【数控车床对刀仪】数控车床对刀及建立工件坐标系的方法

 2018-12-27 18:48:13  |  编辑:神速数控机床  |  阅读:735  |   数控车床  机床坐标系  对刀仪
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数控车床对刀及建立工件坐标系的方法

摘要:利用数控车床进行零件加工时,开机后,我们先要执行回参考点的操作,以便建立机床坐标系;然后要进行对刀及建立工件坐标系的操作,最后再编制零件的程序并加工。对刀的准确与否直接会影响后面的加工。在实际使用中,试切法对刀有三种形式,本文主要介绍这三种对刀形式。

关键字:数控车床     机床坐标系    工件坐标系      试切法对刀

正文:

在数控车床上加工零件时,我们通常先开机回零,然后安装零件毛坯和刀具,接着要进行对刀和建立工件坐标系的操作,最后才是编制程序和自动加工。对刀操作的正确与否,直接会影响后续的加工。对刀有误的话,轻则影响零件的加工精度,重则会造成机床事故。所以作为数控车床的操作者,首先要掌握对刀及工件坐标系的建立方法。

数控车床上的对刀方法有两种:试切法对刀和机外对刀仪对刀。一般学校没有机外对刀仪这种设备,所以采用试切法对刀。而根据实际需要,试切法对刀又可以采用三种形式,本文以华中数控HNC-21/T系统为例来阐述这三种形式的对刀及工件坐标系的建立方法。

一、T对刀

T对刀的基本原理是:对于每一把刀,我们假设将刀尖移至工件右端面中心,记下此时的机床指令X、Z的位置,并将它们输入到刀偏表里该刀的X偏置和Z偏置中。以后数控系统在执行程序指令时,会将刀具的偏置值加到指令的X、Z坐标中,从而保证所到达的位置正确。其具体的操作如下:

(1)开启机床,释放“急停”按钮,按“回零”,再按“+X”和“+Z”,执行回参考点操作。

(2)按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,将刀具移动到合适的位置然后按“-Z”手动车削外圆,最后按“+Z”沿Z向退刀,如图1所示。

(3)按“主轴停止”停止主轴,然后测量试切部分的直径,测得直径为Φ69.934,按“F4(MDI)”,再按“F2(刀偏表)”,将光条移到1号刀的试切直径上,回车,输入69.934,再回车,1号刀的X偏置会自动计算出来,如图3所示。

图1                                                     图2

(4)移动刀具到合适的位置,按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,然后按“-X”手动车削端面,最后按“+X”沿X向退刀,如图2所示。

(5)按“主轴停止”停止主轴,将光条移到1号刀的试切长度上,回车,输入0,再回车,1号刀的Z偏置会自动计算出来,如图3所示。

图3

2号刀的对刀过程与1号刀类似,只不过不能切端面。具体如下:

(1)按“刀位转换”将2号刀换到切削位置,按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,将刀具移动到合适的位置然后按“-Z”手动车削外圆,最后按“+Z”沿Z向退刀,如图4所示。

(2)按“主轴停止”停止主轴,然后测量2号刀试切部分的直径,测得直径为Φ65.980,将光条移到2号刀的试切直径上,回车,输入65.980,再回车,2号刀的X偏置会自动计算出来,如图6所示。

(3)按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,然后按“-Z”手动继续车削外圆,最后按“+X”沿X向退刀,如图5所示。

(4)按“主轴停止”停止主轴,测量2号刀的试切长度,得33.087, 将光条移到2 号刀的试切长度上,回车,输入-33.087,再回车,2号刀的Z偏置会自动计算出来,如图6所示。

如果还有3号和4号刀具,其对刀方法与2号刀具是一样的,这里不再赘述。

图4                                                     图5

图6

使用T对刀需要注意两点:

(1)G54~G59这六个坐标系的坐标原点都要设成(0,0),后面将会讲述。

    (2)程序中,每一把刀具在使用前,都应该用T指令调用相应的刀偏,如T0101,T0202等。

二、G54~G59对刀

G54~G59又称零点偏置指令,它是将机床坐标系偏移一定的距离来建立工件坐标系。其具体操作如下:

(1)按“刀位转换”将1号刀换到加工位置上,按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,将刀具移动到合适的位置然后按“-Z”手动车削外圆,最后按“+Z”沿Z向退刀,如图1所示。

(2)按“主轴停止”停止主轴,然后测量1号刀试切部分的直径,测得直径为Φ69.934,则半径为34.967。记下机床指令位置的X值,为-185.034。那么工件轴线在机床坐标系下的X坐标为X=-185.034-34.967=-220.001。

(3)按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,将刀具移动到合适位置,然后按“-X”手动车削端面,最后按“+X”沿X向退刀,如图2所示。

