数控车床的手动对刀
方法
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浅析
韩保岭 1 李作丽 2
(1.菏泽鄄城县公路管理局,山东 菏泽 274600;2.山东英才学院 机械学院,山东 济南 250104)
摘要:随着机械制造技术和计算机技术的发展,数控加工技术在工厂中的应用越来越普遍。数控加工技术具有高效、高
速、高精度的特点,但其影响因素也很多,其中对刀的精度决定了工件的加工精度。本文简要介绍了数控车加工时的编程原
点、加工原点的概念及对刀的基本原理,并详细说明了GSK980TD数控系统数控车床试切对刀的操作方法。
关键词:数控车床;对刀;原理;方法
收稿日期:2008-02-16
作者简介:韩保岭(1979-),男,鄄城县公路管理局助理工程师;李作丽(1980-),女,硕士,山东英才学院机械学院讲师。
0引言
在数控加工时,要根据零件的图纸进行
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
分析,首先
确定工件的编程原点和加工原点,以便建立准确的工件坐标
系,在数控车加工时,一般设定编程原点和加工原点为同一
点,同时还要考虑不同刀具尺寸对加工的影响,设定刀具的
几何位置补偿,这些都需要通过对刀操作来完成。对刀操作
的准确与否,直接影响到加工零件的精度;对刀方法的处理,
则影响数控机床的操作。
1对刀的原理与方法
1.1 编程原点、加工原点的概念
编程原点是指根据所加工零件的图样选择的编制零件
程序的原点,即编程坐标系的原点。数控车床在加工时,刀
具运动的轨迹是由程序给定的坐标值控制的,这种坐标值的
参照系称为加工坐标系,它的坐标原点称为加工坐标原点。
零件被定位装夹于机床后,相应的编程坐标原点在机床坐标
系中的位置一般与工件的加工原点重合,编程人员在编制程
序时,需根据零件图样选定编程原点,建立编程坐标系,并在
程序中用指令或通过对刀操作指定编程原点在机床中的位
置,即工件的加工原点,建立起工件的加工坐标系。
1.2 对刀操作的原理
对于数控车床来说,在加工前首先要确定刀具与工件的
相对位置,这可以通过对刀操作来实现的。首先要选择对刀
点,对刀点是指用数控机床加工工件时,刀具相对于工件运
动的起点。对刀点既可以设在工件上(如工件上的
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
基准
或定位基准),也可以设在夹具或机床上,若设在夹具或机床
上的某一点,则该点必须与工件的定位基准保持一定精度的
尺寸关系[1]。
对刀时,应使指刀位点与对刀点重合,所谓刀位点是指
刀具的定位基准点,对于车刀来说,其刀位点是刀尖。对刀的
目的是确定对刀点(或工件原点)在机床坐标系中的绝对坐标
值,测量刀具的刀位偏差值。对刀点找正的准确度直接影响
加工精度。
在实际加工工件时,使用一把刀具一般不能满足工件的
加工要求,通常要使用多把刀具进行加工。在使用多把车刀
加工时,在换刀位置不变的情况下,换刀后刀尖点的几何位
置将出现差异,这就要求不同的刀具在不同的起始位置开始
加工时,都能保证程序正常运行。为了解决这个问
题
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,机床数
控系统配备了刀具几何位置补偿的功能,利用刀具几何位置
补偿功能,只要事先把每把刀相对于某一预先选定的基准刀
的位置偏差测量出来,输入到数控系统的刀具参数补正栏指
定组号里,在加工程序中利用 T指令,即可在刀具轨迹中自
动补偿刀具位置偏差。刀具位置偏差的测量同样也需通过对
刀操作来实现。
1.3 对刀的方法
在数控车床上,常用的对刀方法有试切对刀、机械对刀
仪对刀和光学对刀仪对刀等[2]。
试切对刀是通过试切零件来对刀,采用“试切—测量—
调整”的对刀模式。手动对刀要较多地占用机床时间,对刀精
度受测量精度的影响较大,但由于方法简单,所需辅助设备
少,因此普遍应用于经济型数控机床中。采用对刀仪对刀需
对刀仪辅助设备,成本较高,但可节省机床的对刀时间,提高
对刀的精度,一般用于对加工精度要求较高的数控机床中。
Vol.4No.3
Aug.2008
英才高职论坛
TheForumofYingcaiHigherVocationalEducation
第4卷 第3期
2008年 8月
英 才 高 职 论 坛 2008年
2经济型数控车床的手动对刀方法
GSK980TD数控系统是广州数控设备厂开发的第二代
数控系统,下面以 GSK980TD系统数控车床为例,说明手动
对刀的具体操作方法。!
