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用宏程序在數控車床上實現自動對刀計算功能

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發表于 2010-10-22 12:31:54 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

用宏程序在數控車床上實現自動對刀計算功能+ Q% S' n, v( r; |* |( m

所謂“自動”對刀,就是自動計算刀具長度、直徑尺寸,然后自動將數據輸入到刀具補償表中,才能進行零件加工。經過認真研究、分析其工作原理,筆者采用FANUC宏指令編輯了一套宏程序,并使用一自制樣棒,裝到卡盤上做為對刀基準,讓刀具置于此基準處并運行宏程序,便可實現自動對刀儀的功效。數控車床及數控車銑床的刀位一般在8個以上,有的達到了24個,在沒有自動對刀儀的情況下,采用手動逐個試切對刀、測量,然后再依次人工計算各刀具的長短和直徑尺寸,把數值用手工輸入到刀具補償表中,是加工零件之前必須要做的一件工作。但這種方法效率低,而且手工計算容易出錯,所以它的準確性差、費時費力,直接影響到產品的質量與生產的效率。為了彌補這一缺陷,筆者使用自制對刀儀,通過運行宏程序讓它利用數控系統自行計算各刀具長度及直徑尺寸,然后通過宏指令把它輸到刀具補償表中,實現了自動對刀儀的高效準確的功能。具體操作如下:將樣棒(如圖1)夾于液壓夾爪上,樣棒尺寸自定并將其編入到宏程序中。宏程序如下:# E9 p* W6 X' Q* }2 Y
N1 G65 H01 P#500 Q#4120; 將T代碼存入#500中
- c% C4 z. ?$ N& ^) _# g! U! QN2 G65 H05 P#511 Q#500 R100; #511 = #500 /100,取出刀號,使用時,刀號=補償號7 ]2 D/ |4 D6 J
N3 G65 H02 P#511 Q#511 R2700; #511 = #511 + 2700,幾何補償的X偏值
& l- p% v  H& k(N4 G65 H01 P#9511 Q#511; ) #[ #511 ] = #511,變成刀偏系統變量
( |8 |, N; w+ U# o6 O- L6 E: W(N5 G65 H01 P#512 Q#9511; ) #512 = #[ #511 ] ,取出偏量值,可以不用,但有的機床需要' }7 B# [/ f/ R
N6 G65 H02 P#512 Q#5021 R#530; #512 = #5021 + #530, X軸機床坐標+固定值8 ^, {% L, A5 Y6 k& F
N7 G65 H01 P#9511 Q#512; #[ #511 ] = #512,存入X軸刀偏值3 K& S, x* r5 k& ]. j& z' D
(N8 M00; 進行Z軸刀偏值設置操作# M( s: v5 K6 l2 k3 j+ v; ]. E
N9 G65 H05 P#513 Q#500 R100; #513 = #500 /100
; L$ v+ O* ~+ B. Q+ E# mN10 G65 H02 P#513 Q#513 R2800; #513 = #513 + 2800,幾何偏置的Z偏值" u8 ?7 e- @) n6 `! q& r
(N11 G65 H01 P#9513 Q#513; ) #[ #513 ] = #513* s# R# r$ Y- x; e
(N12 G65 H01 P#514 Q#9513; ) #514 = #[ #513 ] ,取出偏置值,可以不同,但有的機床需要5 o2 W- \4 y6 E4 a0 W2 x& C, @
N13 G65 H02 P#514 Q#5022 R#531; #514 = #5022 + #531
: C  e7 E$ U; `" W; Y5 SN14 G65 H01 P#9513 Q#514; #[ #513 ] = #514,存入Z軸刀偏值* A! ~+ U" D% }  i0 ?6 |
N15 M30;
0 [. u/ h7 N* s% t9 o8 m5 z' r程序中用到的#530及#531的數值,隨機床而異,如沈陽數控機床有限責任公司生產的SSCKZ 80 /1500車削中心,控制系統為FANUC 0T,它的X 軸最大坐標值為800 mm, Z軸坐標值為1 500 mm。樣棒X 軸尺寸<60 mm,則#530 = 800 000 - 60 000 = 740 000 (宏程序A為不帶小數點輸入) 。當以夾爪端面計算時,為1500 - 10 = 1 490 mm,樣棒出卡盤50 mm裝夾, #531 =1 500 000 - 10 000 - 50 000 = 1 440 000。使各刀具依次置于A面、B面后,退移至一固定位置,運行宏程序即可完成對刀工作。利用這種方法不但經濟,而且大大節省了對刀時間,更重要的是使產品
9 I$ o  S$ Y" X的加工質量得到了根本保證。
6 t- |) n2 B7 P4 j+ _#1=1.   (刀寬)
0 O5 Q3 M& ^5 K9 l#3=28.  (大徑)+ f4 _9 g, X5 F2 a6 W; W3 V6 ?
#4=10.  (起點Z)
( i- N& s2 b& \* U+ f5 m#5=0.   (起始層次)
( S5 w% l9 T% Q4 K#2=[3.024-#1]-[0.054*#5]  (加工寬度--Z向)7 \7 g( d( [7 Y; D# i8 u
N2 #6=#4-[#5*0.027]       (Z軸偏移)
