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.
6 m7 m h/ {1 g8 }) j+ F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,然后在G畫面里找到你所用刀號把光標(biāo)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(nèi)徑一樣,Z向就簡單了,把每把刀都在Z向碰一個地方然后測量Z0就可以了. # V' C# W" [. K' ~ W" o# j
這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點在工件移里面(offshift),可以任意一把刀決定工件原點.
: ?) A6 w! N$ Q; |, O' V G, r# A這樣對刀要記住對刀前要先讀刀. ! D( X/ H; l) w! K. u, v, Z
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(nèi)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. 2 ]7 J" X( a7 `! [
如果有對刀器就方便多了,對刀器就相當(dāng)于一個固定的對刀試切工件,刀具碰了就記錄進(jìn)去位置了. + y& q6 ^# b: M/ g! I
所以如果是多種類小批量加工最好買帶對刀器的.節(jié)約時間. / w; Q7 X/ ]! ]
+ x, Y4 Y9 J; J/ m在數(shù)控車床的操作與編程過程中,弄清楚基本坐標(biāo)關(guān)系和對刀原理是兩個非常重要的環(huán)節(jié)。這對我們更好地理解機床的加工原理,以及在處理加工過程中修改尺寸偏差有很大的幫助。 2 P; K' {1 x+ L7 M
一、基本坐標(biāo)關(guān)系
5 y" F3 g4 o+ F' w3 P一般來講,通常使用的有兩個坐標(biāo)系:一個是機械坐標(biāo)系 ;另外一個是工件坐標(biāo)系,也叫做程序坐標(biāo)系。
9 I" r; v* g& z, k7 {, r9 X3 ]在機床的機械坐標(biāo)系中設(shè)有一個固定的參考點(假設(shè)為(X,Z))。這個參考點的作用主要是用來給機床本身一個定位。因為每次開機后無論刀架停留在哪個位置,系統(tǒng)都把當(dāng)前位置設(shè)定為(0,0),這樣勢必造成基準(zhǔn)的不統(tǒng)一,所以每次開機的第一步操作為參考點回歸(有的稱為回零點),也就是通過確定(X,Z)來確定原點(0,0)。
% p3 W7 _. j- N為了計算和編程方便,我們通常將程序原點設(shè)定在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心上,盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計、裝配基準(zhǔn)重合。機械坐標(biāo)系是機床唯一的基準(zhǔn),所以必須要弄清楚程序原點在機械坐標(biāo)系中的位置。這通常在接下來的對刀過程中完成。 . U6 }( u3 e8 ]6 `" W7 r
二、對刀方法 2 k) D3 n+ _( J- s" i" m
1. 試切法對刀 - @2 G7 E! t4 f0 e
試切法對刀是實際中應(yīng)用的最多的一種對刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L數(shù)控系統(tǒng)的RFCZ12車床為例,來介紹具體操作方法。
- [6 m) U6 g- p" z1 _$ s# k工件和刀具裝夾完畢,驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn),移動刀架至工件試切一段外圓。然后保持X坐標(biāo)不變移動Z軸刀具離開工件,測量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長中,系統(tǒng)會自動用刀具當(dāng)前X坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑,即得到工件坐標(biāo)系X原點的位置。再移動刀具試切工件一端端面,在相應(yīng)刀具參數(shù)中的刀寬中輸入Z0,系統(tǒng)會自動將此時刀具的Z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值,即得工件坐標(biāo)系Z原點的位置。
/ {! D$ r. C3 g+ x/ m例如,2#刀刀架在X為150.0車出的外圓直徑為25.0,那么使用該把刀具切削時的程序原點X值為150.0-25.0=125.0;刀架在Z為180.0時切的端面為0,那么使用該把刀具切削時的程序原點Z值為180.0-0=180.0。分別將(125.0,180.0)存入到2#刀具參數(shù)刀長中的X與Z中,在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐標(biāo)系。
/ U( u/ }0 ]4 Q3 x: g事實上,找工件原點在機械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點的實際位置,而是找刀尖點到達(dá)(0,0)時刀架的位置。采用這種方法對刀一般不使用標(biāo)準(zhǔn)刀,在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好。 : H. R4 ^% P8 [2 S: f9 l
2. 對刀儀自動對刀 ! D% l3 ~# h- C5 o4 N/ ~( ~" W
現(xiàn)在很多車床上都裝備了對刀儀,使用對刀儀對刀可免去測量時產(chǎn)生的誤差,大大提高對刀精度。由于使用對刀儀可以自動計算各把刀的刀長與刀寬的差值,并將其存入系統(tǒng)中,在加工另外的零件的時候就只需要對標(biāo)準(zhǔn)刀,這樣就大大節(jié)約了時間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具,在對刀的時候先對標(biāo)準(zhǔn)刀。
