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數(shù)控車床加工對刀操作及工作原理
1.手工編程操作
將編制的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng),具體的操作方法是:先通過機(jī)械操作面板啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床,接著由CRT/MDI面板輸入加工程序,然后運(yùn)行加工程序。
1)啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床操作
①機(jī)床啟動(dòng)按鈕ON
?、诔绦蜴i定按鈕OFF
2)編輯操作
①選擇MDI方式或EDIT方式
?、诎?PRGRM)健
?、圯斎氤绦蛎℃I入程序地址符、程序號字符后按(INSRT)鍵。
?、苕I入程序段
⑤鍵入程序段號、操作指令代碼后按(INPUT)鍵。
3)運(yùn)行程序操作
?、俪绦蜴i定按鈕ON
②選擇自動(dòng)循環(huán)方式
2.調(diào)用程序操作
調(diào)用已儲存在數(shù)控系統(tǒng)中的加工程序,具體的操作方法先通過機(jī)械操作面板啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床,接著調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的加工程序,然后運(yùn)行程序。
1)啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床操作
?、贆C(jī)床啟動(dòng)按鈕ON
?、诔绦蜴i定按鈕OFF
2)調(diào)用程序操作
?、龠x擇MDI方式或EDIT方式
②按(PRGRM)鍵
?、壅{(diào)用程序 鍵入程序地址符、程序號字符后按(INPUT)鍵。
3)運(yùn)行程序操作
?、俪绦蜴i定按鈕ON
?、谶x擇自動(dòng)循環(huán)方式
③按自動(dòng)循環(huán)按鈕
3.數(shù)控車床對刀操作
數(shù)控車床對刀方法有三種(圖1):試切削對刀法、機(jī)械對刀法和光學(xué)對刀法。
1)試切削對刀法對刀原理
如圖2所示,假設(shè)刀架在外圓刀所處位置換上切割刀,雖然刀架沒有移動(dòng),刀具的坐標(biāo)位置也沒有發(fā)生變化,但兩把刀尖不在同一位置上,如果不消除這種換刀后產(chǎn)生的刀尖位置誤差,勢必造成換刀后的切削加工誤差。
換刀后刀尖位置誤差的計(jì)算: ΔX=X1-X2
ΔZ=Z1-Z2
根據(jù)對刀原理,數(shù)控系統(tǒng)記錄了換刀后產(chǎn)生的刀尖位置誤差ΔX、ΔZ,如果用刀具位置補(bǔ)償?shù)姆椒ù_定換刀后的刀尖坐標(biāo)位置,這樣能保證刀具對工件的切削加工精度。
2)基準(zhǔn)刀對刀操作(圖3)
?、儆猛鈭A車刀切削工件端面,向數(shù)控系統(tǒng)輸入刀尖位置的Z坐標(biāo)。
?、谟猛鈭A車刀切削工件外圓,測量工件的外圓直徑,向數(shù)控系統(tǒng)輸入該工件的外圓直徑測量值,即刀尖位置的X坐標(biāo)。耐磨焊條
3)一般刀對刀操作
如圖4所示,用切割刀的刀尖對準(zhǔn)工件端面和側(cè)母線的交點(diǎn),向數(shù)控系統(tǒng)輸入切割刀刀尖所在位置的Z坐標(biāo)和X坐標(biāo)。這樣,數(shù)控系統(tǒng)記錄了兩把刀尖在同一位置上的不同坐標(biāo)值,計(jì)算出換刀后一般刀與基準(zhǔn)刀的刀尖位置偏差,并通過數(shù)控系統(tǒng)刀具位置偏差補(bǔ)償來消除換刀后的刀尖位置偏差。
4.刀位偏置值的修改與應(yīng)用
如果車削工件外圓后,工件的外圓直徑大了0.30mm。對此,我們可不用修改程序,而通過修改刀位偏置值來解決,即在X方向把刀具位置的偏置值減小0.30mm,這樣就很方便地解決了切削加工中產(chǎn)生的加工誤差。
在用G50設(shè)置刀具的起點(diǎn)時(shí),一般要將該刀的刀偏值設(shè)為零。
