车床分有对刀器和没有对刀器,但是对刀原理都一样,先说没有对刀器的吧. # }. `/ j& M. \% H/ f1 [* ~( D
车床本身有个机械原点,你对刀时一般要试切的啊,比如车外径一刀后Z向退出,测量车件的外径是多少,然后在G画面里找到你所用刀号把光标移到X输入X...按测量机床就知道这个刀位上的刀尖位置了,内径一样,Z向就简单了,把每把刀都在Z向碰一个地方然后测量Z0就可以了.
6 n/ _5 e; v: z* f$ o( A, B$ E P这样所有刀都有了记录,确定加工零点在工件移里面(offshift),可以任意一把刀决定工件原点.
4 ]# }& ], \6 I0 N/ e; e% Z" X这样对刀要记住对刀前要先读刀.
# q3 C) |1 l! `5 K% v( A9 n+ m有个比较方便的方法,就是用夹头对刀,我们知道夹头外径,刀具去碰了输入外径就可以,对内径时可以拿一量块用手压在夹头上对,同样输入夹头外径就可以了. % n4 c3 N/ i2 _( L& M
如果有对刀器就方便多了,对刀器就相当于一个固定的对刀试切工件,刀具碰了就记录进去位置了.
% `& R" v' o: y0 J' Q5 q所以如果是多种类小批量加工最好买带对刀器的.节约时间.
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在数控车床的操作与编程过程中,弄清楚基本坐标关系和对刀原理是两个非常重要的环节。这对我们更好地理解机床的加工原理,以及在处理加工过程中修改尺寸偏差有很大的帮助。 8 l$ B) ^. i5 c5 r0 n/ ]+ o4 ^
一、基本坐标关系 2 C- [, k c* w; ~
一般来讲,通常使用的有两个坐标系:一个是机械坐标系 ;另外一个是工件坐标系,也叫做程序坐标系。
/ I; M: ?8 U v% b2 S E在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X,Z))。这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定为(0,0),这样势必造成基准的不统一,所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点),也就是通过确定(X,Z)来确定原点(0,0)。
/ A; t9 ~4 W' S) [, o/ t为了计算和编程方便,我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心上,尽量使编程基准与设计、装配基准重合。机械坐标系是机床唯一的基准,所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。这通常在接下来的对刀过程中完成。
! P% O4 F; V& u, y8 @二、对刀方法
. N9 `5 @* z, `" x4 _1. 试切法对刀
6 N+ Q, n/ [$ d- j1 J% M0 S试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L数控系统的RFCZ12车床为例,来介绍具体操作方法。
9 ^! y3 d/ Z0 ^0 U6 g工件和刀具装夹完毕,驱动主轴旋转,移动刀架至工件试切一段外圆。然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件,测量出该段外圆的直径。将其输入到相应的刀具参数中的刀长中,系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径,即得到工件坐标系X原点的位置。再移动刀具试切工件一端端面,在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0,系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值,即得工件坐标系Z原点的位置。 $ V2 L" B2 O1 J
例如,2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0,那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0;刀架在Z为180.0时切的端面为0,那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0。分别将(125.0,180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中,在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。 , d* K' i6 J" d
事实上,找工件原点在机械坐标系中的位置并不是求该点的实际位置,而是找刀尖点到达(0,0)时刀架的位置。采用这种方法对刀一般不使用标准刀,在加工之前需要将所要用刀的刀具全部都对好。 - F0 j. _# x. |- ?- H& G3 B5 v
2. 对刀仪自动对刀 ) G( o) O2 H8 N
现在很多车床上都装备了对刀仪,使用对刀仪对刀可免去测量时产生的误差,大大提高对刀精度。由于使用对刀仪可以自动计算各把刀的刀长与刀宽的差值,并将其存入系统中,在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀,这样就大大节约了时间。需要注意的是使用对刀仪对刀一般都设有标准刀具,在对刀的时候先对标准刀。 1 M) a. d, n* U1 ?6 R9 _' Q
