鉅釜機械公司針對數(shù)控加工中心編程時對刀相關(guān)學(xué)問整理總結(jié),,供廣闊用戶參考:
1.刀位點
刀位點是刀具上的一個基準(zhǔn)點,,刀位點相對運動的軌跡即加工道路,也稱編程軌跡,。
2.對刀和對刀點
對刀是指操作員在啟動數(shù)控程序之前,,經(jīng)過一定的丈量手腕,,使刀位點與對刀點重合。能夠用對刀儀對刀,,其操作比擬簡單,,丈量數(shù)據(jù)也比擬精確。還能夠在數(shù)控加工中心上定位好夾具和裝置好零件之后,,運用量塊,、塞尺、千分表等,,應(yīng)用數(shù)控加工中心上的坐標(biāo)對刀,。關(guān)于操作者來說,肯定對刀點將是十分重要的,,會直接影響零件的加工精度和程序控制的精確性,。在批消費過程中,更要思索到對刀點的反復(fù)精度,,操作者有必要加深對數(shù)控設(shè)備的理解,,控制更多的對刀技巧。

(1)對刀點的選擇準(zhǔn)繩
在機床上容易找正,,在加工中便于檢查,,編程時便于計算,而且對刀誤差小,。
對刀點能夠選擇零件上的某個點(如零件的定位孔中心),,也能夠選擇零件外的某一點(如夾具或機床上的某一點),但必需與零件的定位基準(zhǔn)有一定的坐標(biāo)關(guān)系,。
進步對刀的精確性和精度,,即使零件請求精度不高或者程序請求不嚴(yán)厲,所選對刀部位的加工精度也應(yīng)高于其他位置的加工精度,。
選擇接觸面大,、容易監(jiān)測、加工過程穩(wěn)定的部位作為對刀點,。
對刀點盡可能與設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一,,防止由于尺寸換算招致對刀精度以至加工精度降低,增加數(shù)控程序或零件數(shù)控加工的難度,。
為了進步零件的加工精度,,對刀點應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。例如以孔定位的零件,,以孔的中心作為對刀點較為適合,。
對刀點的精度既取決于數(shù)控設(shè)備的精度,也取決于零件加工的請求,人工檢查對刀精度以進步零件數(shù)控加工的質(zhì)量,。特別在批消費中要思索到對刀點的反復(fù)精度,,該精度可用對刀點相對機床原點的坐標(biāo)值來停止校核。
(2)對刀點的選擇辦法
關(guān)于數(shù)控車床或車銑加工中心類數(shù)控設(shè)備,,由于中心位置(X0,,Y0,A0)已有數(shù)控設(shè)備肯定,,肯定軸向位置即可肯定整個加工坐標(biāo)系,。因而,只需求肯定軸向(Z0或相對位置)的某個端面作為對刀點即可,。
關(guān)于三坐標(biāo)數(shù)控銑床或三坐標(biāo)加工中心,,相對數(shù)控車床或車銑加工中心復(fù)雜很多,依據(jù)數(shù)控程序的請求,,不只需求肯定坐標(biāo)系的原點位置(X0,,Y0,,Z0),,而且要同加工坐標(biāo)系G54、G55,、G56,、G57等確實定有關(guān),有時也取決于操作者的習(xí)氣,。對刀點能夠設(shè)在被加工零件上,,也能夠設(shè)在夾具上,但是必需與零件的定位基準(zhǔn)有一定的坐標(biāo)關(guān)系,,Z方向能夠簡單的經(jīng)過肯定一個容易檢測的平面肯定,,而X、Y方向肯定需求依據(jù)詳細(xì)零件選擇與定位基準(zhǔn)有關(guān)的平面,、圓,。
關(guān)于四軸或五軸數(shù)控設(shè)備,增加了第4,、第5個旋轉(zhuǎn)軸,,同三坐標(biāo)數(shù)控設(shè)備選擇對刀點相似,由于設(shè)備愈加復(fù)雜,,同時數(shù)控系統(tǒng)智能化,,提供了更多的對刀辦法,需求依據(jù)詳細(xì)數(shù)控設(shè)備和詳細(xì)加工零件肯定,。
對刀點相對機床坐標(biāo)系的坐標(biāo)關(guān)系能夠簡單地設(shè)定為相互關(guān)聯(lián),,如對刀點的坐標(biāo)為(X0,Y0,Z0),,同加工坐標(biāo)系的關(guān)系能夠定義為(X0+Xr,,Y0+Yr,Z0+Zr),,加工坐標(biāo)系G54,、G55、G56,、G57等,,只需經(jīng)過控制面板或其他方式輸入即可。這種辦法十分靈敏,,技巧性很強,,為后續(xù)數(shù)控加工帶來很大便當(dāng)。
