數(shù)控機(jī)床對刀方法

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    車床分有對刀器和沒有對刀器,但是對刀原理都一樣,先說沒有對刀器的吧. 
    車床本身有個機(jī)械原點,你對刀時一般要試切的啊,比如車外徑一刀后Z向退出,測量車件的外徑是多少,然后在G畫面里找到你所用刀號把光標(biāo)移到X輸入X...按測量機(jī)床就知道這個刀位上的刀尖位置了,內(nèi)徑一樣,Z向就簡單了,把每把刀都在Z向碰一個地方然后測量Z0就可以了.
      這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點在工件移里面(offshift),可以任意一把刀決定工件原點.
      這樣對刀要記住對刀前要先讀刀.
      有個比較方便的方法,就是用夾頭對刀,我們知道夾頭外徑,刀具去碰了輸入外徑就可以,對內(nèi)徑時可以拿一量塊用手壓在夾頭上對,同樣輸入夾頭外徑就可以了.
      如果有對刀器就方便多了,對刀器就相當(dāng)于一個固定的對刀試切工件,刀具碰了就記錄進(jìn)去位置了.
      所以如果是多種類小批量加工最好買帶對刀器的.節(jié)約時間.
      我以前用的MAZAK車床,我換一個新工件從停機(jī)到新工件開始批量加工中間時間一般只要10到15分鐘就可以了.(包括換刀具軟爪試切)

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數(shù)控車床基本坐標(biāo)關(guān)系及幾種對刀方法比較

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/ s  c# {  r& H7 Q  }4 s. o在數(shù)控車床的操作與編程過程中，弄清楚基本坐標(biāo)關(guān)系和對刀原理是兩個非常重要的環(huán)節(jié),。這對我們更好地理解機(jī)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。
  ?& U' ^8 a/ C) b# q一、基本坐標(biāo)關(guān)系
- e. [5 u6 Q+ W, U( q7 g一般來講,，通常使用的有兩個坐標(biāo)系：一個是機(jī)械坐標(biāo)系 ,；另外一個是工件坐標(biāo)系，也叫做程序坐標(biāo)系,。兩者之間的關(guān)系可用圖1來表示,。
圖1 機(jī)械坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系
在機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中設(shè)有一個固定的參考點(假設(shè)為(X，Z)),。這個參考點的作用主要是用來給機(jī)床本身一個定位,。因為每次開機(jī)后無論刀架停留在哪個位置，系統(tǒng)都把當(dāng)前位置設(shè)定為(0,，0),，這樣勢必造成基準(zhǔn)的不統(tǒng)一，所以每次開機(jī)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),。
0 d% I( M$ A; _# T為了計算和編程方便，我們通常將程序原點設(shè)定在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心上,，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計,、裝配基準(zhǔn)重合。機(jī)械坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn),，所以必須要弄清楚程序原點在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置,。這通常在接下來的對刀過程中完成。
: H) a6 Z  Y  N, @$ S- _二,、對刀方法
1. 試切法對刀
試切法對刀是實際中應(yīng)用的最多的一種對刀方法,。下面以采用MITSUBISHI 50L數(shù)控系統(tǒng)的RFCZ12車床為例，來介紹具體操作方法,。
0 @. A4 J2 f; q/ u# I! ]' W* o工件和刀具裝夾完畢,，驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，移動刀架至工件試切一段外圓,。然后保持X坐標(biāo)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(yīng)的刀具參數(shù)中的刀長中,，系統(tǒng)會自動用刀具當(dāng)前X坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑,，即得到工件坐標(biāo)系X原點的位置。再移動刀具試切工件一端端面,，在相應(yīng)刀具參數(shù)中的刀寬中輸入Z0,，系統(tǒng)會自動將此時刀具的Z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得工件坐標(biāo)系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,，那么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時切的端面為0,，那么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(shù)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(biāo)系,。
事實上，找工件原點在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點的實際位置,，而是找刀尖點到達(dá)(0,，0)時刀架的位置。采用這種方法對刀一般不使用標(biāo)準(zhǔn)刀,，在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好,。
$ c+ y, E) w; g" A! z2. 對刀儀自動對刀
+ B" Y1 y; j, ^0 X$ R6 I% t8 G' J$ c現(xiàn)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(chǎn)生的誤差,，大大提高對刀精度,。由于使用對刀儀可以自動計算各把刀的刀長與刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中,，在加工另外的零件的時候就只需要對標(biāo)準(zhǔn)刀,，這樣就大大節(jié)約了時間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具,，在對刀的時候先對標(biāo)準(zhǔn)刀,。
下面以采用FANUC 0T系統(tǒng)的日本W(wǎng)ASINO 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(shè)定好位置的對刀儀位置檢測點移動并與之接觸,，直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號(通常我們可以聽到嘀嘀聲并且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點時將刀具所在點的X坐標(biāo)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(biāo)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,，在上一步的操作中只對好了X的零點以及該刀具相對于標(biāo)準(zhǔn)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。由于對刀儀在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置總是一定的,，所以在更換工件后,，只需要用標(biāo)準(zhǔn)刀對Z坐標(biāo)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(xiàn)如圖4所示的界面,。
圖4 對刀數(shù)值界面
# M5 ~& j% A7 J$ ^  l/ F- W7 ^手動移動刀架的X、Z軸，使標(biāo)準(zhǔn)刀具接近工件Z向的右端面,，試切工件端面,，按下“POSITION RECORDER”按鈕，系統(tǒng)會自動記錄刀具切削點在工件坐標(biāo)系中Z向的位置,，并將其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀在Z方向的差值與這個值相加從而得到相應(yīng)刀具的Z原點,，其數(shù)值顯示在WORK SHIFT工作畫面上，

