數(shù)控機(jī)床對(duì)刀方法

zgncjtsbgs

    車床分有對(duì)刀器和沒有對(duì)刀器,但是對(duì)刀原理都一樣,先說沒有對(duì)刀器的吧. 
    車床本身有個(gè)機(jī)械原點(diǎn),你對(duì)刀時(shí)一般要試切的啊,比如車外徑一刀后Z向退出,測(cè)量車件的外徑是多少,然后在G畫面里找到你所用刀號(hào)把光標(biāo)移到X輸入X...按測(cè)量機(jī)床就知道這個(gè)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(gè)地方然后測(cè)量Z0就可以了.
      這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點(diǎn)在工件移里面(offshift),可以任意一把刀決定工件原點(diǎn).
      這樣對(duì)刀要記住對(duì)刀前要先讀刀.
      有個(gè)比較方便的方法,就是用夾頭對(duì)刀,我們知道夾頭外徑,刀具去碰了輸入外徑就可以,對(duì)內(nèi)徑時(shí)可以拿一量塊用手壓在夾頭上對(duì),同樣輸入夾頭外徑就可以了.
      如果有對(duì)刀器就方便多了,對(duì)刀器就相當(dāng)于一個(gè)固定的對(duì)刀試切工件,刀具碰了就記錄進(jìn)去位置了.
      所以如果是多種類小批量加工最好買帶對(duì)刀器的.節(jié)約時(shí)間.
      我以前用的MAZAK車床,我換一個(gè)新工件從停機(jī)到新工件開始批量加工中間時(shí)間一般只要10到15分鐘就可以了.(包括換刀具軟爪試切)

zgncjtsbgs

數(shù)控車床基本坐標(biāo)關(guān)系及幾種對(duì)刀方法比較


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(duì)刀原理是兩個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。這對(duì)我們更好地理解機(jī)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。
% c$ }4 e/ C7 f! R- m0 S( d一、基本坐標(biāo)關(guān)系
一般來講，通常使用的有兩個(gè)坐標(biāo)系：一個(gè)是機(jī)械坐標(biāo)系 ；另外一個(gè)是工件坐標(biāo)系，也叫做程序坐標(biāo)系。兩者之間的關(guān)系可用圖1來表示。
* e+ u) T: q* K- ?0 w" e) E4 V圖1 機(jī)械坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系
在機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中設(shè)有一個(gè)固定的參考點(diǎn)(假設(shè)為(X，Z))。這個(gè)參考點(diǎn)的作用主要是用來給機(jī)床本身一個(gè)定位。因?yàn)槊看伍_機(jī)后無論刀架停留在哪個(gè)位置，系統(tǒng)都把當(dāng)前位置設(shè)定為(0，0)，這樣勢(shì)必造成基準(zhǔn)的不統(tǒng)一，所以每次開機(jī)的第一步操作為參考點(diǎn)回歸(有的稱為回零點(diǎn))，也就是通過確定(X，Z)來確定原點(diǎn)(0，0)。
為了計(jì)算和編程方便，我們通常將程序原點(diǎn)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(jì)、裝配基準(zhǔn)重合。機(jī)械坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所以必須要弄清楚程序原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置。這通常在接下來的對(duì)刀過程中完成。
二、對(duì)刀方法
1. 試切法對(duì)刀
+ k0 L/ z/ F) A8 l2 o試切法對(duì)刀是實(shí)際中應(yīng)用的最多的一種對(duì)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。
9 e2 W; V& F- V8 A. S. a% D5 a% B工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)刀架至工件試切一段外圓。然后保持X坐標(biāo)不變移動(dòng)Z軸刀具離開工件，測(cè)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(huì)自動(dòng)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(diǎn)的位置。再移動(dòng)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(huì)自動(dòng)將此時(shí)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(diǎn)的位置。
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(shí)的程序原點(diǎn)X值為150.0-25.0=125.0；刀架在Z為180.0時(shí)切的端面為0，那么使用該把刀具切削時(shí)的程序原點(diǎn)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。
事實(shí)上，找工件原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點(diǎn)的實(shí)際位置，而是找刀尖點(diǎn)到達(dá)(0，0)時(shí)刀架的位置。采用這種方法對(duì)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(duì)好。
2. 對(duì)刀儀自動(dòng)對(duì)刀
現(xiàn)在很多車床上都裝備了對(duì)刀儀，使用對(duì)刀儀對(duì)刀可免去測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差，大大提高對(duì)刀精度。由于使用對(duì)刀儀可以自動(dòng)計(jì)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(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。需要注意的是使用對(duì)刀儀對(duì)刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具，在對(duì)刀的時(shí)候先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀。
+ e! R. R- r, x! t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(duì)刀儀工作原理及使用方法。對(duì)刀儀工作原理如圖3所示。刀尖隨刀架向已設(shè)定好位置的對(duì)刀儀位置檢測(cè)點(diǎn)移動(dòng)并與之接觸，直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號(hào)(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(diǎn)時(shí)將刀具所在點(diǎn)的X坐標(biāo)存入到圖2所示G02的X中，將刀尖接觸到b點(diǎn)時(shí)刀具所在點(diǎn)的Z坐標(biāo)存入到G02的Z中。其他刀具的對(duì)刀按照相同的方法操作。
6 l6 E4 O1 E2 }- m) x+ g: t$ F4 C5 Y事實(shí)上，在上一步的操作中只對(duì)好了X的零點(diǎn)以及該刀具相對(duì)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(shí)再對(duì)Z零點(diǎn)即可。由于對(duì)刀儀在機(jī)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(duì)Z坐標(biāo)原點(diǎn)就可以了。操作時(shí)提起Z軸功能測(cè)量按鈕“Z-axis shift measure”，CRT出現(xiàn)如圖4所示的界面。
" h! }* n% X( v圖4 對(duì)刀數(shù)值界面
手動(dòng)移動(dòng)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(huì)自動(dòng)記錄刀具切削點(diǎn)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(gè)值相加從而得到相應(yīng)刀具的Z原點(diǎn)，其數(shù)值顯示在WORK SHIFT工作畫面上，