0 W7 R* W# L4 \下面以采用FANUC 0T系統(tǒng)的日本W(wǎng)ASINO LJ-10MC車削中心為例介紹對刀儀工作原理及使用方法。。刀尖隨刀架向已設(shè)定好位置的對刀儀位置檢測點移動并與之接觸,直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號(通常我們可以聽到嘀嘀聲并且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點時將刀具所在點的X坐標(biāo)存入到所示G02的X中,將刀尖接觸到b點時刀具所在點的Z坐標(biāo)存入到G02的Z中。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。 ! f" t* o2 f1 f
事實上,在上一步的操作中只對好了X的零點以及該刀具相對于標(biāo)準(zhǔn)刀在X方向與Z方向的差值,在更換工件加工時再對Z零點即可。由于對刀儀在機械坐標(biāo)系中的位置總是一定的,所以在更換工件后,只需要用標(biāo)準(zhǔn)刀對Z坐標(biāo)原點就可以了。操作時提起Z軸功能測量按鈕“Z-axis shift measure”,CRT出現(xiàn)所示的界面' D. A0 R2 o7 a7 t8 C' y+ }
手動移動刀架的X、Z軸,使標(biāo)準(zhǔn)刀具接近工件Z向的右端面,試切工件端面,按下“POSITION RECORDER”按鈕,系統(tǒng)會自動記錄刀具切削點在工件坐標(biāo)系中Z向的位置,并將其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀在Z方向的差值與這個值相加從而得到相應(yīng)刀具的Z原點,其數(shù)值顯示在WORK SHIFT工作畫面上,。 2 }9 {3 m' y9 R
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Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床對刀及編程指令介紹
0 O" p3 k8 P" V5 lFanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點常用方法 ( e7 K3 j: z5 h% E! [
一, 直接用刀具試切對刀
- L: k6 F" i+ s1 v0 ~6 U: n1.用外園車刀先試車一外園,記住當(dāng)前X坐標(biāo),測量外園直徑后,用X坐標(biāo)減外園直徑,所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。
5 I* a% {& x6 s3 c& {% h1 \3 ^2.用外園車刀先試車一外園端面,記住當(dāng)前Z坐標(biāo),輸入offset界面的幾何形狀Z值里。 $ w, U- {. u H- a6 _8 {6 {
二, 用G50設(shè)置工件零點 + r. ^5 t( A& U' i# @0 e6 Q
1.用外園車刀先試車一外園,測量外園直徑后,把刀沿Z軸正方向退點,切端面到中心(X軸坐標(biāo)減去直徑值)。
6 @9 p$ R" Q/ h# y$ |6 z2 R2 x2.選擇MDI方式,輸入G50 X0 Z0,啟動START鍵,把當(dāng)前點設(shè)為零點。
4 G; x) c* Q3 ^3 M* h, S1 `$ @3.選擇MDI方式,輸入G0 X150 Z150 ,使刀具離開工件進(jìn)刀加工。
0 z& q$ [7 }2 A4.這時程序開頭:G50 X150 Z150 …….。 9 x0 x( C0 s! ^0 w2 ]7 W
5.注意:用G50 X150 Z150,你起點和終點必須一致即X150 Z150,這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。 6 U6 W9 r6 d% u5 Q8 K; @
6.如用第二參考點G30,即能保證重復(fù)加工不亂刀,這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150 ; l; [6 g5 M$ f& n
7.在FANUC系統(tǒng)里,第二參考點的位置在參數(shù)里設(shè)置,在Yhcnc軟件里,按鼠標(biāo)右鍵出現(xiàn)對話框,按鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)即可。
, ^3 ]7 f6 M6 \8 O/ V/ b' ?三, 用工件移設(shè)置工件零點 ) q% b! g+ T- u
1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里,有一工件移界面,可輸入零點偏移值。 # ^3 {: G: b# e7 `# {
2.用外園車刀先試切工件端面,這時Z坐標(biāo)的位置如:Z200,直接輸入到偏移值里。
' Z3 p* \) r$ _5 i3.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(biāo)系即建立。 6 U6 O" r T s8 q& G
4.注意:這個零點一直保持,只有從新設(shè)置偏移值Z0,才清除。
: \% w6 z7 R+ U四, 用G54-G59設(shè)置工件零點
: p1 @0 t8 y1 j: Y, E1.用外園車刀先試車一外園,測量外園直徑后,把刀沿Z軸正方向退點,切端面到中心。
+ Z. ]" e [+ J5 N2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入到G54----G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50……。 0 O. _% y" B- V9 C
3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐標(biāo)系。
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* w. G8 O) {; v6 q( YFANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。 0 @: Q8 H) N" `3 o* D3 m7 L- _: Z
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第一種是:通過對刀將刀偏值寫入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡單,可靠性好,他通過刀偏與機械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起,只要不斷電、不改變刀偏值,工件坐標(biāo)系就會存在且不會變,即使斷電,重啟后回參考點,工件坐標(biāo)系還在原來的位置。