下面以采用FANUC 0T系统的日本WASINO LJ-10MC车削中心为例介绍对刀仪工作原理及使用方法。。刀尖随刀架向已设定好位置的对刀仪位置检测点移动并与之接触,直到内部电路接通发出电信号(通常我们可以听到嘀嘀声并且有指示灯显示)。在2#刀尖接触到a点时将刀具所在点的X坐标存入到所示G02的X中,将刀尖接触到b点时刀具所在点的Z坐标存入到G02的Z中。其他刀具的对刀按照相同的方法操作。
' f m4 o- n0 \事实上,在上一步的操作中只对好了X的零点以及该刀具相对于标准刀在X方向与Z方向的差值,在更换工件加工时再对Z零点即可。由于对刀仪在机械坐标系中的位置总是一定的,所以在更换工件后,只需要用标准刀对Z坐标原点就可以了。操作时提起Z轴功能测量按钮“Z-axis shift measure”,CRT出现所示的界面% `' W$ u! R" @ P! P! m
手动移动刀架的X、Z轴,使标准刀具接近工件Z向的右端面,试切工件端面,按下“POSITION RECORDER”按钮,系统会自动记录刀具切削点在工件坐标系中Z向的位置,并将其他刀具与标准刀在Z方向的差值与这个值相加从而得到相应刀具的Z原点,其数值显示在WORK SHIFT工作画面上,。
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+ P7 e* R. Q% ~+ r9 T$ \& Q4 \# cFanuc系统数控车床对刀及编程指令介绍 7 N% d. k: p1 l1 \9 J
Fanuc系统数控车床设置工件零点常用方法
3 D* D: k ^" x0 {& `' u# a一, 直接用刀具试切对刀 6 \/ k! V0 G; V& I( c2 a
1.用外园车刀先试车一外园,记住当前X坐标,测量外园直径后,用X坐标减外园直径,所的值输入offset界面的几何形状X值里。 ( A$ e0 B% h; ~4 @1 f% X. @
2.用外园车刀先试车一外园端面,记住当前Z坐标,输入offset界面的几何形状Z值里。
1 C; H ]' M! D: x) |/ H/ i, \二, 用G50设置工件零点
+ F: J. h& k% d6 M7 d# h4 T1.用外园车刀先试车一外园,测量外园直径后,把刀沿Z轴正方向退点,切端面到中心(X轴坐标减去直径值)。
; a3 x2 f! W5 k f/ y# x8 Q2.选择MDI方式,输入G50 X0 Z0,启动START键,把当前点设为零点。 2 Q/ [( N2 I' a! R5 j. r* I/ F
3.选择MDI方式,输入G0 X150 Z150 ,使刀具离开工件进刀加工。 , R9 e6 G9 E/ G9 r1 `0 ^8 E6 l
4.这时程序开头:G50 X150 Z150 …….。
, `& d0 J6 y u8 K" I5.注意:用G50 X150 Z150,你起点和终点必须一致即X150 Z150,这样才能保证重复加工不乱刀。 , ?3 O" Z% E) H# r
6.如用第二参考点G30,即能保证重复加工不乱刀,这时程序开头 G30 U0 W0 G50 X150 Z150 ! i7 P8 R( t# a
7.在FANUC系统里,第二参考点的位置在参数里设置,在Yhcnc软件里,按鼠标右键出现对话框,按鼠标左键确认即可。
9 R+ i' W- w. K/ |# d; u8 ]1 y u三, 用工件移设置工件零点
3 l& i. V) A+ {, R( S6 v' m1.在FANUC0-TD系统的Offset里,有一工件移界面,可输入零点偏移值。
) S5 v6 ~1 n0 N( a1 |+ X2.用外园车刀先试切工件端面,这时Z坐标的位置如:Z200,直接输入到偏移值里。
' b% q }* u" q( a* O6 {2 r3.选择“Ref”回参考点方式,按X、Z轴回参考点,这时工件零点坐标系即建立。
2 A! y* m9 P% T i0 N- V/ z$ }4.注意:这个零点一直保持,只有从新设置偏移值Z0,才清除。 / I2 s) B5 `" c4 g
四, 用G54-G59设置工件零点 ( z0 X/ a) v. M) X- I/ F* M
1.用外园车刀先试车一外园,测量外园直径后,把刀沿Z轴正方向退点,切端面到中心。 : f% h/ n' o7 }' X( ?0 c$ ?) X
2.把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54----G59里,程序直接调用如:G54X50Z50……。
1 C w. {$ X) Y7 h* E( z3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐标系。 1 L4 ~& f% B7 H# Q
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4 U" ~# ]* v, ^7 u* ?FANUC系统确定工件坐标系有三种方法。
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0 L+ q* d" ^! N第一种是:通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单,可靠性好,他通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起,只要不断电、不改变刀偏值,工件坐标系就会存在且不会变,即使断电,重启后回参考点,工件坐标系还在原来的位置。 0 Q& K' N$ q' l+ J) l
