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摘 要:试切法对刀能够简便快速地在数控车床上建立刀具补偿和工件坐标系,但是由于某些客观原因,有时候对刀的结果会出现误差,本文介紹在正式加工之前对刀具补偿和工件坐标系进行检测的方法,方法快速简便实用,灵活运用能够避免刀具的损坏。
关键词:数控车床;机床坐标;工件坐标;对刀;试切工件;坐标系误差;检测坐标系
一、试切法概述
对刀是数控车床操作的一个重要步骤,作为一名技术娴熟的数控车床操作工,要能够正确的使用多种方法,对加工的零件进行对刀操作。在数控车床上对刀的方法很多,其中试切法是在实际工作中应用较普遍的一种方法。使用试切法可以利用简单常见的设备和工具完成对刀操作,成本很低,精度较高,可以满足常见的加工精度要求。
二、试切法常见故障
在职业教育实训课程中,试切法对刀是学生学习的重要一环,学生在试切法应用的过程中出现错误,有时是由于操作失误引起,有时是由于机床工作参数设置不对等因素引起的。
1.基本偏移量的影响。在数控车床系统中都有基本偏移量的设置,在基本偏移量参数没有被清零的情况下,如果使用系统测量功能去测量当前的刀具坐标,就会发现测量出的坐标值有偏差,偏差值正好等于基本偏移量参数的数值。
2.叠加的影响。在数控车床系统中使用刀具长度补偿指令时,要对应地将工件坐标系的坐标原点全部设置为零。否则刀具长度补偿的数字会和工件坐标系叠加,导致加工出错。
三、坐标系检测方法
综上所述,由于学生的主观原因或者是数控机床参数设置的客观原因,有时会导致试切法对刀所建立的工件坐标系产生错误。笔者经过观察和实验,总结出一个检测工件坐标系的方法,可以最大限度地提前发现坐标系的正确与否。
下面以FANUC OI MATE TC数控车床系统在直径30mm零件上建立工件坐标系举例,操作方法如下:
1.使用试切法对刀,建立工件坐标系,例如把工件坐标系建立在G54系统参数中,建立的工件坐标系。
2.进入MDI界面输入如下指令并运行,将刀具移动到远离工件的位置。
M03 S400;G54 G00 X30.1 Z100;
该指令运行后,刀具会移动到工件坐标系的指定位置上,并且与工件的圆周几乎相切,但是稍微有一点缝隙。
3.切换到手轮方式,进入“位置(POS)”下的“综合”界面,该界面中的“绝对坐标”显示为当前的工件坐标值X30.1Z100,即刀具在当前G54工件坐标系中的位置。这时候不要按“复位”按钮,否则“绝对坐标”的显示将会变化。转动手轮,始终X轴坐标不变,仅仅沿着Z轴移动刀具靠近工件端面很近的位置,观察刀具是否会切削工件,如果观察到刀具不会切削工件,继续沿着Z轴移动刀具,目测刀尖与工件端面对齐。如果这个时候“绝对坐标”中的Z值几乎为零,即可判断建立的工件坐标系中Z轴是正确的。再继续沿着Z轴向左边移动刀具,如果当前刀尖的位置与工件表面相切而且没有触碰到工件外圆表面,即可判断建立的工件坐标系中X轴是正确的。
通过以上步骤可以用肉眼提前发现明显的坐标系偏差,从而避免撞刀事故。但是很小的坐标系偏差无法用该方法观察到,只能通过测量成品零件来进一步判断。
以上方法同样也可以应用于检测数控铣床对刀正确性。
通过对刀以毛坯上表面中心点作为工件坐标系原点以后,在数控铣床上编写MDI程序,程序运行结束以后,MDI程序理论上铣刀应该静止在零件上表面100mm处,用一个宽度为100mm的测量件(为了避免挤坏铣刀,建议使用硬度不高的材料作为测量件)塞入铣刀与零件上表面之间。然后肉眼观察理论值与实际的测量件是否吻合,从而检测出Z坐标的正确性。然后手动把铣刀移动到零件上表面上方5mm处,近距离观察X和Y轴的落点,判断出X和Y的正确性。
四、坐标系检测方法的其他应用
对于一些装夹量小的零件,零件的待加工表面距离机床卡盘很近,在加工过程中有可能在程序的Z坐标最小处(即距离机床卡盘最近处)发生超程。使用该方法可以提前发现当前待加工的零件是否会超程。方法如下:
1.假设某零件一端装夹时所使用的加工程序中,Z坐标的最小值是-35。
2.应用上述方法,用手轮将刀具移动到工件坐标系中的X31 Z-35处。此处就是将来加工过程中最容易出现超程的地方,如果当前手轮操作移动到此处不会发生超程,那么将来加工过程中也一定不会发生超程。
五、结束语
在数控机床上使用试切法对刀建立工件坐标系,虽然操作正确,但是有时由于其他因素的影响,会导致工件坐标系不正确。对于职业教育的学生在实训教学过程中,需要避免由于工件坐标系不正确导致的撞刀现象,就需要有一个方法去检测当前的工件坐标系是否正确。通过以上方法,真实调用工件坐标系同时也不用加工零件,移动刀具靠近工件进行肉眼观察,可以发现明显的坐标系偏差,从而在加工零件之前提前发现问题,保护数控机床的工作和使用。笔者在教学过程中,长时间使用以上方法,学生可以用简单快捷的方法检测自己建立的坐标系,锻炼了学生的动手检测能力,减少实训过程中的撞刀现象,提高了学生学习的自信心和积极性,确定较好的教学效果。
参考文献:
[1]FANUC OI MATE-TC操作说明书[M].北京发那科有限公司,2002.