. _- X" E# _1 E0 H#3=28-[0.2*#5]            (X軸偏移)0 g* |6 a3 v- j# y* t
N1 G00X60.Z#6              ) W. w# l9 y7 k2 @2 n
G00X#3
5 R& c/ o; W+ ~9 P/ t' V% ^/ w2 {! TG32Z-10.F5.                (導程5MM)
' V' V: e; b5 F, z7 [2 d8 m9 XG00X60.
6 \! \. ~, Z: s0 d# {Z#6
# ?* Q+ V' |, P2 c5 D; R8 x#6=#6-0.2                   (每一層中Z軸偏移量)--(最大可放大至刀寬尺寸)) _" r, A5 ^5 h( E. k
#2=#2-0.2                   (每一層中Z向終點判別)! S9 N2 H2 ~- B
IF [#2GT0]GOTO1              
: I* |& u2 ?8 J$ Y#6=#4-[3.024-#1]+[0.027*#5]  (每一層中Z軸最終尺寸,消除Z向殘留高度)
* K4 N! j% D" O" }) ?8 \" \G00X60.Z#6# b! r2 ]: g3 k: T
G00X#3- f5 f* m7 ~' h" O6 d, r
G32Z-10.F5.5 G' g/ e% h& @3 j+ \: y6 I+ U: K4 }/ ]
G00X60.
, M9 J4 J* }# ^0 l/ HZ#63 x1 V# p5 M4 Q, F9 }) a0 ^& I+ t
#5=#5+1       (層次+1)
4 h. R$ F1 E; d0 e5 S#2=[3.024-#1]-[0.054*#5]    (下一層加工寬度--Z向)7 q/ P+ T/ W) F% m- t
IF[#2GT0.55]GOTO2  (終點判別,以1.55底徑寬度-1. 刀寬=0.55為最終點為判別條件,也可該成底徑尺寸為判別條件  IF[#3GT22.4]GOTO2      
# V) p" t. s; zG00X60.5 Y$ l! {! G1 i2 H
Z0., l6 |$ _" Z9 W6 @5 d; }
M05
4 L; Y! }. t6 }, C- i) sM30% V& p. z6 h3 H
以上為30°梯形螺紋,牙高2.75MM,初始齒寬為3.024,最終齒寬2.55,以直徑每層單邊0.1MM遞減,Z軸偏移量為0.027(2.75/0.737=0.1/0.027 形成15°三角形關系),加工寬度則為初始齒寬減區雙邊的偏移量再減去刀寬
' |2 h4 l4 f# H三角形螺紋:
! E( D! o( l  \' B大徑:D-0.13P(P螺距)
, `. G/ I/ i2 F% I2 a7 D$ W: i小徑:D-1.08P
3 |) b4 H' J. {( d7 z螺紋三針測量法:
" T$ G8 ^! i6 w; R量針直徑D的計算公式:D=P/(2*(COS(α/2)))(P螺距,α牙形角)
+ Z3 o) E% k* V簡化公式:+ N3 M: c$ ~3 F7 k5 t3 v
牙形角α           簡化公式
/ I, {# `0 c! s; E; h+ _+ z60°              D=0.577P+ s5 B0 q3 o! w3 F( {
55°              D=0.564P
, z& l* x( p$ D4 N/ M1 {& C1 A30°              D=0.518P
$ I8 |: }9 z; ]5 U: T6 ?; V' c9 {40°              D=0.533P
# q9 O, j* J, z* L4 b29°              D=0.516P
' s9 U7 ]+ ^/ c/ Q* ]) g梯形螺紋中徑D2=D-0.5P
) {2 Q" ?3 x8 o& Q! I三針測量值:M=D2+D(1+(1/(SIN(α/2)))-(P/2)COS(α/2)9 U; v  w& J2 c4 w2 i
60°              M=D2+3D-0.866P
& h! y8 Q  Q# ^. A% q55°              M=D2+3.166D-0.960P
+ m7 W& U0 h5 n8 s0 `9 b30°              M=D2+4.864D-1.866P4 f& T1 x- z+ i8 ~2 V+ [9 |/ _* e$ u  e
40°              M=D2+3.924D-1.374P
* y6 |7 X- M  W2 U29°              M=D2+4.994D-1.933P
- f9 K- E: \2 u4 H7 b
2 t1 ~. l' x7 y* ?" _" q鋸齒形螺紋中徑D2=D-0.75P
$ \7 F0 e2 ?, I2 q4 e3 |     螺紋中徑計算:M=D2+4.42365D-1.5879P
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發表于 2010-10-22 21:22:29 | 只看該作者
在沒有自動對刀儀的情況下,采用手動逐個試切對刀、測量,然后再依次人工計算各刀具的長短和直徑尺寸,把數值用手工輸入到刀具補償表中,是加工零件之前必須要做的一件工作。
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