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數(shù)控加工常見的七種對刀方法,必備技能!

發(fā)布時間:2022-05-07 發(fā)布者:本站 瀏覽次數(shù):624

對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。在一定條件下,對刀的精度可以決定零件的加工精度,同時,對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。僅僅知道對刀方法是不夠的,還要知道數(shù)控系統(tǒng)的各種對刀設(shè)置方式,以及這些方式在加工程序中的調(diào)用方法,同時要知道各種對刀方式的優(yōu)缺點、使用條件等。

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一、對刀原理
對刀的目的是為了建立工件坐標系,直觀的說法是,對刀是確立工件在機床工作臺中的位置,實際上就是求對刀點在機床坐標系中的坐標。對于數(shù)控車床來說,在加工前首先要選擇對刀點,對刀點是指用數(shù)控機床加工工件時,刀具相對于工件運動的起點。對刀點既可以設(shè)在工件上(如工件上的設(shè)計基準或定位基準),也可以設(shè)在夾具或機床上,若設(shè)在夾具或機床上的某一點,則該點必須與工件的定位基準保持一定精度的尺寸關(guān)系。
對刀時,應(yīng)使指刀位點與對刀點重合,所謂刀位點是指刀具的定位基準點,對于車刀來說,其刀位點是刀尖。對刀的目的是確定對刀點(或工件原點)在機床坐標系中的絕對坐標值,測量刀具的刀位偏差值。對刀點找正的準確度直接影響加工精度。在實際加工工件時,使用一把刀具一般不能滿足工件的加工要求,通常要使用多把刀具進行加工。在使用多把車刀加工時,在換刀位置不變的情況下,換刀后刀尖點的幾何位置將出現(xiàn)差異,這就要求不同的刀具在不同的起始位置開始加工時,都能保證程序正常運行。為了解決這個問題,機床數(shù)控系 統(tǒng)配備了刀具幾何位置補償?shù)墓δ?,利用刀具幾何位置補償功能,只要事先把每把刀相對于某一預(yù)先選定的基準刀的位置偏差測量出來,輸入到數(shù)控系統(tǒng)的刀具參數(shù)補正欄指定組號里,在加工程序中利用T指令,即可在刀具軌跡中自動補償?shù)毒呶恢闷睢5毒呶恢闷畹臏y量同樣也需通過對刀操作來實現(xiàn)。
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二、對刀方法
在數(shù)控加工中,對刀的基本方法有試切法、對刀儀對刀和自動對刀等。本文以數(shù)控銑床為例,介紹幾種常用的對刀方法。
1、試切對刀法
這種方法簡單方便,但會在工件表面留下切削痕跡, 且對刀精度較低。如圖1所示,以對刀點(此處與工件坐標系原點重合)在工件表面中心位置為例采用雙邊對刀方式。
(1)x,y向?qū)Φ丁?/span>
①將工件通過夾具裝在工作臺上,裝夾時,工件的四個側(cè)面都應(yīng)留出對刀的位置。
②啟動主軸中速旋轉(zhuǎn),快速移動工作臺和主軸,讓刀具快速移動到靠近工件左側(cè)有一定安全距離的位置,然后降低速度移動至接近工件左側(cè)。
③靠近工件時改用微調(diào)操作(一般用0.01mm)來靠近,讓刀具慢慢接近工件左側(cè),使刀具恰好接觸到工件左側(cè)表面(觀察,聽切削聲音、看切痕、看切屑,只要出現(xiàn)一種情況即表示刀具接觸到工件),再回退0.01mm。記下此時機床坐標系中顯示的坐標值,如-240.500。
④沿z正方向退刀,至工件表面以上,用同樣方法接近工件右側(cè),記下此時機床坐標系中顯示的坐標值,如-340.500。
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⑤據(jù)此可得工件坐標系原點在機床坐標系中坐標值為
{-240.500+(-340.500)}/2=-290.500。
⑥同理可測得工件坐標系原點在機床坐標系中的坐標值。
(2)z向?qū)Φ丁?/span>
①將刀具快速移至工件上方。
②啟動主軸中速旋轉(zhuǎn),快速移動工作臺和主軸,讓刀具快速移動到靠近工件上表面有一定安全距離的位置,然后降低速度移動讓刀具端面接近工件上表面。
③靠近工件時改用微調(diào)操作(一般用0.01mm)來靠近,讓刀具端面慢慢接近工件表面(注意刀具特別是立銑刀時最好在工件邊緣下刀,刀的端面接觸工件表面的面積小于半圓,盡量不要使立銑刀的中心孔在工件表面下刀),使刀具端面恰好碰到工件上表面,再將軸再抬高,記下此時機床坐標系中的z值,-140.400,則工件坐標系原點W在機床坐標系中的坐標值為-140.400。
(3)將測得的x,y,z值輸入到機床工件坐標系存儲地址G5*中(一般使用G54~G59代碼存儲對刀參數(shù))。
