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摘 要:数控车床编程的时候,设定的工件坐标系原点在工件上,而数控车床不知道工件坐标系原点在哪里,只知道机床坐标系原点,所以要对刀。数控车床的对刀方法有三种,试切削对刀法、机械对刀法和光学对刀法三种。本文以华中世纪星HNC-22T数控车床为例,主要介绍数控车床试切对刀法的目的、方法、对刀步骤等,对实际加工的一定的指导意义。
關键词:数控车床;精确对刀;试切对刀法
数控车床对刀的目的是告诉数控系统:工件坐标系与机床坐标系原点之间的偏差值是多少,因为数控系统知道机床坐标系原点,所以就等于告诉数控系统工件坐标系原点在哪里。数控车床的对刀方法有三种,试切削对刀法、机械对刀法和光学对刀法三种。其中以试切对刀法应用的最为广泛,它不仅满足精度的要求,且操作方便,是非常实用的对刀方法。
一、数控车床试切对刀法的对刀思路
先把准备好的工件坯料和刀具按具体需要装夹好,设置好车床的转速和相关参数,驱动主轴正向旋转。再利用手轮模式控制刀架移动,并试切工件坯料一段外圆(8~10mm),然后在保持X轴坐标不变的前提下,利用手轮沿Z轴方向快速移动刀具离开工件,待车床主轴停止转动后用相关量具测量出该段试切外圆的直径,并将此数据输入到“刀具补偿”参数中的对应刀号“试切直径”中,系统会自动调整相关数据并得到工件坐标系X原点的位置。最后利用手轮模式控制刀具移动并试切工件坯料一端端面,利用手轮沿X轴方向快速移动刀具离开工件,并在“刀具补偿”参数中的对应刀号“试切长度”输入“0”,系统会自动调整相关数据并可得到工件坐标系Z原点的位置。
二、数控车床试切对刀法的对刀步骤
手动试切对刀中,如果确定了一把基准刀,且在刀偏表中输入它的刀偏置为零,而且非基准刀相对于基准刀有一定的刀偏置,这种试切对刀方法叫相对刀偏法对刀。每一把刀具都独立建立自己的补偿偏置值,即在刀偏表中每把切削刀都有刀偏置。这种对刀方法方便检查对刀的准确性和监控设备安全性,在教学实习应用更广泛。但必须注意的是,机床在对刀前必须先回机械零点。
(1)确认刀具是否是1号刀。(2)试切削:用“手轮”模式控制刀具车削工件右端面。
(3)沿+X方向快速退刀,并使主轴停止转动(不要在+Z方向上移动刀架);(4)在刀偏表的#0001刀偏号中的试切长度一栏输入0(0表示端面在工作坐标系的Z坐标为零);(5)用“手轮” 模式控制刀具车削工件外圆;(6)沿+ Z方向快速退刀,并使主轴停止转动(不要在+ X方向上移动刀架);(7)测量工件坯料车削后的外圆直径d;(8)在刀偏表的#0001刀偏号中的试切直径一栏输入d,第一把刀对刀结束。而2号刀、3号刀及4号刀,与1号刀的对刀步骤相同。在刀偏表中只需要输入试切直径和试切长度,各刀的X、Z偏置随后自动产生。
三、数控车床试切对刀法的典型应用
数控车床的对刀操作,是为了之后的工件加工而做准备的。那我们以下面的例子来分析一下,对刀在工件加工的作用。此工件毛坯尺寸是Φ26×62,材质为45#钢,所使用的刀具有:1号刀为90°外圆车刀、2号刀为切断刀、3号刀为普通螺纹刀。
(一)工艺分析
(1)工件的总长为60,最大直径为Φ24,从图上分析可知,此工件须两头加工。
(2)此工件左侧有阶梯和槽,在中间还有M24的螺纹,故左侧不方便装夹,须先加工右侧,再调头装夹右侧,加工左侧。
(3)从图中可知工件的尺寸精度要求较高,所用对刀法为手动试切对刀法。
