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| 加工中心的對刀方法 | |
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| 隨著科學技術和社會生產的迅速發展， 機械產品日趨復雜， 社會對機械產品的質量和生產率提出了越來越高的要求。傳統的普通機床逐漸被高精度高效率高自動化的數控機床所代替。數控機床的普及使用以及計算機輔助設計和制造( CAD/CAM) 技術的迅速發展， 大幅度地縮短了產品的制造周期， 提高了產品的加工質量和市場競爭力， 因而具有廣泛的發展前景和顯著的經濟效益。而在數控加工中， 對刀是很關鍵的一步， 對刀操作的不正確， 將直接影響零件的加工質量。也可能導致刀具與數控機床發生碰撞， 造成不良后果。本文主要敘述數控立式銑加工中心加工中常用的機內對刀方法， 并與數控編程有機的結合起來。 <br>7 R4 q- a. v3 B/ w+ J <br>2 數控加工中的對刀原理0 E6 A! @+ t: e3 e0 u <br> <br>工件在機床上定位裝夾后， 必須確定工件在機床上的正確位置， 以便與機床原有的坐標系聯系起來。確定工件具體位置的過程就是通過對刀來實現的， 而這個過程的確定也就是在確定工件的編程坐標系( 即工件坐標系) ， 編程加工都是參照這個坐標系來進行的。在零件圖紙上建立工件坐標系，使零件上的所有幾何元素都有確定的位置， 而工件坐標系原點是以零件圖上的某一特征點為原點建立坐標系， 使得編程坐標系與工件坐標系重合。 <br>? i4 <br>對刀操作實質包含三方面內容: 第一方面是刀具上的刀位點與對刀點重合; 第二方面是編程原點與機床參考點之間建立某種聯系; 第三方面是通過數控代碼指令確定刀位點與工件坐標系位置。其中刀位點是刀具上的一個基準點(車刀的刀位點為刀尖，平頭立銑刀的刀位點為端面中心，球頭刀的刀位點通常為球心)， 刀位點相對運動的軌跡就是編程軌跡， 而對刀點就是加工零件時，刀具上的刀位點相對于工件運動的起點。一般來說，對刀點應選在工件坐標系的原點上，這樣有利于保證對刀精度， 也可以將對刀點或對刀基準設在夾具定位元件上，這樣有利于零件的批量加工。/ _3 ?: L" x+ O! L‘ r- @ s％ ` <br> <br>在數控立式銑加工中心加工操作中， 對刀的方法比較多，本文介紹常用的幾種機內對刀操作方法。 <br>~. d2 ^％ w‘ y+ L/ O <br>8 @+ H3 h; P7 C) D0 a <br>/ Y- F: M， t" S$ u# R: |( ] <br>3 對刀方法及其特點7 k7 X/ R/ Y‘ p， i { <br>" E1 S! `5 o: V$ h+ E <br>/ {) y1 n. R+ n$ u <br> <br>立式銑加工中心XY 方向對刀和Z 方向對刀的方法以及對刀儀器是不相同的， 下面把它們區分開來進行描述。在實際對刀之前， 要確保機床已經返回了機床參考點( 機床參考點是數控機床上的一個固定基準點) ， 各坐標軸回零， 這樣才能建立起機床坐標系， 對刀以后才能將機床坐標系和編程坐標系有機的結合起來。* T# m6 N; a2 y0 {. N( W6 x; _ <br> <br>V; o) X/ | s， H/ C <br>3.1 XY 方向對刀 <br>H9 \3 {％ E <br>XY 方向機內對刀主要有尋邊器對刀、試切法對刀和杠桿百分表對刀等幾種方法。3 S. X) |5 i; \‘ @) M <br> <br>圖2 機械尋邊器圖3 Z 向測量儀 <br> <br>3.1.1 尋邊器對刀 <br>M( J1 R <br>尋邊器對刀精度較高， 操作簡便﹑直觀﹑應用廣泛。采用尋邊器對刀要求定位基準面應有較好的表面粗糙度和直線度， 確保對刀精度。