(4)進入面板輸入模式(MDI),輸入“G5*”,按啟動鍵(在自動模式下),運行G5*使其生效。
(5)檢驗對刀是否正確。
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2、塞尺、標準芯棒、塊規(guī)對刀法
此法與試切對刀法相似,只是對刀時主軸不轉(zhuǎn)動,在刀具和工件之間加人塞尺(或標準芯棒、塊規(guī)),以塞尺恰好不能自由抽動為準,注意計算坐標時這樣應(yīng)將塞尺的厚度減去。因為主軸不需要轉(zhuǎn)動切削,這種方法不會在工件表面留下痕跡,但對刀精度也不夠高。
3、采用尋邊器、偏心棒和軸設(shè)定器等工具對刀法
操作步驟與采用試切對刀法相似,只是將刀具換成尋邊器或偏心棒。這是最常用的方法。效率高,能保證對刀精度。使用尋邊器時必須小心,讓其鋼球部位與工件輕微接觸,同時被加工工件必須是良導(dǎo)體,定位基準面有較好的表面粗糙度。z軸設(shè)定器一般用于轉(zhuǎn)移(間接)對刀法。
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4、轉(zhuǎn)移(間接)對刀法
加工一個工件常常需要用到不止一把刀,第二把刀的長度與第一把刀的裝刀長度不一樣,需要重新對零,但 有時零點被加工掉,無法直接找回零點,或不容許破壞已加工好的表面,還有某些刀具或場合不好直接對刀,這時候可采用間接找零的方法。
(1)對第一把刀。
①對第一把刀的時仍然先用試切法、塞尺法等。記下此時工件原點的機床坐標z1。第一把刀加工完后,停轉(zhuǎn)主軸。
②把對刀器放在機床工作臺平整臺面上(如虎鉗大表面)。
③在手輪模式下,利用手搖移動工作臺至適合位置,向下移動主軸,用刀的底端壓對刀器的頂部,表盤指針轉(zhuǎn)動,最好在一圈以內(nèi),記下此時軸設(shè)定器的示數(shù)并將相對坐標軸清零。
④確抬高主軸,取下第一把刀。
(2)對第二把刀。
①裝上第二把刀。
②在手輪模式下,向下移動主軸,用刀的底端壓對刀器的頂部,表盤指針轉(zhuǎn)動,指針指向與第一把刀相同的示數(shù)A位置。
③記錄此時軸相對坐標對應(yīng)的數(shù)值z0(帶正負號)。
④抬高主軸,移走對刀器。
⑤將原來第一把刀的G5*里的z1坐標數(shù)據(jù)加上z0 (帶正負號),得到一個新的坐標。
⑥這個新的坐標就是要找的第二把刀對應(yīng)的工件原點的機床實際坐標,將它輸入到第二把刀的G5*工作坐標中,這樣,就設(shè)定好第二把刀的零點。其余刀與第二把刀的對刀方法相同。
注:如果幾把刀使用同一G5*,則步驟5), 6)改為把z0存進二號刀的長度參數(shù)里,使用第二把刀加工時調(diào)用刀長補正G43H02即可。
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5、頂尖對刀法
(1)x,y向?qū)Φ丁?/span>
①將工件通過夾具裝在機床工作臺上,換上頂尖。
②快速移動工作臺和主軸,讓頂尖移動到近工件的上方,尋找工件畫線的中心點,降低速度移動讓頂尖接近它。
③改用微調(diào)操作,讓頂尖慢慢接近工件畫線的中心點,直到頂尖尖點對準工件畫線的中心點,記下此時機床坐標系中的x, y坐標值。
(2)卸下頂尖,裝上銑刀,用其他對刀方法如試切法、塞尺法等得到z軸坐標值。
6、百分表(或千分表)對刀法(一般用于 圓形工件的對刀)
(1)x,y向?qū)Φ丁?/span>
將百分表的安裝桿裝在刀柄上,或?qū)俜直淼拇判宰谥鬏S套筒上,移動工作臺使主軸中心線(即刀具中心)大約移到工件中心,調(diào)節(jié)磁性座上伸縮桿的長度和角度,使百分表的觸頭接觸工件的圓周面,(指針轉(zhuǎn)動約0.1mm)用手慢慢轉(zhuǎn)動主軸,使百分表的觸頭沿著工件的圓周面轉(zhuǎn)動,觀察百分表指針的便移情況,慢慢移動工作臺的軸和軸,多次反復(fù)后,待轉(zhuǎn)動主軸時百分表的指針基本在同一位置(表頭轉(zhuǎn)動一周時,其指針的跳動量在允許的對刀誤差內(nèi),如0.02mm),這時可認為主軸的中心就是軸和軸的原點。
(2)卸下百分表裝上銑刀,用其他對刀方法如試切法、塞尺法等得到z軸坐標值。
7、專用對刀器對刀法
傳統(tǒng)對刀方法有安全性差(如塞尺對刀,硬碰硬刀尖易撞壞)占用機時多(如試切需反復(fù)切量幾次),人為帶來的隨機性誤差大等缺點,已經(jīng)適應(yīng)不了數(shù)控加工的節(jié)奏,更不利于發(fā)揮數(shù)控機床的功能。用專用對刀器對刀有對刀精度高、效率高、安全性好等優(yōu)點,把繁瑣的靠經(jīng)驗保證的對刀工作簡單化了,保證了數(shù)控機床的高效高精度特點的發(fā)揮,已成為數(shù)控加工機上解決刀具對刀不可或缺的一種專用工具


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