加工中心的对刀


一:对刀基本原理

数控加工是通过NC程序精确地自动地控制刀具使之相对于工件的运动按照人们预先设计的轨迹或位置进行程序是在工件坐标系中编写的编程人员以工件坐标系为基准编写而刀具加工工件是在数控机床上进行的如何确定工件坐标系与机床坐标系之间的位置关系需要通过对刀来完成具体就是确定刀具的刀位点在工件坐标系中的起始位置通常把这个位置称为对刀点对刀点是刀具相对于工件运动的起点由于程序段从该点开始执行所以对刀点又称为起刀点”或程序起点”往往也作为程序的终点对刀点的选择原则是1便于数学处理和简化程序编制; 2:机床上容易找正在加工中便于检查;3: 引起的加工误差要小. 根据前两条,对于绝对坐标系统的数控机床,对刀点可选择在机床坐标系的原点上,或距机床坐标系原点为某一确定的点上。4:对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上要确定对刀点在工件坐标系中的起始位置则需要首先确定刀位点刀具刀位点是指刀具在机床上的位置对于不同的刀具刀位点选择是不同的对立铣刀和端面铣刀而言刀位点为其底面中心对于球头铣刀则为球头的球心对于车刀镗刀和钻头等刀具来说则为其刀尖或钻尖对刀时应使对刀点和刀位点重合

二:对刀基本方法及应用

对刀方法有好几种在应用的时候不是千篇一律的要针对不同情况采用不同的对刀方法灵活使用这样才能收到好的效果下面简要介绍几种常用的对刀方法

2.1  用对刀探头对刀

每把刀具用对刀探头对好刀具长度数据会自动记录到刀具列表中在设置工件零点时取任意刀具作为基准把其刀尖移到工件零点位置设置工件零点此时Z轴方向坐标值要减去作为基准刀的刀长值才为其Z轴工件零点坐标系

现在很多数控加工中心上都装备了对刀探头使用对刀探头对刀可免去测量时产生的误差大大提高对刀精度由于使用对刀探头可以自动计算各把刀的刀长和刀宽的差值并将其存入系统中在加工另外的零件的时候就只需要设置工件零点Z轴坐标系即可这样就大大节约了时间

2.2  用机外对刀仪对刀

用机外对刀仪测量其刀具的长度和半径然后输入到刀具列表中作为刀具长度补偿值此时在设置工件零点时也取任意刀具作为基准把其刀尖移到工件零点位置设置工件零点此时Z轴方向坐标值要减去作为基准刀的刀长值才为其Z轴工件零点坐标系

机外对刀是指刀具在安装之前事先在对刀仪上进行预调整和测量出实际尺寸值然后将所测数据输入到相应寄存器目前对刀仪种类很多有直接接触式测量和光屏投影放大测量从读数方法看有圆盘刻度或游标读数也有用光学读数的或数字显示器读数的目前还有用计算机显示和打印输出测量值的对刀仪如德国的目的。ZOLLER对刀仪瑞士的TPR3 对刀仪等),对刀时刀具放在对刀仪的刀座上用光学或其它接触测量仪测出刀位点相对刀具定位基准的偏差值如图1所示就是显示器读数的对刀仪将刀具安装在刀座上后调整X或Z如图2所示使百分表指针对到零,就可在显示器上看到刀具直径和长度上的数据采用机外对刀仪对刀可以大大节省机床的对刀时间提高数控机床的使用效率

图片.png                                  图片.png

图1 机外对刀仪                 图2

2.3用对刀器对刀

用任意一把刀具作为基准刀在某一固定位置把此刀的刀具长度补偿数值设为某一固定数据最好设为0)其他的刀具长度补偿数值以此刀为基准相对于基准刀的固定位置长短在基准刀的固定数据上加减在设置工件零点时把基准刀具刀尖移到工件零点位置设置工件零点此时Z轴方向坐标值就为工件的Z轴零点坐标系值使用时先将对刀器工作台及工装表面等擦净先校正基准刀如图3所示当基准刀向下压到对刀器测量面时对刀器指示灯会亮,这时把机床显示屏上相对坐标Z方向清零,设定基准刀刀具长度补偿数值为0再将所需要用的刀具依次在对刀器上同对基准刀方法一样对刀与基准刀相比较长短来设定该刀的刀具长度补偿数值然后将所得到数值输入到所对应刀具号的长度补偿位置即可

图片.png

              图3 对刀器      

在设定坐标系时即在设置工件零点时),把基准刀刀尖移到工件零点位置此时Z轴方向坐标值就为工件的Z轴零点坐标系值4 为该工件的Z轴零点坐标系G54 

2.4  试切法对刀

在没有上述方法的时候试切法对刀也是实用的一种对刀方法此方法比较简单其具体操作方法:先将工件坐标系的 Z 值输为 0 , 然后把工件和刀具装夹完毕驱动主轴旋转,如图4所示把所需要的刀具移至工件零点上然后把机械坐标系Z轴数据写输入到相应刀具的长度补偿值代码中。以下是NKR前轮毂在加工中心上钻内外五孔的程序和试切对刀法.

O5000(NKR)

M66

G40 G80

N1

M6 T1

G90 G0 G54 X101.60 Y0 M13

G43 H1 Z160 T7 S1500

G98 G81 R-43.0 Z-68.1 F280

X31.396 Y96.627

X-82.196 Y59.719

X-82.196 Y-59.719

X31.396 Y-96.627

G0 Z160

M9

M5 G80

N2

M6 T7

G90 G0 G54 X101.60 Y0 M13

G43 H7 Z160 T2 S 1600

G98 G76 Z-65.0 R-43.0 F320

X31.396 Y96.627

X-82.196 Y59.719

X-82.196 Y-59.719

X31.396 Y-96.627

M9

M5G80

N3

M6T2

G90 G0 G54 X68.0 Y0 M13

G43 H2 Z160 T3 S1600

G98 G81 R3.0 Z-27.8 F480

X21.013 Y64.672

X-55.013 Y39.969

X-55.013 Y-39.969

X21.013 Y-64.672

M09

G80 M5

N4

M6 T3

G0 G90 G54 X68.0 Y0 M13

G43 H3 Z160 T1 S800

M29

G98 G84 R3.0 Z-20.0 F1000

X21.013 Y64.672

X-55.013 Y39.969

X-55.013 Y-39.969

X21.013 Y-64.672

M9

G80 M5

G90 G0X-167.0 Y378.0

M67

M30

%

图片.png图片.png

图4 试切对刀

通过对刀及刀具补偿使编程中的数值按工件坐标系及零件标注尺寸来确定其目的就是通过数控系统内的刀具轨迹自动偏移补偿计算功能来简化数控加工程序的编制使得编程时不必考虑各把刀具的尺寸与其安装位置最终加工出合格的零件以上是根据多年的数控加工中心编程与操作中积累的一些经验与体会介绍了在数控加工中心操作中的一些对刀方法所述内容皆经过实际操作验证。                                                       


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