一旦由于編程參數(shù)輸入錯誤,,機床發(fā)作碰撞,,對機床精度的影響是致命的。所以關(guān)于高精度數(shù)控車床來說,,碰撞事故要根絕,。
碰撞發(fā)作的最主要的緣由:
a.對刀具的直徑和長度輸入錯誤;
b.對工件的尺寸和其他相關(guān)的幾何尺寸輸入錯誤以及工件的初始位置定位錯誤,;
c.機床的工件坐標(biāo)系設(shè)置錯誤,,或者機床零點在加工過程中被重置,而產(chǎn)生變化,,機床碰撞大多發(fā)作在機床快速挪動過程中,,這時分發(fā)作的碰撞的危害也最大,應(yīng)絕對防止,。
所以操作者要特別留意機床在執(zhí)行程序的初始階段和機床在改換刀具的時分,,此時一旦程序編輯錯誤,刀具的直徑和長度輸入錯誤,,那么就很容易發(fā)作碰撞,。
在程序完畢階段,數(shù)控軸的退刀動作次第錯誤,,那么也可能發(fā)作碰撞,。
為了防止上述碰撞,操作者在操作機床時,,要充沛發(fā)揮五官的功用,,察看機床有無異常動作,有無火花,,有無噪音和異常的響動,,有無震動,有無焦味。發(fā)現(xiàn)異常狀況應(yīng)立刻中止程序,,待機床問題處理后,,機床才干繼續(xù)工作。
3.零點漂移現(xiàn)象
零點漂移現(xiàn)象是受數(shù)控設(shè)備四周環(huán)境影響要素惹起的,,在同樣的切削條件下,,對同一臺設(shè)備來說、運用相同一個夾具,、數(shù)控程序,、刀具,加工相同的零件,,發(fā)作的一種加工尺寸不分歧或精度降低的現(xiàn)象,。
零點漂移現(xiàn)象主要表如今數(shù)控加工過程的一種精度降低現(xiàn)象或者能夠了解為數(shù)控加工時的精度不分歧現(xiàn)象。零點漂移現(xiàn)象在數(shù)控加工過程中是不可防止的,,關(guān)于數(shù)控設(shè)備是普遍存在的,,普通受數(shù)控設(shè)備四周環(huán)境要素的影響較大,嚴(yán)重時會影響數(shù)控設(shè)備的正常工作,。影響零點漂移的緣由很多,,主要有溫度、冷卻液,、刀具磨損,、主軸轉(zhuǎn)速和進給速度變化大等。
4.刀具補償
經(jīng)過一定時間的數(shù)控加工后,,刀具的磨損是不可防止的,其主要表如今刀具長度和刀具半徑的變化上,,因而,,刀具磨損補償也主要是指刀具長度補償和刀具半徑補償。
5.刀具半徑補償
在零件輪廓加工中,,由于刀具總有一定的半徑如銑刀半徑,,刀具中心的運動軌跡并不等于所需加工零件的實踐軌跡,而是需求偏置一個刀具半徑值,,這種偏移習(xí)氣上成為刀具半徑補償,。因而,停止零件輪廓數(shù)控加工時必需思索刀具的半徑值,。需求指出的是,,UG/CAM數(shù)控程序是以理想的加工狀態(tài)和精確的刀具半徑停止編程的,刀具運動軌跡為刀心運動軌跡,,沒有思索數(shù)控設(shè)備的狀態(tài)和刀具的磨損水平對零件數(shù)控加工的影響,。因而,無論關(guān)于輪廓編程,還是刀心編程,,UG/CAM數(shù)控程序的完成必需思索刀具半徑磨損帶來的影響,,合理運用刀具半徑補償。
6.刀具長度補償
在數(shù)控銑,、鏜床上,,當(dāng)?shù)毒吣p或改換刀具時,使刀具刀尖位置不在原始加工的編程位置時,,必需經(jīng)過延長或縮短刀具長度方向一個偏置值的辦法來補償其尺寸的變化,,以保證加工深度或加工外表位置依然到達原設(shè)計請求尺寸。
7.機床坐標(biāo)系
數(shù)控加工中心的坐標(biāo)軸命名規(guī)則為機床的直線運動采用笛卡兒坐標(biāo)系,,其坐標(biāo)命名為X,、Y、Z,,通稱為根本坐標(biāo)系,。以X、Y,、Z坐標(biāo)軸或以與X,、Y、Z坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)軸線為中心旋轉(zhuǎn)的運動,,分別稱為A軸,、B軸、C軸,,A,、B、C的正方向按右手螺旋定律肯定,。
Z軸:通常把傳送切削力的主軸規(guī)則為Z坐標(biāo)軸,。關(guān)于刀具旋轉(zhuǎn)的機床,如鏜床,、銑床,、鉆床等,刀具旋轉(zhuǎn)的軸稱為Z軸,。
X軸:X軸通常平行與工件裝夾面并與Z軸垂直,。關(guān)于刀具旋轉(zhuǎn)的機床,例如臥式銑床,、臥式鏜床,,從刀具主軸向工件方向看,右手方向為X軸的正方向,,當(dāng)Z軸為垂直時,,關(guān)于單立柱機床如立式銑床,,則沿刀具主軸向立柱方向看,右手方向為X軸的正方向,。