[2]SIEMENS 802D操作说明书[M].北京西门子有限公司,2001.
关键词:数控车床;机床坐标;工件坐标;对刀;试切工件;坐标系误差;检测坐标系
一、试切法概述
对刀是数控车床操作的一个重要步骤,作为一名技术娴熟的数控车床操作工,要能够正确的使用多种方法,对加工的零件进行对刀操作。在数控车床上对刀的方法很多,其中试切法是在实际工作中应用较普遍的一种方法。使用试切法可以利用简单常见的设备和工具完成对刀操作,成本很低,精度较高,可以满足常见的加工精度要求。
二、试切法常见故障
在职业教育实训课程中,试切法对刀是学生学习的重要一环,学生在试切法应用的过程中出现错误,有时是由于操作失误引起,有时是由于机床工作参数设置不对等因素引起的。
1.基本偏移量的影响。在数控车床系统中都有基本偏移量的设置,在基本偏移量参数没有被清零的情况下,如果使用系统测量功能去测量当前的刀具坐标,就会发现测量出的坐标值有偏差,偏差值正好等于基本偏移量参数的数值。
2.叠加的影响。在数控车床系统中使用刀具长度补偿指令时,要对应地将工件坐标系的坐标原点全部设置为零。否则刀具长度补偿的数字会和工件坐标系叠加,导致加工出错。
三、坐标系检测方法
综上所述,由于学生的主观原因或者是数控机床参数设置的客观原因,有时会导致试切法对刀所建立的工件坐标系产生错误。笔者经过观察和实验,总结出一个检测工件坐标系的方法,可以最大限度地提前发现坐标系的正确与否。
下面以FANUC OI MATE TC数控车床系统在直径30mm零件上建立工件坐标系举例,操作方法如下:
1.使用试切法对刀,建立工件坐标系,例如把工件坐标系建立在G54系统参数中,建立的工件坐标系。
2.进入MDI界面输入如下指令并运行,将刀具移动到远离工件的位置。
M03 S400;G54 G00 X30.1 Z100;
该指令运行后,刀具会移动到工件坐标系的指定位置上,并且与工件的圆周几乎相切,但是稍微有一点缝隙。
3.切换到手轮方式,进入“位置(POS)”下的“综合”界面,该界面中的“绝对坐标”显示为当前的工件坐标值X30.1Z100,即刀具在当前G54工件坐标系中的位置。这时候不要按“复位”按钮,否则“绝对坐标”的显示将会变化。转动手轮,始终X轴坐标不变,仅仅沿着Z轴移动刀具靠近工件端面很近的位置,观察刀具是否会切削工件,如果观察到刀具不会切削工件,继续沿着Z轴移动刀具,目测刀尖与工件端面对齐。如果这个时候“绝对坐标”中的Z值几乎为零,即可判断建立的工件坐标系中Z轴是正确的。再继续沿着Z轴向左边移动刀具,如果当前刀尖的位置与工件表面相切而且没有触碰到工件外圆表面,即可判断建立的工件坐标系中X轴是正确的。
通过以上步骤可以用肉眼提前发现明显的坐标系偏差,从而避免撞刀事故。但是很小的坐标系偏差无法用该方法观察到,只能通过测量成品零件来进一步判断。
以上方法同样也可以应用于检测数控铣床对刀正确性。
通过对刀以毛坯上表面中心点作为工件坐标系原点以后,在数控铣床上编写MDI程序,程序运行结束以后,MDI程序理论上铣刀应该静止在零件上表面100mm处,用一个宽度为100mm的测量件(为了避免挤坏铣刀,建议使用硬度不高的材料作为测量件)塞入铣刀与零件上表面之间。然后肉眼观察理论值与实际的测量件是否吻合,从而检测出Z坐标的正确性。然后手动把铣刀移动到零件上表面上方5mm处,近距离观察X和Y轴的落点,判断出X和Y的正确性。
四、坐标系检测方法的其他应用
对于一些装夹量小的零件,零件的待加工表面距离机床卡盘很近,在加工过程中有可能在程序的Z坐标最小处(即距离机床卡盘最近处)发生超程。使用该方法可以提前发现当前待加工的零件是否会超程。方法如下:
1.假设某零件一端装夹时所使用的加工程序中,Z坐标的最小值是-35。
2.应用上述方法,用手轮将刀具移动到工件坐标系中的X31 Z-35处。此处就是将来加工过程中最容易出现超程的地方,如果当前手轮操作移动到此处不会发生超程,那么将来加工过程中也一定不会发生超程。
五、结束语
在数控机床上使用试切法对刀建立工件坐标系,虽然操作正确,但是有时由于其他因素的影响,会导致工件坐标系不正确。对于职业教育的学生在实训教学过程中,需要避免由于工件坐标系不正确导致的撞刀现象,就需要有一个方法去检测当前的工件坐标系是否正确。通过以上方法,真实调用工件坐标系同时也不用加工零件,移动刀具靠近工件进行肉眼观察,可以发现明显的坐标系偏差,从而在加工零件之前提前发现问题,保护数控机床的工作和使用。笔者在教学过程中,长时间使用以上方法,学生可以用简单快捷的方法检测自己建立的坐标系,锻炼了学生的动手检测能力,减少实训过程中的撞刀现象,提高了学生学习的自信心和积极性,确定较好的教学效果。
参考文献:
[1]FANUC OI MATE-TC操作说明书[M].北京发那科有限公司,2002.
[2]SIEMENS 802D操作说明书[M].北京西门子有限公司,2001.