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數(shù)控車(chē)床加工對(duì)刀操作及工作原理
摘要： 1.手工編程操作 將編制的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，具體的操作方法是：先通過(guò)機(jī)械操作面板啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床，接著由CRT/MDI面板輸入加工程序，然后運(yùn)行加工程序。 1)啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床操作 ①機(jī)床啟動(dòng)按鈕ON ②程序鎖定按鈕OFF 2)編輯操作 ①選擇MDI方式或EDIT方式 ②按(PRGRM)健 ③輸入程序名 鍵入程序地址符、程序號(hào)字符后按(INSRT)鍵。 ④鍵入程序段 ⑤鍵入程序段號(hào)、操作指令代碼后按(INPUT)鍵。 3)運(yùn)行程序操作 ①程序鎖定按鈕ON ②選擇自動(dòng)循環(huán)...
1.手工編程操作
將編制的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，具體的操作方法是：先通過(guò)機(jī)械操作面板啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床，接著由CRT/MDI面板輸入加工程序，然后運(yùn)行加工程序。
1)啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床操作
?、贆C(jī)床啟動(dòng)按鈕ON
②程序鎖定按鈕OFF
2)編輯操作
?、龠x擇MDI方式或EDIT方式
?、诎?PRGRM)健
?、圯斎氤绦蛎℃I入程序地址符、程序號(hào)字符后按(INSRT)鍵。
④鍵入程序段
?、萱I入程序段號(hào)、操作指令代碼后按(INPUT)鍵。
3)運(yùn)行程序操作
?、俪绦蜴i定按鈕ON
?、谶x擇自動(dòng)循環(huán)方式
2.調(diào)用程序操作
調(diào)用已儲(chǔ)存在數(shù)控系統(tǒng)中的加工程序，具體的操作方法先通過(guò)機(jī)械操作面板啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床，接著調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)的加工程序，然后運(yùn)行程序。
1)啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床操作
?、贆C(jī)床啟動(dòng)按鈕ON
②程序鎖定按鈕OFF
2)調(diào)用程序操作
?、龠x擇MDI方式或EDIT方式
?、诎?PRGRM)鍵
?、壅{(diào)用程序 鍵入程序地址符、程序號(hào)字符后按(INPUT)鍵。
3)運(yùn)行程序操作
?、俪绦蜴i定按鈕ON
②選擇自動(dòng)循環(huán)方式
?、郯醋詣?dòng)循環(huán)按鈕
3.數(shù)控車(chē)床對(duì)刀操作
數(shù)控車(chē)床對(duì)刀方法有三種(圖1)：試切削對(duì)刀法、機(jī)械對(duì)刀法和光學(xué)對(duì)刀法。
1)試切削對(duì)刀法對(duì)刀原理
如圖2所示，假設(shè)刀架在外圓刀所處位置換上切割刀，雖然刀架沒(méi)有移動(dòng)，刀具的坐標(biāo)位置也沒(méi)有發(fā)生變化，但兩把刀尖不在同一位置上，如果不消除這種換刀后產(chǎn)生的刀尖位置誤差，勢(shì)必造成換刀后的切削加工誤差。
換刀后刀尖位置誤差的計(jì)算： ΔX=X1-X2
ΔZ=Z1-Z2
根據(jù)對(duì)刀原理，數(shù)控系統(tǒng)記錄了換刀后產(chǎn)生的刀尖位置誤差ΔX、ΔZ，如果用刀具位置補(bǔ)償?shù)姆椒ù_定換刀后的刀尖坐標(biāo)位置，這樣能保證刀具對(duì)工件的切削加工精度。
2)基準(zhǔn)刀對(duì)刀操作(圖3)
?、儆猛鈭A車(chē)刀切削工件端面，向數(shù)控系統(tǒng)輸入刀尖位置的Z坐標(biāo)。
②用外圓車(chē)刀切削工件外圓，測(cè)量工件的外圓直徑，向數(shù)控系統(tǒng)輸入該工件的外圓直徑測(cè)量值，即刀尖位置的X坐標(biāo)。耐磨焊條
3)一般刀對(duì)刀操作
如圖4所示，用切割刀的刀尖對(duì)準(zhǔn)工件端面和側(cè)母線的交點(diǎn)，向數(shù)控系統(tǒng)輸入切割刀刀尖所在位置的Z坐標(biāo)和X坐標(biāo)。這樣，數(shù)控系統(tǒng)記錄了兩把刀尖在同一位置上的不同坐標(biāo)值，計(jì)算出換刀后一般刀與基準(zhǔn)刀的刀尖位置偏差，并通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)刀具位置偏差補(bǔ)償來(lái)消除換刀后的刀尖位置偏差。
4.刀位偏置值的修改與應(yīng)用
