對刀

對刀

對刀的目的是確定程序原點在機床坐標系中的位置,對刀點可以設在零件上、夾具上或機床上,對刀時應使對刀點與刀位點重合。

原理


車床分有對刀器和沒有對刀器,但是對刀原理都一樣,先說沒有對刀器的吧.
車床本身有個機械原點,你對刀時一般要試切的啊,比如車外徑一刀后Z向退出,測量車件的外徑是多少,然後在G畫面里找到你所用刀號把游標移到X輸入
X...按測量機床就知道這個刀位上的刀尖位置了,內徑一樣,Z向就簡單了,把每把刀都在Z向碰一個地方然後測量Z0就可以了。這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點在工件移裡面(offset/setting),可以任意使用一把刀確定工件坐標系原點。這樣對刀要記住對刀前要先讀刀。有個比較方便的方法,就是用夾頭對刀,我們知道夾頭外徑,刀具去碰了輸入外徑就可以,對內徑時可以拿一量塊用手壓在夾頭上對,同樣輸入夾頭外徑就可以了。如果有對刀器就方便多了,對刀器就相當於一個固定的對刀試切工件,刀具碰了就記錄進去位置了。所以如果是多種類小批量加工最好買帶對刀器的。節約時間。以前用的MAZAK車床,換一個新工件從停機到新工件開始批量加工中間時間一般只要10到15分鐘就可以了.(包括換刀具軟爪試切)

方法


1、試切對刀法
這種方法簡單方便,但會在工件表面留下切削痕迹, 且對刀精度較低。以對刀點(此處與工件坐標系原點重合)在工件表面中心位置為例採用雙邊對刀方式。
(1)x,y向對刀。
①將工件通過夾具裝在工作台上,裝夾時,工件的四個側面都應留出對刀的位置。
②啟動主軸中速旋轉,快速移動工作台和主軸,讓刀具快速移動到靠近工件左側有一定安全距離的位置,然後降低速度移動至接近工件左側。
③靠近工件時改用微調操作(一般用0.01mm)來靠近,讓刀具慢慢接近工件左側,使刀具恰好接觸到工件左側表面(觀察,聽切削聲音、看切痕、看切屑,只要出現一種情況即表示刀具接觸到工件),再回退0.01mm。記下此時機床坐標系中顯示的坐標值,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,記下此時機床坐標系中顯示的坐標值,如-340.500。
⑤據此可得工件坐標系原點在機床坐標系中坐標值為{-240.500+(-340.500)}/2=-290.500。
⑥同理可測得工件坐標系原點在機床坐標系中的坐標值。
(2)z向對刀。
①將刀具快速移至工件上方。
②啟動主軸中速旋轉,快速移動工作台和主軸,讓刀具快速移動到靠近工件上表面有一定安全距離的位置,然後降低速度移動讓刀具端面接近工件上表面。
③靠近工件時改用微調操作(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最好在工件邊緣下刀,刀的端面接觸工件表面的面積小於半圓,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,記下此時機床坐標系中的z值,-140.400,則工件坐標系原點W在機床坐標系中的坐標值為-140.400。
(3)將測得的x,y,z值輸入到機床工件坐標系存儲地址G5*中(一般使用G54~G59代碼存儲對刀參數)。
(4)進入面板輸入模式(MDI),輸入“G5*”,按啟動鍵(在自動模式下),運行G5*使其生效。
(5)檢驗對刀是否正確。
2、塞尺、標準芯棒、塊規對刀法
此法與試切對刀法相似,只是對刀時主軸不轉動,在刀具和工件之間加人塞尺(或標準芯棒、塊規),以塞尺恰好不能自由抽動為準,注意計算坐標時這樣應將塞尺的厚度減去。因為主軸不需要轉動切削,這種方法不會在工件表面留下痕迹,但對刀精度也不夠高。
3、採用尋邊器、偏心棒和軸設定器等工具對刀法
操作步驟與採用試切對刀法相似,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,能保證對刀精度。使用尋邊器時必須小心,讓其鋼球部位與工件輕微接觸,同時被加工工件必須是良導體,定位基準面有較好的表面粗糙度。z軸設定器一般用於轉移(間接)對刀法。
4、轉移(間接)對刀法
加工一個工件常常需要用到不止一把刀,第二把刀的長度與第一把刀的裝刀長度不一樣,需要重新對零,但有時零點被加工掉,無法直接找回零點,或不容許破壞已加工好的表面,還有某些刀具或場合不好直接對刀,這時候可採用間接找零的方法。
(1)對第一把刀
①對第一把刀的時仍然先用試切法、塞尺法等。記下此時工件原點的機床坐標z1。第一把刀加工完后,停轉主軸。
②把對刀器放在機床工作台平整檯面上(如虎鉗大表面)。
③在手輪模式下,利用手搖移動工作台至適合位置,向下移動主軸,用刀的底端壓對刀器的頂部,錶盤指針轉動,最好在一圈以內,記下此時軸設定器的示數並將相對坐標軸清零。
④確抬高主軸,取下第一把刀。
(2)對第二把刀。
①裝上第二把刀。
②在手輪模式下,向下移動主軸,用刀的底端壓對刀器的頂部,錶盤指針轉動,指針指向與第一把刀相同的示數A位置。
③記錄此時軸相對坐標對應的數值z0(帶正負號)。
④抬高主軸,移走對刀器。
⑤將原來第一把刀的G5*里的z1坐標數據加上z0 (帶正負號),得到一個新的坐標。
⑥這個新的坐標就是要找的第二把刀對應的工件原點的機床實際坐標,將它輸入到第二把刀的G5*工作坐標中,這樣,就設定好第二把刀的零點。其餘刀與第二把刀的對刀方法相同。
註:如果幾把刀使用同一G5*,則步驟⑤,⑥改為把z0存進二號刀的長度參數里,使用第二把刀加工時調用刀長補正G43H02即可。
5、頂尖對刀法
(1)x,y向對刀。
①將工件通過夾具裝在機床工作台上,換上頂尖。
②快速移動工作台和主軸,讓頂尖移動到近工件的上方,尋找工件畫線的中心點,降低速度移動讓頂尖接近它。
③改用微調操作,讓頂尖慢慢接近工件畫線的中心點,直到頂尖尖點對準工件畫線的中心點,記下此時機床坐標系中的x, y坐標值。
(2)卸下頂尖,裝上銑刀,用其他對刀方法如試切法、塞尺法等得到z軸坐標值。
6、百分表(或千分表)對刀法
百分表(或千分表)對刀法(一般用於 圓形工件的對刀)
(1)x,y向對刀。
將百分表的安裝桿裝在刀柄上,或將百分表的磁性座吸在主軸套筒上,移動工作台使主軸中心線(即刀具中心)大約移到工件中心,調節磁性座上伸縮桿的長度和角度,使百分表的觸頭接觸工件的圓周面,(指針轉動約0.1mm)用手慢慢轉動主軸,使百分表的觸頭沿著工件的圓周面轉動,觀察百分表指針的偏移情況,慢慢移動工作台的軸和軸,多次反覆后,待轉動主軸時百分表的指針基本在同一位置(表頭轉動一周時,其指針的跳動量在允許的對刀誤差內,如0.02mm),這時可認為主軸的中心就是軸和軸的原點。
(2)卸下百分表裝上銑刀,用其他對刀方法如試切法、塞尺法等得到z軸坐標值。
7、專用對刀器對刀法
傳統對刀方法有安全性差(如塞尺對刀,硬碰硬刀尖易撞壞)佔用機時多(如試切需反覆切量幾次),人為帶來的隨機性誤差大等缺點,已經適應不了數控加工的節奏,更不利於發揮數控機床的功能。用專用對刀器對刀有對刀精度高、效率高、安全性好等優點,把繁瑣的靠經驗保證的對刀工作簡單化了,保證了數控機床的高效高精度特點的發揮,已成為數控加工機上解決刀具對刀不可或缺的一種專用工具。