zgncjtsbgs

Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床對(duì)刀及編程指令介紹
3 @. r# b+ y* S2 U' T1 j5 HFanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點(diǎn)常用方法
3 C/ u1 ]9 R# w; n% u* Z一， 直接用刀具試切對(duì)刀
1.用外園車刀先試車一外園，記住當(dāng)前X坐標(biāo)，測(cè)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。
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。
二， 用G50設(shè)置工件零點(diǎn)
0 n5 Z7 ], n9 I" `' y2 f1.用外園車刀先試車一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心（X軸坐標(biāo)減去直徑值）。
3 n  f* s0 r: {: p2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0，啟動(dòng)START鍵，把當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)。
3.選擇MDI方式，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開工件進(jìn)刀加工。
# ?) B& k! G" T, I" n' D/ R8 ^/ Z4.這時(shí)程序開頭：G50 X150 Z150 …….。
( i& i  c7 W' ?  }- P3 c3 J5.注意：用G50 X150 Z150，你起點(diǎn)和終點(diǎn)必須一致即X150 Z150，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。
6.如用第二參考點(diǎn)G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時(shí)程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150
/ n" f3 k5 i% ~) {$ U( s7.在FANUC系統(tǒng)里，第二參考點(diǎn)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(duì)話框，按鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)即可。
三， 用工件移設(shè)置工件零點(diǎn)
1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里，有一工件移界面，可輸入零點(diǎn)偏移值。
2.用外園車刀先試切工件端面，這時(shí)Z坐標(biāo)的位置如：Z200，直接輸入到偏移值里。
2 g% Y: O; }& c7 ?+ T( y3.選擇“Ref”回參考點(diǎn)方式，按X、Z軸回參考點(diǎn)，這時(shí)工件零點(diǎn)坐標(biāo)系即建立。
: u! s: R& Y) \! F; I4.注意：這個(gè)零點(diǎn)一直保持，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除。
0 ~# t8 G2 R( b, {, W7 M2 f四， 用G54-G59設(shè)置工件零點(diǎn)
1.用外園車刀先試車一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心。
2.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……。
3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐標(biāo)系。
9 ], z& F# Y, v/ c

zgncjtsbgs

FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。

/ h- X& W0 a" O5 c" a
第一種是：通過對(duì)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(jī)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(huì)存在且不會(huì)變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來的位置。

! M' f6 E+ _$ l8 b: N3 G. o第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)到時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的。