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Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床對刀及編程指令介紹
- `6 z  L+ _1 F6 T9 b4 JFanuc系統(tǒng)數(shù)控車床設(shè)置工件零點常用方法
一,， 直接用刀具試切對刀
$ ^6 H# N! U- _* G1.用外園車刀先試車一外園,，記住當(dāng)前X坐標(biāo)，測量外園直徑后,，用X坐標(biāo)減外園直徑,，所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。
2.用外園車刀先試車一外園端面,，記住當(dāng)前Z坐標(biāo),，輸入offset界面的幾何形狀Z值里。
' Y; t; I' H5 p( H3 R) ]7 C二,， 用G50設(shè)置工件零點
. q7 g+ H, y3 i) |% {& ?1.用外園車刀先試車一外園,，測量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點,，切端面到中心（X軸坐標(biāo)減去直徑值）,。
' y& m  p% H$ C0 l2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0,，啟動START鍵,，把當(dāng)前點設(shè)為零點,。
. A. ?( e3 w; ]$ ?3.選擇MDI方式,，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開工件進(jìn)刀加工,。
$ i" V8 c$ U/ A1 v- ^5 T) W- y4.這時程序開頭：G50 X150 Z150 …….,。
3 X' F+ |8 u. o; B- f5.注意：用G50 X150 Z150，你起點和終點必須一致即X150 Z150,，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀,。
6.如用第二參考點G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀,，這時程序開頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150
7.在FANUC系統(tǒng)里,，第二參考點的位置在參數(shù)里設(shè)置，在Yhcnc軟件里,，按鼠標(biāo)右鍵出現(xiàn)對話框,，按鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)即可。
. ]: E/ Z" Z4 Z$ R三， 用工件移設(shè)置工件零點
* {# _6 ?: d) g; T* w+ j9 b1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里,，有一工件移界面,，可輸入零點偏移值。
/ Z/ S# _$ ^4 C; m1 p& S% L3 G2.用外園車刀先試切工件端面,，這時Z坐標(biāo)的位置如：Z200,，直接輸入到偏移值里。
2 d* J; j$ E6 V. F3 E3.選擇“Ref”回參考點方式,，按X,、Z軸回參考點，這時工件零點坐標(biāo)系即建立,。
4.注意：這個零點一直保持,，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除,。
1 m5 J/ C$ G% [- \( q! C" E: ~四,， 用G54-G59設(shè)置工件零點
1.用外園車刀先試車一外園，測量外園直徑后,，把刀沿Z軸正方向退點,，切端面到中心。
2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入到G54----G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50……,。
3 {/ k, }" Y! [) A3.注意:可用G53指令清除G54-----G59工件坐標(biāo)系,。
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FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。
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第一種是：通過對刀將刀偏值寫入?yún)��?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系,。這種方法操作簡單,，可靠性好，他通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起,，只要不斷電,、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會存在且不會變,，即使斷電,，重啟后回參考點，工件坐標(biāo)系還在原來的位置,。

