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科普双头数控车床对刀的方法和技巧

作者: 郑州百维 时间:2017-08-28 来源:百维激光
摘要:不同的双头数控车对刀方法略有不同,但对刀原理基本一致,只要知道数控系统的对刀原理,结合具体系统的使用说明,我们就可以进行对刀操作。...

  在现代制造系统中,数控技术是关键技术,随着数控技术的发展,数控加工机床被普遍使用。一个熟练的双头数控车操作者必须要掌握对刀这一基本技能。在实际生产中,对刀效率和对刀误差直接影响数控加工效率和加工零件的精度。

  不同的双头数控车对刀方法略有不同,但对刀原理基本一致,只要知道数控系统的对刀原理,结合具体系统的使用说明,我们就可以进行对刀操作。但数控系统的对刀方法有多种,这就要求我们知道各种对刀方式的优缺点以及使用条件。

  一、为什么要对刀

  通常,我们对某一零件进行数控加工。首先是数控编程人员对零件的设计图纸进行分析,确定加工方案,然后选取工件上一点作为坐标系原点进行编程,我们称之为程序坐标系和程序原点。该点的确定原则为容易确定和方便编程计算,一般与零件的工艺基准或设计基准重合,因此也被称作工件原点,以此建立的坐标系也称工件坐标系。数控编程是以工件坐标系为基础进行的,而零件加工是在数控车床上进行的。数控车床通电后,如果系统检测元件采用增量编码器时,必须进行手动返回参考点,其目的是建立数控车床进行位置测量、控制、显示的统一基准,以建立机床坐标系。如果系统检测元件采用绝对编码器时,数控车床通电后机床坐标系同时建立,不需要进行手动返回参考点操作。现在我们可以知道工件坐标系与机床坐标系二者没有任何联系,为了将二者联系起来,我们就要进行对刀操作。

  二、FANUC系统确定工件坐标系有三种方法

  第一种是通过对刀将刀偏值直接输入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单,可靠性好。通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起,只要不卸刀具、不改变刀偏值,工件

  坐标系就不会变,即使更换刀片,只要稍加修正,工件坐标系还在原来的位置,断电、重启机床也不会影响坐标系位置。

  第二种是在程序中G50之后指定一个值来设定工件坐标系,对刀后需将刀具上的点,比如刀尖,移动到G50设定的坐标位置才能加工。

  第三种方法是运用MDI设定六个坐标系,G54~G59,这种坐标系可以通过外部工件零点偏移值或工件零点偏移值来改变其位置。改变外部工件零点偏移值或工件零点偏移值三种方法分别是从MDI面板输入,用G10或G50编程,用外部数据输入功能。

  三、试切对刀

  对刀一般可分为手动对刀和自动对刀,目前,绝大多数双头数控车都采用手动对刀。其中手动对刀又分四种方法:定位对刀法、光学对刀法、ATC对刀法、试切对刀法,但无论采用哪种对刀方式,皆因手动和目测等误差,对刀精度有限,最终还要通过试切加以修正。下面以采用FANUC?摇0i数控系统的CK6150数控车床为例,具体步骤如下。

  工件和刀具装夹完毕,在手动工作方式下,让主轴旋转,移动刀架使刀尖车削零件外圆,然后保证X方向不动,按原路退出,主轴停止,测量零件外圆尺寸,读取数值X1,将测量值X1输入到刀具参数中刀具补偿、形状相应的的补偿号中,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外端端面,在相应的刀具参数中刀具补偿、形状相应的的补偿号中输入Z0,系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值,即得到工件坐标系Z原点的位置。此时将程序原点O设在工件端面,即将工件坐标系与机床坐标系建立关联。在程序中使用Taabb就可以成功建立出工件坐标系,其中aa为对应的刀具号(取值范围00~99),bb为对应的补偿号(取值范围00~99)。事实上,通过此法对刀仍然存在误差,需在粗加工后,进行精确测量并进行修正,这样就可保证加工零件尺寸在要求公差范围内。

  四、对刀技巧

  在日常生产中,我们通常将上面对刀过程调整为工件和刀具装夹完毕,先测量工件直径得到数值X1,然后旋转主轴,移动刀尖至刚才测量处,在刀具参数中刀具补偿、形状相应的的补偿号中输入X1+0.2,Z方向对刀方式不变,然后运行程序加工,因为对刀过程中放大了测量尺寸,所以最终零件尺寸也会被放大,用千分尺测量零件,得到直径X2,用X2减零件标注尺寸(有公差要求的取公差中间值),将得到的差值通过“+输入”方式补偿到对应补偿号中,这种方法对刀既有效率又准确。又因在程序中使用Taabb方式建立工件坐标系,我们可以为同一把刀建立不同的坐标系,例如T0101,T0102,T0103„„来加工不同长度的工件,程序稍加调整而不用重新对刀。 
      对刀的目的是确定程序原点的位置。对刀完成后,调用程序原点方法不同,编程使用方式就不同。各种设置方式可以组合使用,以适应不同的应用条件和不同的工作效率。

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