數(shù)控車試切對刀法的原理及對刀思路

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1、專業(yè)資料數(shù)控車床精確對刀方法本文就是一篇非常實用的文章，文中首先介紹了數(shù)控車床常用的“試切對刀法”的原理及對刀思路；接著，介紹了華中世紀星車削數(shù)控系統(tǒng)的四種手動試切對刀方法；為改進其對刀精度，根據(jù)“自動試切→測量→誤差補償”的思路，設(shè)計出了用程序控制的自動試切法，并總結(jié)介紹了四種精確對刀方法。文后還給出了幾種對刀的示例程序，可能會對大家有所幫助。???對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。對刀的準確性決定了零件的加工精度，同時，對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。華中世紀星車削系統(tǒng)是武漢華中數(shù)控股份公

2、司近年推出的優(yōu)秀國產(chǎn)數(shù)控車削系統(tǒng)，是2004年首屆全國數(shù)控技能大賽的指定數(shù)控車削系統(tǒng)之一。但遺憾的是，華中公司以往多通過其技術(shù)人員口頭向用戶說明對刀操作，在他們編寫的《操作說明書》中卻沒有提到對刀操作，給用戶學(xué)習(xí)、使用帶來不便。筆者通過實踐探索，結(jié)合教學(xué)、技能考證培訓(xùn)與加工實踐的經(jīng)驗，將該系統(tǒng)的幾種快速準確的試切對刀方法予以小結(jié)，供大家參考，希望借此對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的推廣，推動我國數(shù)控技能人才的培訓(xùn)盡一點微薄之力。???一、數(shù)控車試切對刀法的原理及對刀思路???深入理解數(shù)控車床的對刀原理對于操作者保

3、持清晰的對刀思路、熟練掌握對刀操作以及提出新的對刀方法都具有指導(dǎo)意義。對刀的實質(zhì)是確定隨編程而變化的工件坐標系的程序原點在唯一的機床坐標系中的位置。對刀的主要工作是獲得基準刀程序起點的機床坐標和確定非基準刀相對于基準刀的刀偏置。本文作以下約定來說明試切法對刀的原理與思路：使用華中世紀星教學(xué)型車削系統(tǒng)HNC-21T（應(yīng)用軟件版本號為5.30）；以工件右端面中心為程序原點，用G92指令設(shè)定工件坐標系；直徑編程，程序起點H的工件坐標為（100，50）；刀架上裝四把刀：1號刀為90°外圓粗車刀、2號基準刀

4、為90°外圓精車刀、3號刀為切斷刀、4號刀為60°三角螺紋刀（全文所舉實例均與此相同）。???如圖1所示，基準刀按照“手動試切工件的外圓與端面，分別記錄顯示器（CRT）顯示試切點A的X、Z機床坐標→推出程序原點O的機床坐標→推出程序起點H的機床坐標”的思路對刀。根據(jù)A點與O點的機床坐標的關(guān)系：XO=XA－Φd，ZO=ZA，可以推出程序原點O的機床坐標。再根據(jù)H相對于O點的工件坐標為(100,50)，最后推出H點的機床坐標：XH=100－Φd，ZH=ZA+50。這樣建立的工件坐標系是以基準刀的刀尖位

5、置建立的工件坐標系。學(xué)習(xí)資料專業(yè)資料圖1手動試切對刀示意圖???如圖2所示，由于各刀裝夾在刀架的X、Z方向的伸長和位置不同，當(dāng)非基準刀轉(zhuǎn)位到加工位置時，刀尖位置B相對于A點就有偏置，原來建立的工件坐標系就不再適用了。此外，每把刀具在使用過程中還會出現(xiàn)不同程度的磨損，因此各刀的刀偏置和磨損值需要進行補償。獲得各刀刀偏置的基本原理是：各刀均對準工件上某一基準點（如圖1的A點或O點），由于CRT顯示的機床坐標不同，因此將非基準刀在該點處的機床坐標通過人工計算或系統(tǒng)軟件計算減去基準刀在同樣點的機床坐標，就

6、得到了各非基準刀的刀偏置。圖2刀具的偏置和磨損補償???受多種因素的影響，手動試切對刀法的對刀精度十分有限，將這一階段的對刀稱為粗略對刀。為得到更加準確的結(jié)果，如圖3所示，加工前在零件加工余量范圍內(nèi)設(shè)計簡單的自動試切程序，通過“自動試切→測量→誤差補償”的思路，反復(fù)修調(diào)基準刀的程序起點位置和非基準刀的刀偏置，使程序加工指令值與實際測量值的誤差達到精度要求，將這一階段的對刀稱為精確對刀。由于保證基準刀程序起點處于精確位置是得到準確的非基準刀刀偏置的前提，因此一般修正了前者后再修正后者。學(xué)習(xí)資料專業(yè)資

7、料???綜合這兩個階段的對刀，試切法對刀的基本操作流程如下：用基準刀手動試切得到對刀基準點的機床坐標→人工計算或自動獲得各非基準刀的刀偏置→基準刀處于大概的程序起點位置→基準刀反復(fù)調(diào)用試切程序，測量尺寸后，以步進或MDI方式移動刀架進行誤差補償，修正其程序起點的位置→非基準刀反復(fù)調(diào)用試切程序，在原刀偏置的基礎(chǔ)上修正刀偏置→基準刀處于準確的程序起點不動。圖3多刀試切對刀示意圖???二、幾種粗略對刀方法小結(jié)???下述每種方法的對刀準備工作均相同：在系統(tǒng)MDI功能子菜單下按F2鍵，進入刀偏表；用▲、鍵移

8、動藍色亮條到各刀對應(yīng)的刀偏號位置，按F5鍵；將刀偏號為#0000、#0001、#0002、#0003、#0004的X偏置、Z偏置的數(shù)據(jù)均修改為零，再按下F5鍵。???1.選定基準刀為標準刀，自動設(shè)置刀偏置法???如圖1、圖4所示，對刀步驟如下：???(1)用▲、鍵移動藍色亮條對準2號基準刀的刀偏號#0002位置處，按F5鍵設(shè)置2號刀為標準刀具，則所在行變成紅色亮條。???(2)用基準刀試切工件右端面，記錄試切點A的Z機床坐標；試切工件外圓，記錄A點的X機床坐標，退刀后停車，測量已切