在數控車床操作和編程過程中,了解基本的坐標關系和對刀原理是非常重要的。這對於我們更好地理解機床的加工原理,修正加工中的尺寸偏差是很有幫助的。
壹、基本坐標關系
壹般來說,常用的坐標系有兩種:壹種是機械坐標系;另壹種是工件坐標系,也叫程序坐標系。它們之間的關系可以用圖1來表示。
圖1機械坐標系和工件坐標系的關系
在機床的機械坐標系中有壹個固定的參考點(假設為(x,z))。這個參考點的作用主要是用來定位機床本身。由於每次開機後無論刀架停留在哪裏,系統都將當前位置設置為(0,0),這必然會導致基準的不壹致,所以每次開機的第壹步都是回到參考點(有的稱為零點返回),即通過確定(x,z)來確定原點(0,0)。
為了計算和編程方便,我們通常將程序原點設置在工件右端面的旋轉中心,盡量使編程基準與設計和裝配基準重合。機械坐標系是機床的唯壹基準,所以需要找出程序原點在機械坐標系中的位置。這通常在下壹個刀具設置過程中完成。
二、刀法
1.試著切刀。
試切法是實踐中應用最廣泛的對刀方法。以三菱50L數控系統RFCZ12車床為例介紹具體操作方法。工件和刀具夾緊後,驅動主軸旋轉,移動刀架,試切工件的壹段外圓。然後保持X坐標不變,移動Z軸刀具遠離工件,測量外圓直徑。在相應的刀具參數中輸入到刀具長度中,系統會自動從刀具當前的X坐標中減去外圓直徑,得到工件坐標系的X原點位置。然後移動刀具嘗試切削工件壹端的端面,並在相應的刀具參數寬度中輸入Z0。系統會自動將此時刀具的Z坐標減去剛輸入的值,得到工件坐標系Z原點的位置。
例如,當x為150.0時,2號刀具的刀柄所車削的外圓直徑為25.0,則用該刀具切削時程序原點的值為150.0-25.0 = 125.0;z為180.0時刀架端面為0,所以用該刀具切削時程序原點的z值為180.0-0=180.0。將(125.0,180.0)分別存儲到2#刀具參數長度中的X和Z中,在程序中使用T0202成功建立工件坐標系。
實際上,在機械坐標系中求工件原點的位置,並不是求該點的實際位置,而是求刀尖到達(0,0)時刀架的位置。這種方法壹般不用標準刀,所有要用的刀都需要在加工前對準。
2.工具設置儀器自動設置工具
目前很多車床都配有對刀儀。使用對刀儀對刀,可以避免測量帶來的誤差,大大提高對刀精度。由於對刀儀可以自動計算出各刀具的刀具長度和刀具寬度之差並存儲在系統中,所以在加工其他零件時,只需調整標準刀具,
這大大節省了時間。需要註意的是,使用對刀儀對刀,壹般是配標準刀,對刀時要先設定標準刀。以FANUC 0T系統的日本華成LJ-65438+100mc車削中心為例,介紹了對刀儀的工作原理和使用方法。對刀儀的工作原理如圖3所示。刀尖隨刀架移動到設定位置的對刀儀位置檢測點並與之接觸,直到內部電路接通發出電信號(通常我們能聽到嘟嘟聲並有指示燈)。2#刀尖接觸A點時,刀具所在點的X坐標存儲在G02的X中如圖2所示,刀尖接觸B點時刀具所在點的Z坐標存儲在G02的Z中。其他刀具的對刀操作方式相同。
實際上,在前面的操作中,只有X的零點和刀具相對於標準刀具的X方向和Z方向的差值被正確地檢查,然後才能在更換工件進行加工時檢查Z的零點。因為對刀儀在機械坐標系中的位置始終是確定的,更換工件後,只需要將Z坐標原點對準標準刀具即可。操作過程中,擡起Z軸功能測量按鈕“Z軸移動”