介紹


Fanuc系統數控車床設置工件零點常用方法
一,直接用刀具試切對刀
1、用外圓車刀先試車一外圓,記住當前X坐標,測量外圓直徑后,用X坐標減外圓直徑,所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。
2、用外圓車刀先試車一外圓端面,記住當前Z坐標,輸入offset界面的幾何形狀Z值里。
二,用G50設置工件零點
1.用外圓車刀先試車代加工零件外圓,測量外圓直徑后,把刀沿Z軸正方向退點,切端面到中心(X軸坐標減去直徑值)。
2.選擇MDI方式,輸入G50 X0 Z0,啟動START鍵,把當前點設為零點。
3.選擇MDI方式,輸入G0 X150 Z150 ,使刀具離開工件進刀加工。
4.這時程序開頭:G50 X150 Z150 …….。
5.注意:用G50 X150 Z150,你起點和終點必須一致即X150 Z150,這樣才能保證重複加工不亂刀。
6.如用第二參考點G30,即能保證重複加工不亂刀,這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150
7.在FANUC系統里,第二參考點的位置在參數里設置,在Yhcnc軟體里,按滑鼠右鍵出現對話框,按滑鼠左鍵確認即可。
三,用工件移設置工件零點
1、在FANUC0-TD系統的Offset里,有一工件移界面,可輸入零點偏移值。
2.用外圓車刀先試切工件端面,這時Z坐標的位置如:Z200,直接輸入到偏移值里。
3.選擇“Ref”回參考點方式,按X、Z軸回參考點,這時工件零點坐標系即建立。
4.注意:這個零點一直保持,只有從新設置偏移值Z0,才清除。
四,用G54-G59設置工件零點
1、用外圓車刀先試車一外園,測量外園直徑后,把刀沿Z軸正方向退點,切端面到中心。
2.把當前的X和Z軸坐標直接輸入到G54----G59里,程序直接調用如:G54X50Z50……。
3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐標系。

