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                CNC数控对刀7大诀窍

                    对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。在一定条件下,对刀的精度可以决定零件的加工精度,同时,对刀效率还直接影←响数控加工效率。仅仅知道对刀方法是不够的,还要知道数控系统的各种对刀设置方式,以及这些方式在加工程序中※的调用方法,同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条⊙件等

                一、对刀原理

                      对刀的目的是为了建立工件坐标系,直观的说法︾是,对刀是确立工件在机床工作台中的位置,实际@上就是求对刀点在机床坐标系中的坐标。

                     对于数控车床来说,在加工前首先要选择对刀点,对刀点〒是指用数控机床加工工件时,刀具相对于工件运动的起点。对刀点既可々以设在工件上(如工件上的设计基准或定位基准),也☆可以设在夹具或机床上,若设在夹具或机床上的某一点,则该点必须与工件的定位基准保持一◤定精度的尺寸关系。

                      对刀时,应使指刀位点与对刀点重合,所谓刀位点是指刀具的◣定位基准点,对于车刀来说,其刀位点是〓刀尖。对刀的目的是确定对刀点(或工件原点)在□机床坐标系中的绝对坐标值,测量刀具的刀位偏差值。对刀点找正的↘准确度直接影响加工精度。

                      在实际加工工件时,使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求,通常要使用多把刀具进行加工。在使用〇多把车刀加工时,在换刀位置不变的情况下,换刀后刀尖点的几何位◥置将出现差异,这就要求不同的刀具【在不同的起始位置开始加工时,都能保证程序正№常运行。

                      为了解决这个问题,机床数控系统配备了刀具几何位置▃补偿的功能,利用刀具几何位置补偿功能,只要事先把↓每把刀相对于某一预先选定的基准刀的位置偏差测量出来,输入到数控系统的刀具参数补ξ正栏指定组号里,在加工程序中利〖用T指令,即可在刀具轨迹中自动补偿刀具位置偏差。刀具位置偏差的测量同样也需通过对刀操』作来实现。

                二、对刀方法

                      在数控加工】中,对刀的基本方法ξ 有试切法、对刀仪对刀和自动对刀等。本文以数控铣床为⌒ 例,介绍几种常用的对刀方法。

                1.试切『对刀法

                这种方法简单方便,但会在工件表面留⊙下切削痕迹,且对刀精■度较低。以对刀点(此处与工件坐标系原点重合)在工件表面中心位置为例采用▽双边对刀方式。

                (1)x,y向对刀。

                ①将工件通过夹具装在工作台上,装夹时,工件的四︼个侧面都应留出对刀的位置。

                ②启动主轴中速旋∩转,快速移动工作台和主轴,让刀具快速移动到≡靠近工件左侧有一定安全距离的位置,然后降低速度移动至接近工件〓左侧。

                ③靠近工件时改用微调操作(一般用0.01mm)来靠近,让刀具♂慢慢接近工件左侧,使刀具恰好接触到工件左侧表面(观察,听切◥削声音、看切痕、看切屑,只要出现一种情况即表示刀具接触到工件),再回退0.01mm。记下此时机床坐标系中显示的◣坐标值,如-240.500。

                ④沿z正方向退▅刀,至工件表面以上,用同▂样方法接近工件右侧,记下此时机床坐标系中显示的坐标值,如-340.500。

                ⑤据此可得工件坐标╱系原点在机床坐标系中坐标值为{-240.500+(-340.500)}/2=-290.500。

                ⑥同理可测得工件坐标系原点在机床坐标系中的坐】标值。

                (2)z向对刀。

                ①将刀具快速移至工件上方。

                ②启动主轴中速旋转,快速移动工作台和主轴,让刀具快速移动到靠近工件上表@ 面有一定安全距离的位置,然后降低速度移动让刀具端面接近工件上表面。

                ③靠近工件时改用微调操作(一般用0.01mm)来靠近,让刀∏具端面慢慢接近工件表面(注意刀具特别是立铣刀时最好在工件边缘♀下刀,刀的端面接触工件表面的面积小于半圆,尽量不要使立铣◆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,再将轴再抬高,记下↙此时机床坐标系中的z值,-140.400,则工件坐标系原点W在机︻床坐标系中的坐标值为-140.400。

                (3)将测得的x,y,z值输入到机床工件坐标系存储地址G5*中(一般使用G54~G59代码存储对刀∏参数)。

                (4)进入面板输入模式(MDI),输入“G5*”,按启动键(在自动模式下),运行G5*使其生效。

                (5)检∮验对刀是否正确。

                2、塞尺、标准芯棒、块规对刀法

                      此法与试切对刀法相似,只是对刀时主轴不转动,在刀具和工◣件之间加人塞尺(或标准芯棒、块规),以塞尺恰好不能自由抽动为准,注意计算坐标时这样应将●塞尺的厚度减去。因为主轴不需要转动切削,这种方法不会在工件表面留下痕迹,但对刀精度也不够高。