(4)加工工艺: ①对刀,设好起刀点。②调用外圆尖刀,粗、精车出圆球SR6、外圆Φ14、Φ20的外圆并控制尺寸精度,再接着用切断刀加工退刀槽,用螺纹车刀加工M24×1.5螺纹。③返回原点,换回粗车外圆车刀,消除刀补,结束程序。④掉头加工另一头,用开环铜片夹住Φ14的外圆并控制总长。⑤调用外圆尖刀,粗、精车出外圆Φ20、Φ24的外圆并控制尺寸精度,接着用切断刀加工Φ19.5的槽,再加工R2的圆弧。⑥返回原点,换回粗车外圆车刀,消除刀补,结束程序。
(二)加工过程
①装夹工件,伸出长度为48cm。
②装刀:把三把刀分别装在1、2、3号刀架上。
③对刀:分别用1、2、3号刀试切端面和外圆,设置好刀偏表,并用“X磨损”留好0.3的余量,为粗、精车做好准备。
④粗精加工圆球SR6、外圆Φ14、Φ20的外圆和M24螺纹的外径。
⑤测量尺寸,调整“X磨损”的余量,再编辑程序,在G71之前加“;”,
⑥之后用1号刀精车一遍。
⑦调头装夹,用开环铜片包着Φ14外圆再夹紧,百分表打表,调整同轴度。
⑧加工端面,测量退刀槽端面到待加工端面长度(19.5)。对刀,分别用1、2号刀试切端面和外圆,设置好刀偏表,并用“X磨损”留好0.3的余量,为粗、精车做好准备。
⑨粗、精车出外圆Φ20、Φ24的外圆并控制尺寸精度。
⑩测量尺寸,调整“X磨损”的余量,再编辑程序,在G71之前加“;”,之后用1号刀精车一遍,最后用切断刀加工Φ19.5的槽,再加工R2的圆弧。
四、结语
对刀操作是数控车床加工调试的关键所在,是保证车床正常运行的重要步骤。在实际操作中,深入了解对刀的原理和方法,能减少因机械原因造成的零件报废,提高生产效率和零件的车削质量。
参考文献:
[1]刘跃南.机床计算机数控及其应用.北京:机械工业出版社,1999.
[2]吴祖育.数控机床.上海:上海科学技术出版社,1994.
[3]李佳主.数控机床及应用.北京:清华大学出版社,2001.
作者简介:崔毅(1982-),男,汉族,广东佛冈人,本科,机械讲师,研究方向为数控;李可欣(1981-),女,汉族,广东韶关人,本科,机械讲师,研究方向为机械。
關键词:数控车床;精确对刀;试切对刀法
数控车床对刀的目的是告诉数控系统:工件坐标系与机床坐标系原点之间的偏差值是多少,因为数控系统知道机床坐标系原点,所以就等于告诉数控系统工件坐标系原点在哪里。数控车床的对刀方法有三种,试切削对刀法、机械对刀法和光学对刀法三种。其中以试切对刀法应用的最为广泛,它不仅满足精度的要求,且操作方便,是非常实用的对刀方法。
一、数控车床试切对刀法的对刀思路
先把准备好的工件坯料和刀具按具体需要装夹好,设置好车床的转速和相关参数,驱动主轴正向旋转。再利用手轮模式控制刀架移动,并试切工件坯料一段外圆(8~10mm),然后在保持X轴坐标不变的前提下,利用手轮沿Z轴方向快速移动刀具离开工件,待车床主轴停止转动后用相关量具测量出该段试切外圆的直径,并将此数据输入到“刀具补偿”参数中的对应刀号“试切直径”中,系统会自动调整相关数据并得到工件坐标系X原点的位置。最后利用手轮模式控制刀具移动并试切工件坯料一端端面,利用手轮沿X轴方向快速移动刀具离开工件,并在“刀具补偿”参数中的对应刀号“试切长度”输入“0”,系统会自动调整相关数据并可得到工件坐标系Z原点的位置。
二、数控车床试切对刀法的对刀步骤
手动试切对刀中,如果确定了一把基准刀,且在刀偏表中输入它的刀偏置为零,而且非基准刀相对于基准刀有一定的刀偏置,这种试切对刀方法叫相对刀偏法对刀。每一把刀具都独立建立自己的补偿偏置值,即在刀偏表中每把切削刀都有刀偏置。这种对刀方法方便检查对刀的准确性和监控设备安全性,在教学实习应用更广泛。但必须注意的是,机床在对刀前必须先回机械零点。