常用的尋邊器有標準棒(結構簡單、成本低、校正精度不高)﹑機械尋邊器(要求主軸轉速設定在500 左右)( 精度高、無需維護、成本適中)和光電尋邊器(主軸要求不轉)( 精度高， 需維護， 成本較高)等。在實際加工過程中考慮到成本和加工精度問題一般選用機械尋邊器來進行對刀找正。 <br>當工件原點在工件中心時通常采用對稱分中法進行對刀，其步驟如下:( 1) 裝夾工件， 將機械尋邊器裝上主軸;( 2) 在MDI模式下輸入S500 M03 并啟動， 使主軸轉速為S500;( 3) 用“ 手輪”方式， 通過不斷改變倍率使機械尋邊器靠近工件X 負向表面( 操作者左側) ， 測量記錄X1， 同樣運動機械尋邊器至工件X正向表面( 操作者右側) ， 測量記錄X2( 測量記錄X 值時， 必需到POS- - > 綜合- - > 機械坐標系中讀取) ;( 4) 采用同樣的方法分別在Y 正向( 遠離操作者) 負向( 正對操作者) 表面找正， 記錄Y1、Y2;( 5) 計算(X1+X2)/2，(Y1+Y2)/2， 分別將計算結果填入OFFSET SETTING- - > 坐標系- - >G54 的X 和Y 中;( 6)提升主軸， 在MDI 模式下運行“ G90 G54 G0 X0 Y0”， 檢查找正是否正確。當工件原點在工件某角( 兩棱邊交接處) ， 其步驟如下:( 1)如果四邊均為精基準， 或者要求被加工形狀與工件毛坯有較高的位置度要求， 采用先對稱分中， 后平移原點的方法;( 2) 只有兩個側面為精基準時， 采用單邊推算法。 <br>( a％ e! E- t3 S6 |) T1 L <br> <br>3.1.2 試切法對刀 <br>" z0 s <br>試切法對刀方法簡單， 但會在工件上留下痕跡，對刀精度較低， 適用于零件粗加工時的對刀。其對刀方法與機械尋邊器相同。 <br> <br>3.1.3 杠桿百分表對刀 <br>杠桿百分表的對刀精度較高， 但是這種操作方法比較麻煩， 效率較低， 適應于精加工孔(面)對刀， 而在粗加工孔則不宜使用。對刀方法為: 用磁性表座將杠桿百分表吸在加工中心主 <br>n. e‘ \* T0 W3 ]- g <br>8 @) J$ Q- K8 x [ <br>軸上， 使表頭靠近孔壁(或圓柱面)， 當表頭旋轉一周時， 其指針的跳動量在允許的對刀誤差內， 如0.02， 此時可認為主軸的旋轉中心與被測孔中心重合， 輸入此時機械坐標系中X和Y 的坐標值到G54 中。 <br> <br>3.2 Z 方向對刀 b4 t0 ^& A8 E8 H <br> <br>考慮到對刀的工藝性， 通常將工件的上表面作為工件坐標系Z 方向的原點。當零件的上表面比較粗糙不能用做對刀精基準時， 也有以虎鉗或工作臺為基準作為工件坐標系Z 方向的原點， 然后在G54 或擴展坐標系中向上補正工件高度填入。Z 方向機內對刀主要有Z 向測量儀對刀、對刀塊對刀和試切法對刀等幾種方法。" |‘ t4 z$ i g1 l$ b7 Y& L+ G <br>- g; B- R5 k. k+ @2 l# P* l <br>+ p‘ v7 U7 x& I) b; u7 {) P1 s％ ] <br> <br>.2.1 Z 向測量儀對刀7 C! F2 {. K- X0 z! a* R <br>1 z- x. ] s3 f$ \9 x <br> <br>Z 向測量儀對刀精度較高， 特別在銑削加工中心多把刀具在機上對刀時， 對刀效率較高，投資少， 適合于單件零件加工。 <br> <br>4 V( | x) z9 P， t; i6 y <br>( s7 P) W/ a( j Y4 V$ z! n @$ { <br>: [( \: x* O$ p％ w" o8 d <br>: R7 e- \5 o! x. O％ c <br> <br>3.2.1 .1 加工中心單刀加工時Z |
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