                3、采用寻▲边器、偏心棒和轴设定器等工具对刀法 

                      操作步骤与采用试切对刀法相々似,只是将刀具换成寻边器或偏心棒。这是最常用的方法。效率高,能∞保证对刀精度。使用寻边器时必须小心,让其钢球部位与工件轻微接触,同时被加工工件必须是良导体,定位基准面有较好的表面粗糙卐度。z轴设定器一般用于转移(间接)对刀法。

                4、转移(间接)对刀法  

                      加工一个工件常常需要用到不止一把刀,第二把刀的长度与第一把刀的装刀▓长度不一样,需要重新◇对零,但有时零点被加工掉,无法直接找↑回零点,或不容许破坏已加工好的表面,还有某些刀具或场合不好直接对刀,这时候可采用间接找零的方↘法。

                (1)对第一把刀

                ①对第一把刀⌒的时仍然先用试切法、塞尺法等。记下此时工件原点的机床坐标z1。第一把刀加工完后,停转主轴。

                ②把对刀器放在机床工作台平整台面上(如虎∩钳大表面)。

                ③在手轮模式下,利用手摇移动工作台至适合位置,向下移动主①轴,用刀的底端压对刀器的顶部,表盘指针转动,最好在一圈以内,记下此时轴设定器的示数并将相★对坐标轴清零。

                ④确抬高主轴,取下↑第一把刀。

                (2)对第二把刀。

                ①装上第二把刀。

                ②在手轮模式下,向下∑ 移动主轴,用刀的底端压对刀器的顶部,表盘指针转动,指针指♂向与第一把刀相同的示数A位置。

                ③记录此时轴相对坐标对应的数值z0(带正负号)。

                ④抬高主轴,移走对♀刀器。

                ⑤将原来第一把刀的G5*里的z1坐标数据加☆上z0 (带正负号),得到一个新的坐标。

                ⑥这个新Ψ的坐标就是要找的第二把刀对应的工件原点的机床实际坐标,将它输人到第二把刀的G5*工作坐∴标中,这样,就设定好第二把刀的零点。其余刀与第二把刀的对刀方〓法相同。

                注:如果几把刀使用同一G5*,则步骤⑤,⑥改为把z0存进【二号刀的长度参数里,使用第二把刀加工时调用刀长补正G43H02即可。

                5、顶尖对刀法

                (1)x,y向对刀。

                ①将工件通过夹具∑装在机床工作台上,换上顶尖。

                ②快速移动工作台和主轴,让顶尖移动到近工件¤的上方,寻找工件画线的中心点,降低速度移动让顶尖接近它。

                ③改用微调操作,让顶尖慢慢接近工件画线的中心点,直到顶㊣ 尖尖点对准工件画线的中心点,记下此时机床坐标系中的x, y坐标值。

                (2)卸下顶尖,装上铣刀,用其他对刀方法如☆试切法、塞尺法等得到z轴坐标值。

                6、百分表(或千分表)对刀法

                     百分表(或千分表)对刀法(一●般用于圆形工件的对刀)

                (1)x,y向对刀。

                      将百分表的安装杆装在刀柄上,或将百分表的ω磁性座吸在主轴套筒上,移动工作台使主轴中心线(即刀具中心)大约移到工件ξ中心,调节磁性座上伸缩杆的长度和角度,使百分表的触头接触工件的〓圆周面,(指针转动约0.1mm)用手慢ω 慢转动主轴,使百分表的触头沿着工件的圆周面转动,观察百分表指针的便移情况,慢慢移动工作台的☉轴和轴,多次反复后,待转动主轴时百分表的指针基本在◆同一位置(表头转动一周时,其指针的跳◥动量在允许的对刀误差内,如0.02mm),这时可认为主轴的中心就是轴和轴的原点。

                (2)卸下百分表装上铣刀,用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到z轴坐标值。

                7、专用对刀器对刀法】

                     传统对刀方法有安全性差(如▓塞尺对刀,硬碰硬刀尖易撞坏)占用机」时多(如试切需反复切量几次),人为带来的随机性误差大等缺点,已经适应不了数控加工的节》奏,更不利于发挥数控机床的功能。

                     用专用对刀器对刀有对刀精度高Ψ 、效率高、安全性好等优点,把繁琐的靠经验保证的对刀工作简单化了,保证了数控机床的高效高精度特点的发挥,已成为数控加工机上解决刀具对刀不可或缺的一种▅专用工具。


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