2.1 简单的对刀过程
手动(MANUAL)方式下,可按以下顺序进行对刀,得出
刀具偏置量。
(1)返回参考点后,选一把刀作为基准刀,例如 1号刀。
进入手动方式(MANUAL),试切工件外圆,并将刀具原路退
出工件,并停止主轴旋转。测量直径值并
记录
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下来,例如测
得的直径值为 Φ52.384;
(2)进入主菜单,打开数控系统的偏置补偿界面,选择刀
具偏置界面,将光标移动到该刀具对应得偏置号,输入 X52.
384,按“输入”按钮,此时 CRT上显示的坐标为刀尖 X向的
位置;
(3)试切工件端面,并将刀具原路返回,并停止主轴旋
转,打开数控系统的偏置补偿界面,将光标移动到该刀具对
应得偏置号,输入Z0.,按“输入”按钮,此时 CRT上显示的坐
标为刀尖Z向的位置;
(4)此时,1号刀的对刀操作完成,将刀架移至安全换刀
位置,换另一把刀;
(5)使刀具沿外圆切削,并将刀具原路退出工件,停止主
轴旋转。
(6)测量测量直径值并记录下来,例如测得的直径值为
Φ51.734;
(7)进入主菜单,打开数控系统的偏置补偿界面,选择
刀具偏置界面,将光标移动到该刀具对应得偏置号,输入
X51.734,按“输入”按钮,此时 CRT上显示的坐标为刀尖 X
向的位置;
(8)用刀具去蹭工件的端面,注意不要切的过多,并将
刀具原路返回,并停止主轴旋转,打开数控系统的偏置补偿
界面,将光标移动到该刀具对应得偏置号,输入 Z0.,按“输
入”按钮,此时 CRT上显示的坐标为刀尖Z向的位置;
重复(5)至(8)步骤,可得到所有刀具的刀偏值。
若使用光学对刀仪,可将对刀仪的中心线作为对刀基本
点,从而得到较为精确的刀偏值。
2.2 加工程序中工件加工原点的设定方法
一般情况下在程序中应指定工件加工原点,建立工件坐
标系 GSK980系统数控车床指定工件加工原点的方法是使
用 G50指令,在 CNC中建立工件坐标系,通常工件坐标系
的Z轴与主轴轴线重合,X轴位于零件的左端或右端。格式
为:G50XZ(其中,X、Z均为绝对值),X、Z后面输入坐标
值,表示刀具当前位置到加工坐标原点的距离。G50指令指
定工件加工原点的方法如图 1所示。
(a)用G50设置坐标系前 (b)用G50设置坐标系后
图1执行G50X100Z150指令
从图 1可知,执行 G50指令后,系统将当前位置作为程
序零点。
3结语
在数控加工时,我们首先要通过对刀操作来确定工件的
加工原点,以及不同刀具的偏置量。由于加工原点的位置决
定了刀具的运动轨迹,从而直接影响工件的加工精度。确定
刀具的偏置量可以利用数控系统内刀具轨迹自动编程补偿
计算功能,简化了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。
所以,进行对刀操作时必须非常小心,不能出错。如果偏差太
大,刀具可能会撞到机床或卡盘上,使机床损坏,甚至会引起
人身伤害。
参考文献:
[1]陈志雄.数控机床与数控编程技术[M].北京:电子工业出版社,
2007.
[2]姚齐水.王桥医.数控加工中对刀问题的处理[J].现代制造工程,
2002,(8):18-20.
ABriefDiscussionontheManualTool-settingMethodofCNCLathe
HANBaoling1 LIZuoli2
(1.HighwayAdministrationBureauofJuanchengCounty,Heze,Shandong2746002;
2.SchoolofMechanicalEnegineeringandAutomation,ShandongYingcaiCollege,Jinan,Shandong250104,China)
Abstract:Withthedevelopmentofmechanicalmanufacturetechnologyandcomputertechnology,CNCmachiningtechnologyisbeing
usedwidelyinmanufactory.CNCmachiningtechnologyhasthecharacteristicsofhighefficiency,highspeedandhighprecision,but
therearemanyfactorswhichinfluencetheCNCmachiningtechnology,oneofthemistheprecisionoftool-setting.Thispaperbriefly
introducesthedefinitionsofprogrammingorigins,processingoriginsandthebasicprincipleoftool-settingandexplainsthemethodof
tool-settingoftheNClathewithGSK980TDindetail.
Keywords:CNClathe;tool-setting;principle;method
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