7 q/ y( l' O/ A6 x- I; D; @第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系,，對刀后將刀移動到G50設(shè)定的位置才能加工。對到時先對基準(zhǔn)刀,，其他刀的刀偏都是相對于基準(zhǔn)刀的,。
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第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54~G59可以設(shè)定六個坐標(biāo)系,，這種坐標(biāo)系是相對于參考點不變的,，與刀具無關(guān),。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。


3 x1 k! E* F3 ?* ~+ W- H航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系建立是通過G92 Xa zb (類似于FANUC的G50)語句設(shè)定刀具當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)值來確定,。加工前需要先對刀,，對到實現(xiàn)對的是基準(zhǔn)刀，對刀后將顯示坐標(biāo)清零,，對其他刀時將顯示的坐標(biāo)值寫入相應(yīng)刀補(bǔ)參數(shù),。然后測量出對刀直徑Фd，將刀移動到坐標(biāo)顯示X=a-d Z=b 的位置,，就可以運(yùn)行程序了(此種方法的編程坐標(biāo)系原點在工件右端面中心),。在加工過程中按復(fù)位或急停健，可以再回到設(shè)定的G92 起點繼續(xù)加工,。但如果出意外如：X或Z軸無伺服,、跟蹤出錯、斷電等情況發(fā)生,，系統(tǒng)只能重啟,，重其后設(shè)定的工件坐標(biāo)系將消失，需要重新對刀,。如果是批量生產(chǎn),，加工完一件后回G92起點繼續(xù)加工下一件，在操作過程中稍有失誤,，就可能修改工件坐標(biāo)系,，需重新對刀。鑒于這種情況,，我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上,。我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床的刀補(bǔ)值有16個，可以利用,，于是我們試驗了幾種方法,。

& H  f% b6 N, B2 ^* Q1 Q0 q
+ o. M0 g" p5 K  C& D: F第一種方法：在對基準(zhǔn)刀時，將顯示的參考點偏差值寫入9號刀補(bǔ),，將對刀直徑的反數(shù)寫入8號刀補(bǔ)的X值,。系統(tǒng)重啟后,，將刀具移動到參考點,，通過運(yùn)行一個程序來使刀具回到工件G92起點，程序如下：
0 y% J; v" M: o4 }N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
& Y" _7 [3 R, q. m# ZN003 G92 X0 Z0;
N004 G00 X100 Z100;
6 J) X% f  @: R- {5 d4 _6 |" _, x( ^6 eN005 G00 T18;
N006 G92 X100 Z100;
! h1 ?2 K5 H% ?+ r* FN007 M30;

0 }; a# y6 Y2 V* m$ a3 N; l7 N程序運(yùn)行到第四句還正常,，運(yùn)行第五句時,，刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動，但卻異常的向X,、Z的正向移動,，結(jié)果失敗,。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個刀位的兩個刀補(bǔ)所至。
* J& T* z$ K5 B# N0 b) D$ a
第二種方法：在對基準(zhǔn)刀時,，將顯示的與參考點偏差的Z值寫入9號刀補(bǔ)的Z值,，將顯示的X值與對刀直徑的反數(shù)之和寫入9好刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后,，將刀具移至參考點,，運(yùn)行如下程序：
0 P- q% l5 \2 ^N001 G92 X0 Z0;
N002 G00 T19;
: n7 E' V8 ]; w+ h5 q! g' c5 L( UN003 G00 X100 Z100;
" U1 h% b# L4 c, @) ?N004 M30;
% d5 a$ ~' h7 V/ e% Y* J, w
程序運(yùn)行后成功的將刀具移至工件G92起點。但在運(yùn)行工件程序時,，刀具應(yīng)先向X,、Z的負(fù)向移動，卻又異常的向X,、Z的正向移動,，結(jié)果又失敗。分析原因懷疑是系統(tǒng)運(yùn)行完一個程序后,，運(yùn)行的刀補(bǔ)還在內(nèi)存當(dāng)中,，沒有清空，運(yùn)行下一個程序時它先要作消除刀補(bǔ)的移動,。
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第三種方法：用第二種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點后,，重啟系統(tǒng)，不會參考點直接加工,，試驗后能夠加工,。但這不符合機(jī)床操作規(guī)程，結(jié)論是能行但不可行,。
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第四種方法：在對刀時,，將顯示的與參考點偏差值個加上100后寫入其對應(yīng)刀補(bǔ)，每一把刀都如此,，這樣每一把刀的刀補(bǔ)就都是相對于參考點的,，加工程序的G92起點設(shè)為X100 Z100，試驗后可行,。這種方法的缺點是每一次加工的起點都是參考點,，刀具移動距離較長，但由于這是G00 快速移動,，還可以接受,。
+ j. Q- S/ q2 X. t8 w/ [  ^1 L% ?
; M+ d; X+ c% R9 ]- O; k第五種方法：在對基準(zhǔn)刀時將顯示的與參考點偏差及對刀直徑都記錄下來，系統(tǒng)一旦重啟,，可以手動的將刀具移動到G92 起點位置,。這種方法麻煩一些，但還可行,。