(1)确认刀具是否是1号刀。(2)试切削:用“手轮”模式控制刀具车削工件右端面。
(3)沿+X方向快速退刀,并使主轴停止转动(不要在+Z方向上移动刀架);(4)在刀偏表的#0001刀偏号中的试切长度一栏输入0(0表示端面在工作坐标系的Z坐标为零);(5)用“手轮” 模式控制刀具车削工件外圆;(6)沿+ Z方向快速退刀,并使主轴停止转动(不要在+ X方向上移动刀架);(7)测量工件坯料车削后的外圆直径d;(8)在刀偏表的#0001刀偏号中的试切直径一栏输入d,第一把刀对刀结束。而2号刀、3号刀及4号刀,与1号刀的对刀步骤相同。在刀偏表中只需要输入试切直径和试切长度,各刀的X、Z偏置随后自动产生。
三、数控车床试切对刀法的典型应用
数控车床的对刀操作,是为了之后的工件加工而做准备的。那我们以下面的例子来分析一下,对刀在工件加工的作用。此工件毛坯尺寸是Φ26×62,材质为45#钢,所使用的刀具有:1号刀为90°外圆车刀、2号刀为切断刀、3号刀为普通螺纹刀。
(一)工艺分析
(1)工件的总长为60,最大直径为Φ24,从图上分析可知,此工件须两头加工。
(2)此工件左侧有阶梯和槽,在中间还有M24的螺纹,故左侧不方便装夹,须先加工右侧,再调头装夹右侧,加工左侧。
(3)从图中可知工件的尺寸精度要求较高,所用对刀法为手动试切对刀法。
(4)加工工艺: ①对刀,设好起刀点。②调用外圆尖刀,粗、精车出圆球SR6、外圆Φ14、Φ20的外圆并控制尺寸精度,再接着用切断刀加工退刀槽,用螺纹车刀加工M24×1.5螺纹。③返回原点,换回粗车外圆车刀,消除刀补,结束程序。④掉头加工另一头,用开环铜片夹住Φ14的外圆并控制总长。⑤调用外圆尖刀,粗、精车出外圆Φ20、Φ24的外圆并控制尺寸精度,接着用切断刀加工Φ19.5的槽,再加工R2的圆弧。⑥返回原点,换回粗车外圆车刀,消除刀补,结束程序。
(二)加工过程
①装夹工件,伸出长度为48cm。
②装刀:把三把刀分别装在1、2、3号刀架上。
③对刀:分别用1、2、3号刀试切端面和外圆,设置好刀偏表,并用“X磨损”留好0.3的余量,为粗、精车做好准备。
④粗精加工圆球SR6、外圆Φ14、Φ20的外圆和M24螺纹的外径。
⑤测量尺寸,调整“X磨损”的余量,再编辑程序,在G71之前加“;”,
⑥之后用1号刀精车一遍。
⑦调头装夹,用开环铜片包着Φ14外圆再夹紧,百分表打表,调整同轴度。
⑧加工端面,测量退刀槽端面到待加工端面长度(19.5)。对刀,分别用1、2号刀试切端面和外圆,设置好刀偏表,并用“X磨损”留好0.3的余量,为粗、精车做好准备。
⑨粗、精车出外圆Φ20、Φ24的外圆并控制尺寸精度。
⑩测量尺寸,调整“X磨损”的余量,再编辑程序,在G71之前加“;”,之后用1号刀精车一遍,最后用切断刀加工Φ19.5的槽,再加工R2的圆弧。
四、结语
对刀操作是数控车床加工调试的关键所在,是保证车床正常运行的重要步骤。在实际操作中,深入了解对刀的原理和方法,能减少因机械原因造成的零件报废,提高生产效率和零件的车削质量。
参考文献:
[1]刘跃南.机床计算机数控及其应用.北京:机械工业出版社,1999.
[2]吴祖育.数控机床.上海:上海科学技术出版社,1994.
[3]李佳主.数控机床及应用.北京:清华大学出版社,2001.
作者简介:崔毅(1982-),男,汉族,广东佛冈人,本科,机械讲师,研究方向为数控;李可欣(1981-),女,汉族,广东韶关人,本科,机械讲师,研究方向为机械。