加工中心对刀技巧 精工加工中心常用对刀方法及其应用 随着科学技术和社会生产的迅速发展, 机械产品日趋复杂, 社会对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。传统的普通机床逐渐被高精度高效率高自动化的精工机床所代替。精工机床的普及使用以及计算机辅助设计和制造( CAD/CAM) 技术的迅速发展, 大幅度地缩短了产品的制造周期, 提高了产品的加工质量和市场竞争力, 因而具有广泛的发展前景和显著的经济效益。而在精工加工中, 对刀是很关键的一步, 对刀操作的不正确, 将直接影响零件的加工质量。也可能导致刀具与精工机床发生碰撞, 造成不良后果。本文主要叙述精工立式铣 精工加工中的对刀原理 工件在机床上定位装夹后, 必须确定工件在机床上的正确位置, 以便与机床原有的坐标系联系起来。确定工件具体位置的过程就是通过对刀来实现的, 而这个过程的确定也就是在确定工件的编程坐标系( 即工件坐标系) , 编程加工都是参照这个坐标系来进行的。在零件图纸上建立工件坐标系,使零件上的所有几何元素都有确定的位置, 而工件坐标系原点是以零件图上的某一特征点为原点建立坐标系, 使得编程坐标系与工件坐标系重合。 对刀操作实质包含三方面内容: 第一方面是刀具上的刀位点与对刀点重合; 第二方面是编程原点与机床参考点之间建立某种联系; 第三方面是通过精工代码指令确定刀位点与工件坐标系位置。 1刀位点是刀具上的一个基准点(车刀的刀位点为刀尖,平头立铣刀的刀位点为端面中心,球头刀的刀位点通常为球心), 刀位点相对运动的轨迹就是编程轨迹, 2对刀点就是加工零件时,刀具上的刀位点相对于工件运动的起点。一般来说,对刀点应选在工件坐标系的原点上,这样有利于保证对刀精度, 也可以将对刀点或对刀基准设在夹具定位元件上,这样有利于零件的批量加工。 在精工立式铣 3 对刀方法及其特点 立式铣加工中心XY 方向对刀和Z 方向对刀的方法以及对刀仪器是不相同的, 下面把它们区分开来进行描述。在实际对刀之前, 要确保机床已经返回了机床参考点( 机床参考点是精工机床上的一个固定基准点) , 各坐标轴回零, 这样才能建立起机床坐标系, 对刀以后才能将机床坐标系和编程坐标系有机的结合起来。 3.1 XY 方向对刀 XY 方向机内对刀主要有寻边器对刀、试切法对刀和杠杆百分表对刀等几种方法。 3.1.1 寻边器对刀 寻边器对刀精度较高, 操作简便﹑直观﹑应用广泛。采用寻边器对刀要求定位基准面应有较好的表面粗糙度和直线度, 确保对刀精度。常用的寻边器有标准棒(结构简单、成本低、校正精度不高)﹑机械寻边器(要求主轴转速设定在500 左右)( 精度高、无需维护、成本适中)和光电寻边器(主轴要求不转)( 精度高, 需维护, 成本较高)等。在实际加工过程中考虑到成本和加工精度问题一般选用机械寻边器来进行对刀找正。 当工件原点在工件中心时通常采用对称分中法进行对刀,其步骤如下:( 1) 装夹工件, 将机械寻边器装上主轴;( 2) 在MDI模式下输入S500 M03 并启动, 使主轴转速为S500;( 3) 用“ 手轮”方式, 通过不断改变倍率使机械寻边器靠近工件X 负向表面( 操作者左侧) , 测量记录X1, 同样运动机械寻边器至工件X正向表面( 操作者右侧) , 测量记录X2( 测量记录X 值时, 必需到POS- - > 综合- - > 机械坐标系中读取) ( 4) 采用同样的方法分别在Y 正向( 远离操作者) 负向( 正对操作者) 表面找正, 记录Y1、Y2;( 5) 计算(X1+X2)/2,(Y1+Y2)/2, 分别将计算结果填入OFFSET SETTING- - > 坐标系- - >G54 的X 和Y 中;( 6)提升主轴, 在MDI 模式下运行“ G90 G54 G0 X0 Y0”, 检查找正是否正确。当工件原点在工件某角( 两棱边交接处) , 其步骤如下:( 1)如果四边均为精基准, 或者要求被加工形状与工件毛坯有较高的位置度要求, 采用先对称分中, 后平移原点的方法;( 2) 只有两个侧面为精基准时, 采用单边推算法。
刀具Z轴对刀数据与刀具在刀柄上的装夹长度、工件坐标系到机械坐标零点位置有关。加工中心刀具较多，每把刀具到Z坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值就是刀具的长度补偿值。因此，需要在加工中心在或专用对刀仪上测量每把刀具的长度（就是刀具预调），并记录在刀具细表中，供机床操作人员使用。Z轴对刀通常有两种形式。 一、标准到+每把刀相对标准刀的差值1.选择一把刀具（也叫做标准刀）进行对刀，把对刀后得到的Z轴机械坐标值输入到G54中的Z轴。2.分别测出其余刀具相对于标准刀的差，注意此处带正负号输入，做好记录。当有机外对刀仪时，相对差值可在对刀仪上进行，没有时将在机床上进行。3.把记录的数值一一对应输入到相应长度补偿值中，长度补偿分形状补偿和磨耗补偿，记录值为形状补偿值。注意：在加工程序中均用G43+形状补偿值，不再出现G44指令。特点：操作麻烦如需分别测出每把刀相对于标准刀的差值；对应关系复杂，当标准刀更换时，其余刀具长度都将受到影响，需要做一些调整；适应性不强。 二、直接采用长度补偿H功能每把刀都单独进行对刀，把对刀得到的机械坐标值分别输入到相应刀号的长度值H中（此值均为负值），它们之间不存在对应关系，G54中的Z值为0.当有机外仪时，只需要选一把刀进行对刀，其余刀在对刀仪上进行，具体步骤如下。1.选一把平刀（也是称为标准刀）进行对刀，把对刀后的Z轴机械坐标值输入到相应刀号的长度值H中，设次值为L。2.利用对刀仪测量出每把刀相对标准刀的差值，标准刀长，差值为负，否则为正，并做好记录。3.用标准刀的长度值L分别加上测量后的差值，再输入相应的刀具长度补偿值H中。特点：刀具之间相对独立，不存在相对关系，操作方便，这种方法得到了广泛的利用。在加工中心操作中，当刀具较少时，如6把以内，也可以把刀具的长度补偿分别输入到G54~G59中，这样每把刀对应一个坐标系。