如果車(chē)削工件外圓后，工件的外圓直徑大了0.30mm。對(duì)此，我們可不用修改程序，而通過(guò)修改刀位偏置值來(lái)解決，即在X方向把刀具位置的偏置值減小0.30mm，這樣就很方便地解決了切削加工中產(chǎn)生的加工誤差。
在用G50設(shè)置刀具的起點(diǎn)時(shí)，一般要將該刀的刀偏值設(shè)為零。
此方式的缺點(diǎn)是起刀點(diǎn)位置要在加工程序中設(shè)置，且操作較為復(fù)雜。但它提供了用手工經(jīng)確調(diào)整起刀點(diǎn)的操作方式，有的人對(duì)此比較喜歡。
(3)用G54~G59設(shè)置程序原點(diǎn)
①試切和測(cè)量步驟同前述一樣。
?、诎?ldquo;OFSET SET”鍵，進(jìn)人“坐標(biāo)系”設(shè)置，移動(dòng)光標(biāo)到相應(yīng)位置，輸入程序原點(diǎn)的坐標(biāo)值，按“測(cè)量”或“輸入”鍵進(jìn)行設(shè)置。如圖4所示。
?、墼诩庸こ绦蚶镎{(diào)用，例如：G55 X100 Z5...。G54為默認(rèn)調(diào)用。
注意：若設(shè)置和使用了刀偏補(bǔ)償，*好將G54~G59的各個(gè)參數(shù)設(shè)為0，以免重復(fù)出錯(cuò)。對(duì)于多刀加工，可將基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在G54~G59的其中之一，將基準(zhǔn)刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為零，而將其它刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為其相對(duì)于基準(zhǔn)刀的偏移量。
這種方式適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤(pán)上有固定裝夾位置的加工。銑削加工用得較多。
執(zhí)行G54~G59指令相當(dāng)于將機(jī)床原點(diǎn)移到程序原點(diǎn)。
(4)用“工件移”設(shè)置程序原點(diǎn)
?、偻ㄟ^(guò)試切工件外圓、端面，測(cè)量直徑，根據(jù)公式(1)計(jì)算出程序原點(diǎn)(工件原點(diǎn))的X坐標(biāo)，記錄顯示屏顯示的原點(diǎn)Z坐標(biāo)。
②按“OFSET SET”鍵，進(jìn)入“工件移”設(shè)置，將光標(biāo)移到對(duì)應(yīng)位置，分別輸入得到的X. Z坐標(biāo)值，按機(jī)床MDI鍵盤(pán)上的“INPUT”鍵進(jìn)行設(shè)置。如圖5所示。
③使X、Z軸回機(jī)床原點(diǎn)(參考點(diǎn))，建立程序原點(diǎn)坐標(biāo)。
“工件移”設(shè)置亦相當(dāng)于將機(jī)床原點(diǎn)移到程序原點(diǎn)(工件原點(diǎn))。對(duì)于單刀加工，如果設(shè)置了“工件移”，*好將其刀偏補(bǔ)償設(shè)為0，以防重復(fù)出錯(cuò);對(duì)于多刀加工，“工件移”中的數(shù)值為基準(zhǔn)刀的偏移值，將其它刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在相應(yīng)的刀偏補(bǔ)償中。
所謂經(jīng)確對(duì)刀，就是在零件加工余量范圍內(nèi)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)試切程序，通過(guò)“自動(dòng)試切→測(cè)量→誤差補(bǔ)償”的思路，反復(fù)修調(diào)偏移量、或基準(zhǔn)刀的程序起點(diǎn)位置和非基準(zhǔn)刀的力偏置，使程序加工指令值與實(shí)際測(cè)量值的誤差達(dá)到精度要求。由于保證基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)處于經(jīng)確位置是得到準(zhǔn)確的非基準(zhǔn)刀刀偏置的前提，因此一般修正了前者后再修正后者。
經(jīng)確對(duì)刀偏移量的修正公式為：
記:δ=理論值(程序指令值)-實(shí)際值(測(cè)量值)，則
xo2=xo1 +δx(3)
Zo2=Zo1-δZ
注意：δ值有正負(fù)號(hào)。
例如：用指令試切一直徑40、長(zhǎng)度為50的圓柱，如果測(cè)得的直徑和長(zhǎng)度分別為040.25和49.85，則該刀具在X、Z向的偏移坐標(biāo)分別要加上-0.25和-0.15,當(dāng)然也可以保持原刀偏值不變，而將誤差加到磨損欄。6 結(jié)束語(yǔ)
筆者設(shè)計(jì)了一段多刀加工程序，在FANUC Oi數(shù)控車(chē)削系統(tǒng)上驗(yàn)證了上述幾種組合對(duì)刀設(shè)置方式，取得了相同的效果。對(duì)其它數(shù)控系統(tǒng)也具有一定推廣價(jià)值。
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