方向退刀,至工件表面以上,用同樣方法接近工件右側(cè),記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中顯示的坐標(biāo)值,如-340.500。

數(shù)控加工

⑤據(jù)此可得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中坐標(biāo)值為
{-240.500+(-340.500)}/2=-290.500。
⑥同理可測(cè)得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。
(2)z向?qū)Φ丁?br /> ①將刀具快速移至工件上方。
②啟動(dòng)主軸中速旋轉(zhuǎn),快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸,讓刀具快速移動(dòng)到靠近工件上表面有一定安全距離的位置,然后降低速度移動(dòng)讓刀具端面接近工件上表面。
③靠近工件時(shí)改用微調(diào)操作(一般用0.01mm)來靠近,讓刀具端面慢慢接近工件表面(注意刀具特別是立銑刀時(shí)最好在工件邊緣下刀,刀的端面接觸工件表面的面積小于半圓,盡量不要使立銑刀的中心孔在工件表面下刀),使刀具端面恰好碰到工件上表面,再將軸再抬高,記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的z值,-140.400,則工件坐標(biāo)系原點(diǎn)W在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為-140.400。
(3)將測(cè)得的x,y,z值輸入到機(jī)床工件坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址G5*中(一般使用G54~G59代碼存儲(chǔ)對(duì)刀參數(shù))。
(4)進(jìn)入面板輸入模式(MDI),輸入“G5*”,按啟動(dòng)鍵(在自動(dòng)模式下),運(yùn)行G5*使其生效。
(5)檢驗(yàn)對(duì)刀是否正確。

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2、塞尺、標(biāo)準(zhǔn)芯棒、塊規(guī)對(duì)刀法
此法與試切對(duì)刀法相似,只是對(duì)刀時(shí)主軸不轉(zhuǎn)動(dòng),在刀具和工件之間加人塞尺(或標(biāo)準(zhǔn)芯棒、塊規(guī)),以塞尺恰好不能自由抽動(dòng)為準(zhǔn),注意計(jì)算坐標(biāo)時(shí)這樣應(yīng)將塞尺的厚度減去。因?yàn)橹鬏S不需要轉(zhuǎn)動(dòng)切削,這種方法不會(huì)在工件表面留下痕跡,但對(duì)刀精度也不夠高。
3、采用尋邊器、偏心棒和軸設(shè)定器等工具對(duì)刀法
操作步驟與采用試切對(duì)刀法相似,只是將刀具換成尋邊器或偏心棒。這是最常用的方法。效率高,能保證對(duì)刀精度。使用尋邊器時(shí)必須小心,讓其鋼球部位與工件輕微接觸,同時(shí)被加工工件必須是良導(dǎo)體,定位基準(zhǔn)面有較好的表面粗糙度。z軸設(shè)定器一般用于轉(zhuǎn)移(間接)對(duì)刀法。

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4、轉(zhuǎn)移(間接)對(duì)刀法
加工一個(gè)工件常常需要用到不止一把刀,第二把刀的長(zhǎng)度與第一把刀的裝刀長(zhǎng)度不一樣,需要重新對(duì)零,但 有時(shí)零點(diǎn)被加工掉,無法直接找回零點(diǎn),或不容許破壞已加工好的表面,還有某些刀具或場(chǎng)合不好直接對(duì)刀,這時(shí)候可采用間接找零的方法。
(1)對(duì)第一把刀。
①對(duì)第一把刀的時(shí)仍然先用試切法、塞尺法等。記下此時(shí)工件原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)z1。第一把刀加工完后,停轉(zhuǎn)主軸。
②把對(duì)刀器放在機(jī)床工作臺(tái)平整臺(tái)面上(如虎鉗大表面)。
③在手輪模式下,利用手搖移動(dòng)工作臺(tái)至適合位置,向下移動(dòng)主軸,用刀的底端壓對(duì)刀器的頂部,表盤指針轉(zhuǎn)動(dòng),最好在一圈以內(nèi),記下此時(shí)軸設(shè)定器的示數(shù)并將相對(duì)坐標(biāo)軸清零。
④確抬高主軸,取下第一把刀。
(2)對(duì)第二把刀。
①裝上第二把刀。
②在手輪模式下,向下移動(dòng)主軸,用刀的底端壓對(duì)刀器的頂部,表盤指針轉(zhuǎn)動(dòng),指針指向與第一把刀相同的示數(shù)A位置。
③記錄此時(shí)軸相對(duì)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)值z(mì)0(帶正負(fù)號(hào))。
④抬高主軸,移走對(duì)刀器。
⑤將原來第一把刀的G5*里的z1坐標(biāo)數(shù)據(jù)加上z0 (帶正負(fù)號(hào)),得到一個(gè)新的坐標(biāo)。
⑥這個(gè)新的坐標(biāo)就是要找的第二把刀對(duì)應(yīng)的工件原點(diǎn)的機(jī)床實(shí)際坐標(biāo),將它輸人到第二把刀的
G5*工作坐標(biāo)中,這樣,就設(shè)定好第二把刀的零點(diǎn)。其余刀與第二把刀的對(duì)刀方法相同。
注:如果幾把刀使用同一G5*,則步驟5), 6)改為把z0存進(jìn)二號(hào)刀的長(zhǎng)度參數(shù)里,使用第二把刀加工時(shí)調(diào)用刀長(zhǎng)補(bǔ)正G43H02即可。

數(shù)控加工

5、頂尖對(duì)刀法
(1)x,y向?qū)Φ丁?br /> ①將工件通過夾具裝在機(jī)床工作臺(tái)上,換上頂尖。
②快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸,讓頂尖移動(dòng)到近工件的上方,尋找工件畫線的中心點(diǎn),降低速度移動(dòng)讓頂尖接近它。
③改用微調(diào)操作,讓頂尖慢慢接近工件畫線的中心點(diǎn),直到頂尖尖點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)工件畫線的中心點(diǎn),記下此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中的x, y坐標(biāo)值。
(2)卸下頂尖,裝上銑刀,用其他對(duì)刀方法如試切法、塞尺法等得到z軸坐標(biāo)值。
6、百分表(或千分表)對(duì)刀法(一般用于 圓形工件的對(duì)刀)
(1)x,y向?qū)Φ丁?br /> 將百分表的安裝桿裝在刀柄上,或?qū)俜直淼拇判宰谥鬏S套筒上,移動(dòng)工作臺(tái)使主軸中心線(即刀具中心)大約移到工件中心,調(diào)節(jié)磁性座上伸縮桿的長(zhǎng)度和角度,使百分表的觸頭接觸工件的圓周面,(指針轉(zhuǎn)動(dòng)約0.1mm)用手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)主軸,使百分表的觸頭沿著工件的圓周面轉(zhuǎn)動(dòng),觀察百分表指針的便移情況,慢慢移動(dòng)工作臺(tái)的軸和軸,多次反復(fù)后,待轉(zhuǎn)動(dòng)主軸時(shí)百分表的指針基本在同一位置(表頭轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),其指針的跳動(dòng)量在允許的對(duì)刀誤差內(nèi),如0.02mm),這時(shí)可認(rèn)為主軸的中心就是軸和軸的原點(diǎn)。
(2)卸下百分表裝上銑刀,用其他對(duì)刀方法如試切法、塞尺法等得到z軸坐標(biāo)值。
關(guān)于對(duì)刀的幾種方法就介紹到這里。對(duì)刀是數(shù)控加工中不可或缺的一部分,掌握好對(duì)刀方法,方能提升加工效率和加工精度。
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