' X2 {4 U5 z/ a0 ~& y第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54~G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)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。


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(duì)刀，對(duì)到實(shí)現(xiàn)對(duì)的是基準(zhǔn)刀，對(duì)刀后將顯示坐標(biāo)清零，對(duì)其他刀時(shí)將顯示的坐標(biāo)值寫入相應(yīng)刀補(bǔ)參數(shù)。然后測(cè)量出對(duì)刀直徑Фd，將刀移動(dòng)到坐標(biāo)顯示X=a-d Z=b 的位置，就可以運(yùn)行程序了(此種方法的編程坐標(biāo)系原點(diǎn)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(diǎn)繼續(xù)加工。但如果出意外如：X或Z軸無伺服、跟蹤出錯(cuò)、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(duì)刀。如果是批量生產(chǎn)，加工完一件后回G92起點(diǎn)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(duì)刀。鑒于這種情況，我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上。我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床的刀補(bǔ)值有16個(gè)，可以利用，于是我們?cè)囼?yàn)了幾種方法。
: |' ~. @6 d9 t( |5 c
! L' M) V# y# w0 A
第一種方法：在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)，將顯示的參考點(diǎn)偏差值寫入9號(hào)刀補(bǔ)，將對(duì)刀直徑的反數(shù)寫入8號(hào)刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后，將刀具移動(dòng)到參考點(diǎn)，通過運(yùn)行一個(gè)程序來使刀具回到工件G92起點(diǎn)，程序如下：
N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
N003 G92 X0 Z0;
N004 G00 X100 Z100;
N005 G00 T18;
0 y6 v! E6 c8 `* m& X1 |( }0 S0 }N006 G92 X100 Z100;
2 |4 S+ D4 l. c8 y- F& A* TN007 M30;

( f$ g/ k1 R, \6 R* ]) x程序運(yùn)行到第四句還正常，運(yùn)行第五句時(shí)，刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動(dòng)，但卻異常的向X、Z的正向移動(dòng)，結(jié)果失敗。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個(gè)刀位的兩個(gè)刀補(bǔ)所至。

, j3 l* f4 f$ a2 Q第二種方法：在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)，將顯示的與參考點(diǎn)偏差的Z值寫入9號(hào)刀補(bǔ)的Z值，將顯示的X值與對(duì)刀直徑的反數(shù)之和寫入9好刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后，將刀具移至參考點(diǎn)，運(yùn)行如下程序：
4 v/ k& E0 p1 p  {2 D$ k# W0 |N001 G92 X0 Z0;
  R8 Y# ~7 q: i# A2 w' VN002 G00 T19;
N003 G00 X100 Z100;
N004 M30;

程序運(yùn)行后成功的將刀具移至工件G92起點(diǎn)。但在運(yùn)行工件程序時(shí)，刀具應(yīng)先向X、Z的負(fù)向移動(dòng)，卻又異常的向X、Z的正向移動(dòng)，結(jié)果又失敗。分析原因懷疑是系統(tǒng)運(yùn)行完一個(gè)程序后，運(yùn)行的刀補(bǔ)還在內(nèi)存當(dāng)中，沒有清空，運(yùn)行下一個(gè)程序時(shí)它先要作消除刀補(bǔ)的移動(dòng)。

) j: h! E  m: c1 D& W' D7 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(diǎn)后，重啟系統(tǒng)，不會(huì)參考點(diǎn)直接加工，試驗(yàn)后能夠加工。但這不符合機(jī)床操作規(guī)程，結(jié)論是能行但不可行。
1 B4 b) u9 H0 q& d: P' \
第四種方法：在對(duì)刀時(shí)，將顯示的與參考點(diǎn)偏差值個(gè)加上100后寫入其對(duì)應(yīng)刀補(bǔ)，每一把刀都如此，這樣每一把刀的刀補(bǔ)就都是相對(duì)于參考點(diǎn)的，加工程序的G92起點(diǎn)設(shè)為X100 Z100，試驗(yàn)后可行。這種方法的缺點(diǎn)是每一次加工的起點(diǎn)都是參考點(diǎn)，刀具移動(dòng)距離較長，但由于這是G00 快速移動(dòng)，還可以接受。