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第二种是:用G50设定坐标系,对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。对到时先对基准刀,其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。 ! X V9 n, | h
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第三种方法是MDI参数,运用G54~G59可以设定六个坐标系,这种坐标系是相对于参考点不变的,与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。 / Q+ f1 H6 e& ~
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航天数控系统的工件坐标系建立是通过G92 Xa zb (类似于FANUC的G50)语句设定刀具当前所在位置的坐标值来确定。加工前需要先对刀,对到实现对的是基准刀,对刀后将显示坐标清零,对其他刀时将显示的坐标值写入相应刀补参数。然后测量出对刀直径Фd,将刀移动到坐标显示X=a-d Z=b 的位置,就可以运行程序了(此种方法的编程坐标系原点在工件右端面中心)。在加工过程中按复位或急停健,可以再回到设定的G92 起点继续加工。但如果出意外如:X或Z轴无伺服、跟踪出错、断电等情况发生,系统只能重启,重其后设定的工件坐标系将消失,需要重新对刀。如果是批量生产,加工完一件后回G92起点继续加工下一件,在操作过程中稍有失误,就可能修改工件坐标系,需重新对刀。鉴于这种情况,我们就想办法将工件坐标系固定在机床上。我们发现机床的刀补值有16个,可以利用,于是我们试验了几种方法。
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/ v" S; ?9 `& [第一种方法:在对基准刀时,将显示的参考点偏差值写入9号刀补,将对刀直径的反数写入8号刀补的X值。系统重启后,将刀具移动到参考点,通过运行一个程序来使刀具回到工件G92起点,程序如下:
' i1 V* a% i) \3 X* zN001 G92 X0 Z0; . x1 F5 N5 s6 F! U% E
N002 G00 T19;
: {7 J, W8 C8 w* {: ]N003 G92 X0 Z0;
' H0 f" n% }1 g4 m' S, d* xN004 G00 X100 Z100; ' Z) n4 P/ ?' s- |8 C; \1 V
N005 G00 T18;
+ `! c* n8 e9 u0 Y* X9 M& SN006 G92 X100 Z100;
" U$ [( D/ r! u+ f8 ?N007 M30; " W" c& {: }/ J' X% r
0 ~# ~% c- \ W+ `程序运行到第四句还正常,运行第五句时,刀具应该向X的负向移动,但却异常的向X、Z的正向移动,结果失败。分析原因怀疑是同一程序调一个刀位的两个刀补所至。 - O- i3 K% d$ g+ Y) X6 R
/ A& |7 m7 T* B. R- ~1 j
第二种方法:在对基准刀时,将显示的与参考点偏差的Z值写入9号刀补的Z值,将显示的X值与对刀直径的反数之和写入9好刀补的X值。系统重启后,将刀具移至参考点,运行如下程序: : b4 G& [5 g6 G) Y/ J( t$ F
N001 G92 X0 Z0;
2 ?; W1 E9 i. ZN002 G00 T19; ! b' B, s1 X& h6 g# `; s/ E: v' |8 t! y$ `
N003 G00 X100 Z100; ( Z6 [8 s& M6 f9 R* j
N004 M30;
; h5 ^! v0 m4 t) _( n: c; D+ S" t& j' D b9 Q" R0 R0 `; C: y
程序运行后成功的将刀具移至工件G92起点。但在运行工件程序时,刀具应先向X、Z的负向移动,却又异常的向X、Z的正向移动,结果又失败。分析原因怀疑是系统运行完一个程序后,运行的刀补还在内存当中,没有清空,运行下一个程序时它先要作消除刀补的移动。
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. X5 A, k; C+ d$ W& R2 W第三种方法:用第二种方法的程序将刀具移至工件G92起点后,重启系统,不会参考点直接加工,试验后能够加工。但这不符合机床操作规程,结论是能行但不可行。 : E" X* Z; p# o! Y1 Y& v1 h
) h" P9 Y' s$ p( v8 ~5 ~: k4 s
第四种方法:在对刀时,将显示的与参考点偏差值个加上100后写入其对应刀补,每一把刀都如此,这样每一把刀的刀补就都是相对于参考点的,加工程序的G92起点设为X100 Z100,试验后可行。这种方法的缺点是每一次加工的起点都是参考点,刀具移动距离较长,但由于这是G00 快速移动,还可以接受。
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第五种方法:在对基准刀时将显示的与参考点偏差及对刀直径都记录下来,系统一旦重启,可以手动的将刀具移动到G92 起点位置。这种方法麻烦一些,但还可行。 |