三種方法


第一種是:通過對刀將刀偏值寫入參數從而獲得工件坐標系。這種方法操作簡單,可靠性好,他通過刀偏與機械坐標繫緊密的聯繫在一起,只要不斷電、不改變刀偏值,工件坐標系就會存在且不會變,即使斷電,重啟后回參考點,工件坐標系還在原來的位置。
第二種是:用G50設定坐標系,對刀后將刀移動到G50設定的位置才能加工。對刀時先對基準刀,其他刀的刀偏都是相對於基準刀的。
第三種方法是MDI參數,運用G54~G59可以設定六個坐標系,這種坐標系是相對於參考點不變的,與刀具無關。這種方法適用於批量生產且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。
航天數控系統的工件坐標系建立是通過G92 Xa zb
(類似於FANUC的G50)語句設定刀具當前所在位置的坐標值來確定。加工前需要先對刀,對刀首先對的是基準刀,對刀后將顯示坐標清零,對其他刀時將顯示的坐標值寫入相應刀補參數。然後測量出對刀直徑Фd,將刀移動到坐標顯示X=a-d
Z=b 的位置,就可以運行程序了(此種方法的編程坐標系原點在工件右端面中心)。在加工過程中按複位或急停健,可以再回到設定的G92
起點繼續加工。但如果出意外如:X或Z軸無伺服、跟蹤出錯、斷電等情況發生,系統只能重啟,重啟後設定的工件坐標系將消失,需要重新對刀。如果是批量生產,加工完一件后回G92起點繼續加工下一件,在操作過程中稍有失誤,就可能修改工件坐標系,需重新對刀。鑒於這種情況,我們就想辦法將工件坐標系固定在機床上。我們發現機床的刀補值有16個,可以利用,於是我們試驗了幾種方法。
第一種方法:在對基準刀時,將顯示的參考點偏差值寫入9號刀補,將對刀直徑的反數寫入8號刀補的X值。系統重啟后,將刀具移動到參考點,通過運行一個程序來使刀具回到工件G92起點,程序如下:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G92 X0 Z0;
N004 G00 X100 Z100;
N005 G00 T18;
N006 G92 X100 Z100;
N007 M30;
程序運行到第四句還正常,運行第五句時,刀具應該向X的負向移動,但卻異常的向X、Z的正向移動,結果失敗。分析原因懷疑是同一程序調一個刀位的兩個刀補所至。
第二種方法:在對基準刀時,將顯示的與參考點偏差的Z值寫入9號刀補的Z值,將顯示的X值與對刀直徑的反數之和寫入9好刀補的X值。系統重啟后,將刀具移至參考點,運行如下程序:
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G00 X100 Z100;
N004 M30;
程序運行后成功的將刀具移至工件G92起點。但在運行工件程序時,刀具應先向X、Z的負向移動,卻又異常的向X、Z的正向移動,結果又失敗。分析原因懷疑是系統運行完一個程序后,運行的刀補還在內存當中,沒有清空,運行下一個程序時它先要作消除刀補的移動。
第三種方法:用第二種方法的程序將刀具移至工件G92起點后,重啟系統,不回參考點直接加工,試驗后能夠加工。但這不符合機床操作規程,結論是能行但不可行。
第四種方法:在對刀時,將顯示的與參考點偏差值個加上100后寫入其對應刀補,每一把刀都如此,這樣每一把刀的刀補就都是相對於參考點的,加工程序的
G92起點設為X100 Z100,試驗后可行。這種方法的缺點是每一次加工的起點都是參考點,刀具移動距離較長,但由於這是G00 快速移動,還可以接受。
第五種方法:在對基準刀時將顯示的與參考點偏差及對刀直徑都記錄下來,系統一旦重啟,可以手動的將刀具移動到G92 起點位置。這種方法麻煩一些,但還可行。

修改


根據刀具的實際參數和位置,將刀尖圓弧半徑補償值和刀具幾何磨損補償值輸入到與程序對應的存儲位置。如試切加工后發現工件尺寸不符合要求時,可根據零件實測尺寸進行刀偏量的修改。例如測得工件外圓尺寸偏大 0.5mm ,可在刀偏量修改狀態下,將該刀具的 X 方向刀偏量改小 0.25mm。