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. # j; l3 V' Q& f4 H2 R7 I' Y4 Y( q
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.
4 s, E/ x Y Z1 a# f" g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.
- p0 L. E2 I' o- Z" H9 @. G這樣對刀要記住對刀前要先讀刀.
& C7 [' B7 w B/ Y5 p; _, r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.
; X* A3 g! r. c5 l: h0 j5 `$ O& o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. $ C* i% H4 \, {" C& }; j) F
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. ! Y3 F7 G ^* \, w
7 I/ B0 v: \( s$ ]1 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。
; w8 S/ e4 i7 [: @3 p3 \7 w一、基本坐標(biāo)關(guān)系 ; V5 a+ Y7 |/ R u+ H
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。 $ B6 d k* R0 J* F) t$ Q1 V( K
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)。
1 `( ^9 @* a! J0 ]) h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。
' E& X" ?& O$ q3 D二、對刀方法
9 L; t. E5 y- @: I2 M/ ^6 E, z6 a. L1. 試切法對刀 3 P4 V' F- B5 P; [. ]6 W" H8 p
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。 3 S( E5 Y8 r4 U% B& [9 k9 Z' t
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。 + V: r6 Z& A& a5 {. d
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。 8 m! d3 K5 |/ I& F7 u) X7 z
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。 3 s+ ?4 U) e s* f/ P3 K" S0 `
2. 對刀儀自動對刀
& M: T5 L2 y+ x. X" R* d+ `2 H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。 - C8 I0 ^) e$ Q. g/ g) y
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。
& V4 V$ }( ?! A) J O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
9 ^2 e6 F2 n, J2 G3 \! f3 P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,。 : `1 F4 A ]: R
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3 [' X: f4 Z3 mFanuc系統(tǒng)數(shù)控車床對刀及編程指令介紹 " ^2 [3 G0 _( S: Q
Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點常用方法
2 N3 v/ \7 v, j, Y* P3 g6 `4 }一, 直接用刀具試切對刀
" c* ?+ R6 Y( S# v1.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。 & L- b' X4 ^, o, q5 b% C: P
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。 5 \; F6 B; A* @8 z# U: I7 d
二, 用G50設(shè)置工件零點 6 N: t6 K1 A0 p+ f9 ]. I
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 M `9 b6 z' c$ b7 r) n9 z
2.選擇MDI方式,輸入G50 X0 Z0,啟動START鍵,把當(dāng)前點設(shè)為零點。 8 C+ B: c) i c( u
3.選擇MDI方式,輸入G0 X150 Z150 ,使刀具離開工件進(jìn)刀加工。 ( q; V5 u1 Z* Q& i6 U b% |2 u
4.這時程序開頭:G50 X150 Z150 …….。
9 y( l5 _0 z. y5.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。 * F! X) ~) N# B1 Z; |, f; `1 M
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
1 r1 \% h' `4 [) n3 F# ~1 t5 U# Q7.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。
$ W1 \: Y% G& o- Q: X; L三, 用工件移設(shè)置工件零點 # u3 c. i9 @ x5 B1 b [! F
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。
7 k6 a1 J; m% _- u/ r" ~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。
1 E" m6 C+ A/ I+ C* Q' B3.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。
8 A j- C" y& S& l6 I7 a2 A3 q4.注意:這個零點一直保持,只有從新設(shè)置偏移值Z0,才清除。 0 e& ~( p$ C; u$ G
四, 用G54-G59設(shè)置工件零點
7 }; i: T/ V! g a9 J6 H8 t3 [3 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。 ' _: l# h1 e" a, N. G
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……。 4 G% X. p* m9 q: _' d, S7 y
3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐標(biāo)系。 / b, e( D, d: ]9 G5 J+ o. S/ M
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FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。 9 \$ O9 D c5 E, ~
( S l8 |0 V' _! Y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。 * I! y `0 Y9 }( ?+ `
/ V# ]) Y) |2 Q( C$ _8 u9 G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。 + ]/ m8 t* K- y
% z; T+ [" b. Z1 e5 |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。 / z) `* t; f u( f/ Z9 P. E8 x
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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。
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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:
$ ^( ^. o7 N O' |% q. A2 XN001 G92 X0 Z0;
/ f T3 @2 G# @% f- w4 TN002 G00 T19;
2 @- b4 v5 x5 N* z- w6 rN003 G92 X0 Z0;
8 d5 k0 ~, t8 k6 SN004 G00 X100 Z100;
" O5 J. M* W6 X9 u E; r6 H! iN005 G00 T18; 6 ^* |/ {- }0 O5 y5 U0 e8 P
N006 G92 X100 Z100; M6 W3 g! _7 s
N007 M30;
3 O5 O3 F0 N1 A8 c+ M' K1 u& |' j3 F
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。
! l1 \& |6 v) T( c* N; _- x2 C$ J, Z5 N# S
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: V- x& h/ i1 D* i
N001 G92 X0 Z0;
7 n' D n$ ?& X& tN002 G00 T19; . V! y: o1 R$ p, x; J
N003 G00 X100 Z100;
9 I4 ^; j/ `8 a$ }/ KN004 M30;
) b1 Y7 G6 N8 ^% u W& _* M
1 c7 o. z% w9 ]9 l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。
7 o; P/ x$ ?/ [; f8 G4 E2 P4 D4 \
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。 & u, j8 ]8 M1 `; U* s
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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。 |