第五種方法：在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)將顯示的與參考點(diǎn)偏差及對(duì)刀直徑都記錄下來，系統(tǒng)一旦重啟，可以手動(dòng)的將刀具移動(dòng)到G92 起點(diǎn)位置。這種方法麻煩一些，但還可行。
$ c' W; Y) h( ~' _& j

zgncjtsbgs

數(shù)銑對(duì)刀
( Y! t9 ]5 T, u# D一:對(duì)刀方法可用Z軸設(shè)定器來對(duì)刀,Z軸設(shè)定器有一定高度,所以對(duì)刀后補(bǔ)正值要考慮Z軸設(shè)定器高度.
! T& I! ]- i! _: x二:刀具切削補(bǔ)正,就是用銑刀在加工件上的基準(zhǔn)面上對(duì)刀,靠近工件時(shí)將Z軸放慢,我一般用0.01MM來靠近,刀具切削工件0.01MM后,我將Z軸再抬高0.01MM,既是我要的值,如果你不想工件基準(zhǔn)面有痕跡,那你就用第一種方法了.
除此之外你要將Z軸的數(shù)值輸入相應(yīng)的長度補(bǔ)正代碼H.注意Z軸的數(shù)值有正有負(fù)系統(tǒng)不同各有區(qū)別!重要的是一定要把數(shù)值正確輸入!!!
另一方法，用的輔助工具是塞尺，避免損壞工件表面和主軸端面。
! G: w1 h5 K3 z6 t1 ]# j在沒有對(duì)刀儀的情況下，直接測(cè)量刀具的長度：
6 G; ~- I) P9 z# X首先將主軸端面（沒裝刀具）直接接觸工件表面（間隙用塞尺測(cè)量，下同），這樣可以設(shè)定工件坐標(biāo)系，同時(shí)設(shè)定了Z方向的零平面；然后只管換刀具，刀尖都在同一零平面測(cè)量（或者用高度游標(biāo)卡尺測(cè)量），這樣測(cè)量出的是刀具的長度值（正值），分別輸入不同的長度補(bǔ)償號(hào)；至于半徑補(bǔ)償，只要搞懂刀具的刀位點(diǎn)和左右半徑補(bǔ)償方向就可以直接在半徑補(bǔ)償值里輸入數(shù)據(jù)就可以了。
可能因各人的工作方法不同,對(duì)于對(duì)刀的操作也各不想同,但有一點(diǎn)是完全相同的那就是對(duì)刀的工作原理.
) X+ D8 a* l3 I" x4 M; }對(duì)刀的精確度也會(huì)直接影響加工的精確度.如果工件的表面要求不是很高,可用試切的方法對(duì)刀,相反的話可用塞尺或塊規(guī),此時(shí)要注意避免損壞刀尖.

zgncjtsbgs

判斷刀具與工件基準(zhǔn)面是否接觸的電工方法
用一個(gè)萬用表，設(shè)置在測(cè)量最小電阻檔，一個(gè)表棒接工件基準(zhǔn)面，另一個(gè)表棒接刀具，慢慢的下降刀具，當(dāng)電阻值突然變小時(shí)，刀具已經(jīng)接觸了工件基準(zhǔn)面，此時(shí)的測(cè)量結(jié)果就是刀補(bǔ)值。
: `6 T" o! Z* b6 o: l/ |
或者，在工件的基準(zhǔn)面上，放一塊已知厚度的絕緣膜，膜上放一個(gè)量塊，萬用表的表棒，一個(gè)接量塊，另一個(gè)接刀具，當(dāng)?shù)毒呓佑|量塊時(shí)，電阻突然變成0，此時(shí)把z軸測(cè)量結(jié)果減去絕緣膜與量塊的厚度就是刀補(bǔ)值，這種方法很節(jié)約萬用表的電池。
; \  x* e$ `) ]4 o, b% F
萬用表設(shè)置在電壓檔，把一個(gè)已知厚度的紐扣電池放在工件基準(zhǔn)面上，一個(gè)表棒接工件，另一個(gè)表棒接刀具，瞄準(zhǔn)電池下降刀具，當(dāng)突然測(cè)量到電壓時(shí)，表明此時(shí)刀具已經(jīng)與電池接觸，把z軸測(cè)量結(jié)果減去電池的厚度就是刀補(bǔ)值