Y軸:Y軸垂直于X軸和Z軸,,其方向可依據(jù)已肯定的X軸和Z軸,按右手直角笛卡兒坐標(biāo)系肯定,。
旋轉(zhuǎn)軸的定義也依照右手定則,,繞X軸旋轉(zhuǎn)為A軸,繞Y軸旋轉(zhuǎn)為B軸,,繞Z軸旋轉(zhuǎn)為C軸,。
數(shù)控加工中心的坐標(biāo)軸圖
機床原點就是機床坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點。機床上有一些固定的基準(zhǔn)線,,如主軸中心線,;也有一些固定的基準(zhǔn)面,如工作臺面,、主軸端面,、工作臺側(cè)面等。當(dāng)機床的坐標(biāo)軸手動返回各自的原點以后,,用各坐標(biāo)軸部件上的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面之間的間隔便可肯定機床原點的位置,,該點在數(shù)控機床的運用闡明書上均有闡明。
8.零件加工坐標(biāo)系和坐標(biāo)原點
工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系,,是由編程員在編制零件加工程序時,,以工件上某一固定點為原點樹立的坐標(biāo)系。零件坐標(biāo)系的原點稱為零件零點(零件原點或程序零點),,而編程時的刀具軌跡坐標(biāo)是按零件輪廓在零件坐標(biāo)系的坐標(biāo)肯定的,。
加工坐標(biāo)系的原點在機床坐標(biāo)系中稱為調(diào)整點。在加工時,,零件隨夾具裝置在機床上,,零件的裝夾位置相關(guān)于機床是固定的,所以零件坐標(biāo)系在機床坐標(biāo)系中的位置也就肯定了,。這時丈量的零件原點與機床原點之間的間隔稱作零件零點偏置,該偏置需求預(yù)先存儲到數(shù)控系統(tǒng)中,。
在加工時,,零件原點偏置便能自動加到零件坐標(biāo)系上,使數(shù)控系統(tǒng)可按機床坐標(biāo)系肯定加工時的絕對坐標(biāo)值,。因而,,編程員能夠不思索零件在機床上的實踐裝置位置和裝置精度,而應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)的偏置功用,,經(jīng)過零件原點偏置值,,補償零件在機床上的位置誤差,,如今的數(shù)控機床都有這種功用,運用起來很便當(dāng),。零件坐標(biāo)系的位置以機床坐標(biāo)系為參考點,,在一個數(shù)控機床上能夠設(shè)定多個零件坐標(biāo)系,分別存儲在G54/G59等中,,零件零點普通設(shè)在零件的設(shè)計基準(zhǔn),、工藝基準(zhǔn)處,便于計算尺寸,。
普通數(shù)控設(shè)備能夠預(yù)先設(shè)定多個工作坐標(biāo)系(G54~G59),,這些坐標(biāo)系存儲在機床存儲器內(nèi),工作坐標(biāo)系都是以機床原點為參考點,,分別以各自與機床原點的偏移量表示,,需求提早輸入機床數(shù)控系統(tǒng),或者說是在加工前設(shè)定好的坐標(biāo)系,。
加工坐標(biāo)系(MCS)是零件加工的一切刀具軌跡輸出點的定位基準(zhǔn),。加工坐標(biāo)系用OM-XM-YM-ZM表示。有了加工坐標(biāo)系,,在編程時,,無需思索工件在機床上的裝置位置,只需依據(jù)工件的特性及尺寸來編程即可,。
加工坐標(biāo)系的原點即為工件加工零點,。工件加工零點的位置是恣意的,是由編程人員在編制數(shù)控加工程序時依據(jù)零件的特性選定,。工件零點能夠設(shè)置在加工工件上,,也能夠設(shè)置在夾具上或機床上。為了進步零件的加工精度,,工件零點盡量選在精度較高的加工外表上,;為便當(dāng)數(shù)據(jù)處置和簡化程序編制,工件零點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上,,關(guān)于對稱零件,,最好將工件零點設(shè)在對稱中心上,容易找準(zhǔn),,檢查也便當(dāng),。
9.裝夾原點
裝夾原點常見于帶回轉(zhuǎn)(或擺動)工作臺的數(shù)控機床和加工中心,比方回轉(zhuǎn)中心,,與機床參考點的偏移量可經(jīng)過丈量存入數(shù)控系統(tǒng)的原點偏置存放器中,,供數(shù)控系統(tǒng)原點偏移計算用。