对刀的方法有很多种,按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀;按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀;按是否采用基准刀,又可分为绝对对刀和相对对刀等。但无论采用哪种对刀方式,都离不开试切对刀,试切对刀是最根本的对刀方法。
试切对刀步骤如下:
①在手动操作方式下,用所选刀具在加工余量范围内试切工件外圆,记下此时显示屏中的X坐标值,记为Xa。(注意:数控车床显示和编程的X坐标一般为直径值)。
②将刀具沿+Z方向退回到工件端面余量处一点(假定为α点)切削端面,记录此时显示屏中的Z坐标值,记为Za。
③测量试切后的工件外圆直径,记为φ。
如果程序原点O设在工件端面(一般必须是已经精加工完毕的端面)与回转中心的交点,则程序原点O在机床坐标系中的坐标为
Xo=Xa-φ(1)
Zo=Za
注意:公式中的坐标值均为负值。将Xo、Zo设置 进数控系统即完成对刀设置。
程序原点(工件原点)的设置方式 :
在FANUC数控系统中,有以下几种设置程序原点的方式:
①设置刀具偏移量补偿;
②用G50设置刀具起点;
③用G54~G59设置程序原点;
④用“工件移”设置程序原点。
程序原点设置是对刀不可缺少的组成部分。每种设置方法有不同的编程使用方式、不同的应用条件和不同的工作效率。各种设置方式可以组合使用。
(1)设置刀具偏移量补偿车床的刀具补偿包括刀具的“磨损量”补偿参数和“形状”补偿参数,两者之和构成车刀偏移量补偿参数。试切对刀获得的偏移一般设置在“形状”补偿参数中。
试切对刀并设置刀偏步骤如下:
①用外圆车刀试车-外圆,沿+Z轴退出并保持X坐标不变。
②测量外圆直径,记为φ。
③按“OFSET SET”(偏移设置)键→进入“形状”补偿参数设定界面→将光标移到与刀位号相对应的位置后,输人Xφ(注意:此处的φ代表直径值,而不是一符号,以下同),按“测量”键,系统自动按公式(1)计算出X方向刀具偏移量(如图3所示)。
注意:也可在对应位置处直接输人经计算或从显示屏得到的数值,按“输人”键设置。
④用外圆车刀试车工件端面,沿+X轴退出并保持Z坐标不变。
⑤按“OFSET SET”键→进人“形状”补偿参数设定界面→将光标移到与刀位号相对应的位置后,输人Zo,按“测量”键,系统自动按公式(1)计算出Z方向刀具偏移量。同样也可以自行“输入”偏移量。
⑥设置的刀具偏移量在数控程序中用T代码调用。
这种方式具有易懂、操作简单、编程与对刀可以完全分开进行等优点。同时,在各种组合设置方式中都会用到刀偏设置,因此在对刀中应用最为普遍。
(2)用G50设置刀具起点
①用外圆车刀试车一段外圆,沿+Z轴退至端面余量内的一点(假定为a点)。
②测量外圆直径,记为φ。
③选择“MDI”(手动指令输入)模式,输人GO1 U一φF0. 3,切端面到中心(程序原点)。
④选择“MDI”模式,输人G50 X0 ZO,按“启动”按钮。把刀尖当前位置设为机床坐标系中的坐标(0,0),此时程序原点与机床原点重合。
⑤选择“MDI”模式,输入GO X150 2200,使刀尖移动到起刀点。该点为刀具离开工件、便于换刀的任意位置,此处假设为b点,坐标为(1.50、200)。
⑥加工程序的开头必须是G50 X150 2200,即把刀尖所在位置设为机床坐标系的坐标(150,200)。此时刀尖的程序坐标(150,200)与刀尖的机床坐标(150,200)在同一位置,程序原点仍与机床原点重合。
⑦当用G50 X150 2200设置刀具起点坐标时,基准刀程序起点位置和终点位置必须相同,即在程序结束前,需用指令GO X150 2200使基准刀具回到同一点,才能保证重复加工不乱刀。
⑧若用第二参考点G30,并在数控系统的参数里将第二参考点设为起刀点位置,能保证重复加工不乱刀,此时程序开头为:G30 UO WO; G50 X150 Z200。
⑨若不用上述③、④、⑤步骤中的GO1 U~φF0.3、G50 XO ZO.GO X150 2200指令来获得起刀点位置,也可用下述公式计算指定起刀点在机床坐标系(显示屏)中的坐标:
Xb=Xa-φ+150(2)
Zb=Za 200
然后用点动或脉冲操作,使刀尖移动到(Xb,Zb)位置。
注意:运行程序前要先将基准刀移到设定的位置。
在用G50设置刀具的起点时,一般要将该刀的刀偏值设为零。
此方式的缺点是起刀点位置要在加工程序中设置,且操作较为复杂。但它提供了用手工精确调整起刀点的操作方式,有的人对此比较喜欢。
(3)用G54~G59设置程序原点
①试切和测量步骤同前述一样。
②按“OFSET SET”键,进人“坐标系”设置,移动光标到相应位置,输入程序原点的坐标值,按“测量”或“输入”键进行设置。如图4所示。
③在加工程序里调用,例如:G55 X100 Z5...。G54为默认调用。
注意:若设置和使用了刀偏补偿,最好将G54~G59的各个参数设为0,以免重复出错。对于多刀加工,可将基准刀的偏移值设置在G54~G59的其中之一,将基准刀的刀偏补偿设为零,而将其它刀的刀偏补偿设为其相对于基准刀的偏移量。
这种方式适用于批量生产且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。铣削加工用得较多。
执行G54~G59指令相当于将机床原点移到程序原点。
(4)用“工件移”设置程序原点
①通过试切工件外圆、端面,测量直径,根据公式(1)计算出程序原点(工件原点)的X坐标,记录显示屏显示的原点Z坐标。
②按“OFSET SET”键,进入“工件移”设置,将光标移到对应位置,分别输入得到的X. Z坐标值,按机床MDI键盘上的“INPUT”键进行设置。如图5所示。
③使X、Z轴回机床原点(参考点),建立程序原点坐标。
“工件移”设置亦相当于将机床原点移到程序原点(工件原点)。对于单刀加工,如果设置了“工件移”,最好将其刀偏补偿设为0,以防重复出错;对于多刀加工,“工件移”中的数值为基准刀的偏移值,将其它刀具相对于基准刀的偏移值设置在相应的刀偏补偿中。
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