数控铣床应用中的几种对刀方法
工件坐标系又叫编辑坐标系.用来确定刀具和程序的起点,是确定工件坐标系的原点相对于机床坐标系原点距离的某一坐标点,然后将这一坐标点建立在工件坐标系G54~G59里。建立工件坐标系,是方便编程人员编辑程序加工的,是建立在工件上已知的某一点上为原点(也称为加工起原点),使程序编辑方便,减少尺寸换算,提高加工精度。一旦建立,就一直有效吗,直到被新的工件坐标系取代。
工件坐标系的建立(对刀)分为X、Y向对刀和z向对刀。根据现有条件和加工精度要求选择对刀方法,可采用试切法、寻边器对刀、自动对刀等。其中试切法对刀精度较低,加工中常用寻边器和z向设定器对刀,效率高,能保证对刀精度。
1 工件坐标系的建立(对刀)
1.1 X、Y轴工件坐标系的建立
其步骤如下:
1)先将工件用夹具固定在工作台上。
2)将铣刀或偏心分中棒(光电式寻边器)(图1)装到主轴上,并在MDI模式下设定主轴转速500转。
3)按POS键,再按CRT界面下相对应的功能键,使CRT界面上显示相对坐标或综合坐标。
4)用手轮摇动工作台,使工件被测边Yo或X0接触到刀具或分中棒,如图2,刀具或分中棒所在的位置。
5)刀具或分中棒接触工件后,将相对坐标Yo或X0清零。如图3,在清零时,应先将主轴(Z轴)抬起,以免碰坏刀具或分中棒。
6)清零后,移动工作台,使刀具或分中棒接触工件的另一边Y1或x1的位置。如图4。
7)将CRT界面上显示的相对坐标X或Y轴的坐标值除以2即工件坐标原点位置O,抬高z轴,用手轮将刀具或分中棒移到此位置O,将其清零,以免不小心移动了其坐标轴,改变了其坐标值。
8)将CRT界面上显示的当前机床坐标值,输入到工件坐标系G54-G59里。点击OFFSET键,按CRT界面下相对应的功能键(坐标系),在番号“l”下输人x0或Y0,CRT界面下按测量键,如图5,工件坐标系X、Y轴就建立完成。
1.2 Z轴工件坐标系的建立
Z轴工件坐标系是以工件上表面任意位置为原点。在对刀时,如是毛坯料,我们可以直接用刀具(主轴转速500 r/rain)接触工件表面最低点,使刀具与工件表面试切。再将其CRT界面上显示的当前z轴机床坐标值,直接输入到工件坐标系G54-G59里。Z轴工件坐标系的输入与X、Y轴输入方法一样。z轴工件坐标系其它的建立方法:这几种对刀方法是工件加工成半成品后,用的几种对刀法。
(1)Z轴设定器对刀
Z轴设定器有一定高度,一般是50mm~100mm高,如图6,对刀时.将z轴设定器放在工件表面,用刀具接触z轴设定器,使表针对“0”,然后将CRT界面上显示的当前z轴机床坐标值加上z轴设定器高度,得出实际坐标值,再将其输人到工件坐标系G54一G59里。用设定器对刀,也可先将设定器的高度输人到番号“0”工件坐标系原点(EXT)偏置坐标z坐标值里.再将实际z轴机械坐标值输入到工件坐标系G54-G59里,这时不能再加定位器高度了,否则在加工时撞刀。
(2)塞尺对刀
塞尺对刀与Z轴没定器对刀方法一样,对好刀后,将机床坐标加上塞尺的厚度输人到工件毕标系里。
(3)纸片对刀
这种对刀要求对机床操作比较熟练,对刀时,是将纸片放在工件表面,主轴运转,把刀具用手轮移动到离1:件表面3 mm-5 mm,将手轮的倍率调节到X10,缓慢下刀,当刀具接触到纸片时.纸片会随着刀具的转动而运转。也可以用一只手调节手轮,另一只手不停拉动纸片,直到拉动纸片时.纸片上有划痕或划破的痕迹,就说明刀具与工件表面已接触到了.然后将CRT界面上显示的当前z轴机床坐标值直接输人到工件坐标系G54-G59里。
2 刀具补正
数控铣加工工件时,有时要用多把刀具才能完成整个的零件加工,加工过程中换刀是不可避免的,换刀后必需重新对刀,设定新的坐标值,以免加工中零件报废。在工件坐标系(OFFSET)设定里,可以一次性设定六把刀具的加工工件坐标系(G54-G59),编程时,程序里要有与设定的工件坐标系相一致的工件坐标系“G”代码,否则,容易撞刀。
由于工件是一次性装夹,为了提高工作效率,在加工工件之前,要把所使用刀具加工的坐标点对好。所有刀具对刀时,X、Y轴的工件坐标值是不会发生任何变化”’,只是z轴变化,因使用的刀具长度长短不一,换刀时对刀基准也随之而改变。要使刀具重新回到工件坐标原点,只需考虑z轴坐标值的变化。其实不管用多少把刀具,这时都可以采用刀具长度补正来进行对刀,从而避免了对每把刀具工件坐标系原点进行烦琐的输入。在刀具补正里有刀具的长度和半径补正,用的最多的是刀具长度补正,刀具长度补正是所使用刀具以第一把刀具为基准的一个长度差,再将此长度差输入到刀具补正代码H处,注意编程时程序里要有相对应的“H”值。
刀具的长度其操作如下:
1)先将加工用第一把刀具z轴工件坐标对好,建立工件坐标系,然后机床坐标Z轴回参考点。
2)换第二把刀具对Z轴坐标,这时将CRT界面上显示的当前相对Z轴坐标值直接输入到刀具补正(OffSET)代码H处,如图7。
3)然后按加工工艺顺序依次将使用刀具按步骤2对Z轴坐标。按使用刀剐哽序依代码H处番号进行补正,程序里的H值和刀具补正代码H处的番号要一致。综上所述,不管使用哪种对刀方法,其目的是一样的,即确定工件坐标原点在机械坐标里的位置点.将其建立在工件坐标系里,在编程时编辑坐标原点要如其一致,才能加工出合格的产品。