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數(shù)銑對刀
/ X9 x/ E$ ?* ?: @3 q一:對刀方法可用Z軸設(shè)定器來對刀,Z軸設(shè)定器有一定高度,所以對刀后補(bǔ)正值要考慮Z軸設(shè)定器高度.
二:刀具切削補(bǔ)正,就是用銑刀在加工件上的基準(zhǔn)面上對刀,靠近工件時將Z軸放慢,我一般用0.01MM來靠近,刀具切削工件0.01MM后,我將Z軸再抬高0.01MM,既是我要的值,如果你不想工件基準(zhǔn)面有痕跡,那你就用第一種方法了.
+ }5 ?8 d3 e4 G6 C6 F9 U$ }+ Y6 K' \除此之外你要將Z軸的數(shù)值輸入相應(yīng)的長度補(bǔ)正代碼H.注意Z軸的數(shù)值有正有負(fù)系統(tǒng)不同各有區(qū)別!重要的是一定要把數(shù)值正確輸入!!!
7 N& V2 f0 q4 N" h) p另一方法,，用的輔助工具是塞尺,，避免損壞工件表面和主軸端面。
在沒有對刀儀的情況下,，直接測量刀具的長度：
首先將主軸端面（沒裝刀具）直接接觸工件表面（間隙用塞尺測量,，下同），這樣可以設(shè)定工件坐標(biāo)系,，同時設(shè)定了Z方向的零平面,；然后只管換刀具，刀尖都在同一零平面測量（或者用高度游標(biāo)卡尺測量）,，這樣測量出的是刀具的長度值（正值）,，分別輸入不同的長度補(bǔ)償號；至于半徑補(bǔ)償,，只要搞懂刀具的刀位點和左右半徑補(bǔ)償方向就可以直接在半徑補(bǔ)償值里輸入數(shù)據(jù)就可以了,。
/ B1 I% V1 C8 A* u可能因各人的工作方法不同,對于對刀的操作也各不想同,但有一點是完全相同的那就是對刀的工作原理.
對刀的精確度也會直接影響加工的精確度.如果工件的表面要求不是很高,可用試切的方法對刀,相反的話可用塞尺或塊規(guī),此時要注意避免損壞刀尖.

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判斷刀具與工件基準(zhǔn)面是否接觸的電工方法
用一個萬用表，設(shè)置在測量最小電阻檔,，一個表棒接工件基準(zhǔn)面,，另一個表棒接刀具，慢慢的下降刀具,，當(dāng)電阻值突然變小時,，刀具已經(jīng)接觸了工件基準(zhǔn)面，此時的測量結(jié)果就是刀補(bǔ)值,。

或者,，在工件的基準(zhǔn)面上，放一塊已知厚度的絕緣膜,，膜上放一個量塊,，萬用表的表棒，一個接量塊,，另一個接刀具,，當(dāng)?shù)毒呓佑|量塊時，電阻突然變成0,，此時把z軸測量結(jié)果減去絕緣膜與量塊的厚度就是刀補(bǔ)值,，這種方法很節(jié)約萬用表的電池。

萬用表設(shè)置在電壓檔,，把一個已知厚度的紐扣電池放在工件基準(zhǔn)面上,，一個表棒接工件，另一個表棒接刀具,，瞄準(zhǔn)電池下降刀具,，當(dāng)突然測量到電壓時,，表明此時刀具已經(jīng)與電池接觸,，把z軸測量結(jié)果減去電池的厚度就是刀補(bǔ)值
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