此方式的缺點(diǎn)是起刀點(diǎn)位置要在加工程序中設(shè)置,且操作較為復(fù)雜。但它提供了用手工精確調(diào)整起刀點(diǎn)的操作方式,有的人對此比較喜歡。
(3)用G54~G59設(shè)置程序原點(diǎn)
?、僭嚽泻蜏y量步驟同前述一樣。
②按“OFSET SET”鍵,進(jìn)人“坐標(biāo)系”設(shè)置,移動(dòng)光標(biāo)到相應(yīng)位置,輸入程序原點(diǎn)的坐標(biāo)值,按“測量”或“輸入”鍵進(jìn)行設(shè)置。如圖4所示。
?、墼诩庸こ绦蚶镎{(diào)用,例如:G55 X100 Z5...。G54為默認(rèn)調(diào)用。
注意:若設(shè)置和使用了刀偏補(bǔ)償,最好將G54~G59的各個(gè)參數(shù)設(shè)為0,以免重復(fù)出錯(cuò)。對于多刀加工,可將基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在G54~G59的其中之一,將基準(zhǔn)刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為零,而將其它刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為其相對于基準(zhǔn)刀的偏移量。
這種方式適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。銑削加工用得較多。
執(zhí)行G54~G59指令相當(dāng)于將機(jī)床原點(diǎn)移到程序原點(diǎn)。
(4)用“工件移”設(shè)置程序原點(diǎn)
?、偻ㄟ^試切工件外圓、端面,測量直徑,根據(jù)公式(1)計(jì)算出程序原點(diǎn)(工件原點(diǎn))的X坐標(biāo),記錄顯示屏顯示的原點(diǎn)Z坐標(biāo)。
?、诎础癘FSET SET”鍵,進(jìn)入“工件移”設(shè)置,將光標(biāo)移到對應(yīng)位置,分別輸入得到的X. Z坐標(biāo)值,按機(jī)床MDI鍵盤上的“INPUT”鍵進(jìn)行設(shè)置。如圖5所示。
?、凼筙、Z軸回機(jī)床原點(diǎn)(參考點(diǎn)),建立程序原點(diǎn)坐標(biāo)。
“工件移”設(shè)置亦相當(dāng)于將機(jī)床原點(diǎn)移到程序原點(diǎn)(工件原點(diǎn))。對于單刀加工,如果設(shè)置了“工件移”,最好將其刀偏補(bǔ)償設(shè)為0,以防重復(fù)出錯(cuò);對于多刀加工,“工件移”中的數(shù)值為基準(zhǔn)刀的偏移值,將其它刀具相對于基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在相應(yīng)的刀偏補(bǔ)償中。
所謂精確對刀,就是在零件加工余量范圍內(nèi)設(shè)計(jì)簡單的自動(dòng)試切程序,通過“自動(dòng)試切→測量→誤差補(bǔ)償”的思路,反復(fù)修調(diào)偏移量、或基準(zhǔn)刀的程序起點(diǎn)位置和非基準(zhǔn)刀的力偏置,使程序加工指令值與實(shí)際測量值的誤差達(dá)到精度要求。由于保證基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)處于精確位置是得到準(zhǔn)確的非基準(zhǔn)刀刀偏置的前提,因此一般修正了前者后再修正后者。
精確對刀偏移量的修正公式為:
記:δ=理論值(程序指令值)-實(shí)際值(測量值),則
xo2=xo1 +δx(3)
Zo2=Zo1-δZ
注意:δ值有正負(fù)號。
例如:用指令試切一直徑40、長度為50的圓柱,如果測得的直徑和長度分別為040.25和49.85,則該刀具在X、Z向的偏移坐標(biāo)分別要加上-0.25和-0.15,當(dāng)然也可以保持原刀偏值不變,而將誤差加到磨損欄。6 結(jié)束語
筆者設(shè)計(jì)了一段多刀加工程序,在FANUC Oi數(shù)控車削系統(tǒng)上驗(yàn)證了上述幾種組合對刀設(shè)置方式,取得了相同的效果。對其它數(shù)控系統(tǒng)也具有一定推廣價(jià)值。