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第二種是:用G50設(shè)定坐標(biāo)系,對刀后將刀移動到G50設(shè)定的位置才能加工。對到時先對基準(zhǔn)刀,其他刀的刀偏都是相對于基準(zhǔn)刀的。
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}% W% C; Y* r第三種方法是MDI參數(shù),運用G54~G59可以設(shè)定六個坐標(biāo)系,這種坐標(biāo)系是相對于參考點不變的,與刀具無關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。 * [8 u; {6 J q6 o
1 f* I7 E; K5 R/ h6 `8 q! I0 n航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系建立是通過G92 Xa zb (類似于FANUC的G50)語句設(shè)定刀具當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)值來確定。加工前需要先對刀,對到實現(xiàn)對的是基準(zhǔn)刀,對刀后將顯示坐標(biāo)清零,對其他刀時將顯示的坐標(biāo)值寫入相應(yīng)刀補參數(shù)。然后測量出對刀直徑Фd,將刀移動到坐標(biāo)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(biāo)系原點在工件右端面中心)。在加工過程中按復(fù)位或急停健,可以再回到設(shè)定的G92 起點繼續(xù)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(fā)生,系統(tǒng)只能重啟,重其后設(shè)定的工件坐標(biāo)系將消失,需要重新對刀。如果是批量生產(chǎn),加工完一件后回G92起點繼續(xù)加工下一件,在操作過程中稍有失誤,就可能修改工件坐標(biāo)系,需重新對刀。鑒于這種情況,我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機床上。我們發(fā)現(xiàn)機床的刀補值有16個,可以利用,于是我們試驗了幾種方法。 9 v& z- k% I9 s+ L$ V" s
: E5 A5 G( I& w& d- E0 }" P, Y第一種方法:在對基準(zhǔn)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(shù)寫入8號刀補的X值。系統(tǒng)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:
2 r) P' D: u9 i; \+ u9 z4 iN001 G92 X0 Z0;
" `( V5 w$ R8 a( rN002 G00 T19; . \2 T/ M4 c1 _6 N. p
N003 G92 X0 Z0;
: B A# Y! S) U( e! R9 LN004 G00 X100 Z100;
8 G& o& Z1 d# S* k' C IN005 G00 T18; + J+ c+ _* E% W* [
N006 G92 X100 Z100; W7 j% O9 C3 U
N007 M30; , o9 L5 }: h- w3 |& c4 W3 L
& O. w; F: Y3 ? d1 a5 s程序運行到第四句還正常,運行第五句時,刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動,但卻異常的向X、Z的正向移動,結(jié)果失敗。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個刀位的兩個刀補所至。 7 {7 J1 ]& }, T; y, ~' N) i8 d
2 t$ P# f. X% ?3 ^' |2 T' T第二種方法:在對基準(zhǔn)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(shù)之和寫入9好刀補的X值。系統(tǒng)重啟后,將刀具移至參考點,運行如下程序: ; \% t5 a0 u7 U$ h! O* T
N001 G92 X0 Z0; 5 _' V+ K* m9 N5 ~* a
N002 G00 T19; 4 V3 H5 H3 _+ {" s" f6 R
N003 G00 X100 Z100; " Q/ ]) s1 y8 |; g) K4 v) j' m5 V
N004 M30;
; k/ _9 Y1 D- n# U1 |5 q0 t: U3 t. e& K1 G; r
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(yīng)先向X、Z的負(fù)向移動,卻又異常的向X、Z的正向移動,結(jié)果又失敗。分析原因懷疑是系統(tǒng)運行完一個程序后,運行的刀補還在內(nèi)存當(dāng)中,沒有清空,運行下一個程序時它先要作消除刀補的移動。 # P+ p: B8 q/ g; n
6 q1 B* w: {6 b" q4 E2 I3 p第三種方法:用第二種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點后,重啟系統(tǒng),不會參考點直接加工,試驗后能夠加工。但這不符合機床操作規(guī)程,結(jié)論是能行但不可行。
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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(yīng)刀補,每一把刀都如此,這樣每一把刀的刀補就都是相對于參考點的,加工程序的G92起點設(shè)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,但由于這是G00 快速移動,還可以接受。 {: u4 E% x0 M7 {- X
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第五種方法:在對基準(zhǔn)刀時將顯示的與參考點偏差及對刀直徑都記錄下來,系統(tǒng)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。 |