數控機床對刀方法(doc 9頁)

在數控車床的操作與編程過程中，弄清楚基本坐標關係和對刀原理是兩個非常重要的環節。這對我們更好地理解機床的加工原理，以及在處理加工過程中修改尺寸偏差有很大的幫助。
一、基本坐標關係
一般來講，通常使用的有兩個坐標係：一個是機械坐標係 ；另外一個是工件坐標係，也叫做程序坐標係。兩者之間的關係可用圖1來表示。
圖1 機械坐標係與工件坐標係的關係
在機床的機械坐標係中設有一個固定的參考點(假設為(X，Z))。這個參考點的作用主要是用來給機床本身一個定位。因為每次開機後無論刀架停留在哪個位置，係統都把當前位置設定為(0，0)，這樣勢必造成基準的不統一，所以每次開機的第一步操作為參考點回歸(有的稱為回零點)，也就是通過確定(X，Z)來確定原點(0，0)。
為了計算和編程方便，我們通常將程序原點設定在工件右端麵的回轉中心上，盡量使編程基準與設計、裝配基準重合。機械坐標係是機床唯一的基準，所以必須要弄清楚程序原點在機械坐標係中的位置。這通常在接下來的對刀過程中完成。
二、對刀方法
1. 試切法對刀
試切法對刀是實際中應用的最多的一種對刀方法。下麵以采用MITSUBISHI 50L數控係統的RFCZ12車床為例，來介紹具體操作方法。
工件和刀具裝夾完畢，驅動主軸旋轉，移動刀架至工件試切一段外圓。然後保持X坐標不變移動Z軸刀具離開工件，測量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應的刀具參數中的刀長中，係統會自動用刀具當前X坐標減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標係X原點的位置。再移動刀具試切工件一端端麵，在相應刀具參數中的刀寬中輸入Z0，係統會自動將此時刀具的Z坐標減去剛才輸入的數值，即得工件坐標係Z原點的位置。
例如，2#刀刀架在X為150.0車出的外圓直徑為25.0，那麼使用該把刀具切削時的程序原點X值為150.0-25.0=125.0；刀架在Z為180.0時切的端麵為0，那麼使用該把刀具切削時的程序原點Z值為180.0-0=180.0。分別將(125.0，180.0)存入到2#刀具參數刀長中的X與Z中，在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐標係。
事實上，找工件原點在機械坐標係中的位置並不是求該點的實際位置，而是找刀尖點到達(0，0)時刀架的位置。采用這種方法對刀一般不使用標準刀，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好。
2. 對刀儀自動對刀
現在很多車床上都裝備了對刀儀，使用對刀儀對刀可免去測量時產生的誤差，大大提高對刀精度。由於使用對刀儀可以自動計算各把刀的刀長與刀寬的差值，並將其存入係統中，在加工另外的零件的時候就隻需要對標準刀，這樣就大大節約了時間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設有標準刀具，在對刀的時候先對標準刀。
下麵以采用FANUC 0T係統的日本WASINO LJ-10MC車削中心為例介紹對刀儀工作原理及使用方法。對刀儀工作原理如圖3所示。刀尖隨刀架向已設定好位置的對刀儀位置檢測點移動並與之接觸，直到內部電路接通發出電信號(通常我們可以聽到嘀嘀聲並且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點時將刀具所在點的X坐標存入到圖2所示G02的X中，將刀尖接觸到b點時刀具所在點的Z坐標存入到G02的Z中。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。
事實上，在上一步的操作中隻對好了X的零點以及該刀具相對於標準刀在X方向與Z方向的差值，在更換工件加工時再對Z零點即可。由於對刀儀在機械坐標係中的位置總是一定的，所以在更換工件後，隻需要用標準刀對Z坐標原點就可以了。操作時提起Z軸功能測量按鈕“Z-axis shift measure”，CRT出現如圖4所示的界麵。
圖4 對刀數值界麵
手動移動刀架的X、Z軸，使標準刀具接近工件Z向的右端麵，試切工件端麵，按下“POSITION RECORDER”按鈕，係統會自動記錄刀具切削點在工件坐標係中Z向的位置，並將其他刀具與標準刀在Z方向的差值與這個值相加從而得到相應刀具的Z原點，其數值顯示在WORK SHIFT工作畫麵上，如圖5所示。
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