(4)按“主轴停止”停止主轴,记下机床指令位置的Z坐标Z=-103.167,这表示工件右端面在机床坐标系下的Z坐标Z=-103.167。

(5)按“F10(返回)”返回顶层菜单,按“F4(MDI)”,再按“F4(坐标系)”,进入自动坐标系G54的界面,在MDI的提示下输入“X-220.001 Z-103.167”,如图7所示。

(6)按回车,结果G54的界面就会显示“X-220.001 Z-103.167”,如图8所示。

图7

图8

2号刀的对刀过程与1号刀类似,只不过不能切端面。具体如下:

(1)按“刀位转换”将2号刀换到切削位置,按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,将刀具移动到合适的位置然后按“-Z”手动车削外圆,最后按“+Z”沿Z向退刀,如图4所示。

(2)按“主轴停止”停止主轴,然后测量2号刀试切部分的直径,测得直径为Φ65.980,则半径为32.990。记下机床指令位置的X值,为-108.99。那么工件轴线在机床坐标系下的X坐标为X=-108.99-32.99=-141.980。

(3)按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,然后按“-Z”手动继续车削外圆,最后按“+X”沿X向退刀,如图5所示。

(4)按“主轴停止”停止主轴,测量2号刀的试切长度,得33.087。记下机床指令位置的Z值,为-70.559。那么工件右端面在机床坐标系下的Z坐标Z=-70.559-33.087=-103.646。

(5)按“F10(返回)”返回顶层菜单,按“F4(MDI)”,再按“F4(坐标系)”,进入自动坐标系G54的界面,按“PgDn”键进入G55的界面,在MDI的提示下输入“X-141.980 Z-103.646”,按回车,结果G55的界面就会显示“X-141.980 Z-103.646”,如图9所示。

如果还有3号和4号刀具,其对刀方法与2号刀具是一样的,这里不再赘述。

使用G54~G59对刀需要注意以下几点:

(1)刀偏表中所有刀具的X偏置和Z偏置都要设为0。这是因为如果采用G54~G59进行了零点偏移,而同时在刀偏表中设置了刀具偏置,程序执行时会进行双重偏置,系统会产生超程报警,不予执行。   

图9

(2)程序中,每一把刀具在使用前,都应该用G54~G59指令调用相应的工件坐标系,如:

%0001

G54                     (调用G54坐标系)

                M03 S800 T0101          (用1号刀)

……

G55                     (调用G55坐标系)

T0202                   (用2号刀)

……

M30                     (程序结束)

三、G92设定工件坐标系

上面介绍的T对刀和G54~G59对刀都是在程序执行之前手动进行的。我们也可以在程序执行的过程中动态地建立工件坐标系,这就要用到G92指令。它的格式是G92 Xα Zβ。其原理是:以刀具当前位置为基准,建立一个坐标系,使得刀尖在该坐标系下的坐标值是(α,β)。用法如下:

(1)按“刀位转换”将1号刀换到加工位置上,按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,将刀具移动到合适的位置然后按“-Z”手动车削外圆,最后按“+Z”沿Z向退刀。

(2)按“主轴停止”停止主轴,然后测量1号刀试切部分的直径,测得直径为Φ69.934,则半径为34.967。记下机床指令位置的X值,为-185.034。那么工件轴线在机床坐标系下的X坐标为X=-185.034-34.967=-220.001。

(3)按“主轴正转”启动主轴,按“手动”,将刀具移动到合适位置,然后按“-X”手动车削端面,最后按“+X”沿X向退刀。

(4)按“主轴停止”停止主轴,记下机床指令位置的Z坐标Z=-103.167,这表示工件右端面在机床坐标系下的Z坐标Z=-103.167。

(5)按“F10(返回)”返回顶层菜单,按“F4(MDI)”,再按“F6(MDI运行)”,在MDI方式下,逐行输入以下程序段。每输入一行后敲回车,并按“循环启动”。

M03 S600

(主轴正转,转速600r/min)

G53 G90 G01 Z-103.167 F100

(直接机床坐标系编程,刀具移动到工件右端平面上)

G53 G90 G01 X-220.001 F100

(直接机床坐标系编程,刀具移动到工件右端面中心,如图10)

G91 G00 X100 Z50

(相对编程,刀具相对右端面中心,沿X正向移动100,Z正向移动50,如图11、图12)

M05

    (主轴停止)

图10                                                     图11

进行以上操作后,编写程序时,程序开头应该有G92 X100 Z50。例如:

%0002

G92 X100 Z50

M03 S600

……

G00 X100 Z50

M30

图12

使用G92应该注意以下问题:

(1)G92只是在程序开头动态建立工件坐标系,实际系统执行该指令时,刀具并不产生动作。

(2)使用G92时,1号刀的X偏置和Z偏置都要设为0,G54~G59这六个坐标系的X和Z也都要设为0。

(3)MDI方式下将刀具移动到(100,50)后,在程序执行前不要再手动移动刀具。

(4)程序结束前,应该将刀具移动到(100,50)的位置。否则下次执行程序时会产生偏移。

(5)本例中只给了一把刀具,如果有几把刀具,则其它刀具的X偏置和Z偏置只能设置为相对于1号刀的相对刀偏。至于怎么设置,本文不作深入讨论,有兴趣的读者可以自行研究。

四、结论

对刀方法灵活多样,初学者容易迷惑。建议初学者开始只使用T对刀,等慢慢熟练后,再试用另外两种方法并且掌握它们。这样,我们就可以根据不同的场合需要而采用相应的对刀方法。

相关问答

问:关于数控车床对刀仪使用的传感器类型

答:关于数控车床对刀仪使用的传感器最常见的类型是X,Y方向两根光栅尺,通过数据线,接口,处理模块,将光栅尺的光电信号转换成坐标显示屏的数据读数。
图像处理部分是最简单的,现在最常见的就是放大直读型,把道具的投影放大几十倍然后投射到一个刻度屏上,刀尖对准刻度中心之后,读取显示器上的坐标读数即可。这种结构简单,造价低廉,使用可靠。

问:哈斯st30ss数控车对刀仪怎么用

答:在工件的径向部分中的第一轿厢,刀具的Z值记在此时,在机械坐标系,然后将汽车轴向圆柱形,但切削量要小,记住,在这个时候,X的值在机床坐标系统,则游标卡尺测量了车后的工件的外径,如果选择工件坐标系是右侧的中心,即在工件该位置的坐标系原点是机床坐标系(X值只记得,只记得值+测量直径值)。上面说话直径编程。

问:哪位专家可以提供数控车床自动对刀仪的厂家信息,精度好一点的,国外的技术最好!急求!谢谢了!

答:对于数控车床用自动对刀仪生产企业主要有下几家企业:
1)英国雷尼绍公司
2)意大利马波斯公司
3)日本美德龙公司
4)哈尔滨先锋公司
对于以上四家企业,全是摆臂对刀,头二家是半自动及全自动都有,雷尼绍公司是做的最好,但价格也最高,马波斯公司产品紧随其后,价格也是稍比雷尼绍优惠,日本美德龙公司是以生产车床自动对刀仪的对刀头为主,摆臂一直是机床厂制作,据说这二年由国内企业在帮做臂,是半自动对刀;哈尔滨先锋公司也生产有此类产品,但由于以上三家在机床厂竞争非常激烈,在机床厂全套产品雷尼绍,据说都做到不到2万元,但如产品损坏,要单独采购对刀头还要1万多。
以上这几家的联络信息,直接到网上一搜就可以找到的。
雷尼绍、马波斯在沈阳、北京、上海等地全有办事处,美德龙只有上海有公司,其它地方全是代理,哈尔滨先锋在哈尔滨。
按你所要求,雷尼绍公司技术最好,精度也是最好的,但钱也是最好的。

问:数控仪表车床打孔对刀步骤

答:先把端面车一刀 , 会有一个圆心出现然后把钻头从圆心钻下一点点 这里有就是 X0 Z0 ; 加工中心就可采用机外对刀,用对刀仪 输入刀补就行了。
数控钻孔:钻孔机是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式,在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和设备统称。也有称为钻机、打孔机、打眼机、通孔机等。通过对精密部件进行钻孔,来达到预期的效果,钻孔机有半自动钻孔机和全自动钻孔机,随着人力资源成本的增加;大多数均考虑全自动钻孔机作为发展方向。随着时代的发展,自动钻孔机的钻孔技术的提升,采用全自动钻孔机对各种五金模具 表带钻孔 表带钻孔 首饰进行钻孔优势明显。

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来自[大安]的用户2018-12-27 20:39:37

这位兄弟说的没错,雷尼绍是最好的。测头等损坏,不用买新的,雷尼绍对用户有RBE服务,就是以旧换新服务的,价格非常的便宜。最大程度的降低客户的损失。具体可以自己雷尼绍的当地办事处。

来自[岳阳]的用户2018-12-27 23:59:15

质量、做工都不错

来自[万源]的用户2018-12-28 00:05:54

国外进口的有MARPOSS或者RENISHAW.
要是立式车床的话,可以考虑m&h,这个是海克斯康的一个品牌。

来自[鹤岗]的用户2018-12-28 08:35:58

价格公道,质量不错,卖家服务很好,下次有需要还来这里买。

来自[石嘴山]的用户2018-12-28 09:05:25

质量挺好的,发货速度很快,还会继续合作

来自[临沧]的用户2018-12-28 12:20:14

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来自[伊宁]的用户2018-12-28 14:51:58

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来自[武威]的用户2018-12-28 15:59:31

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来自[邵阳]的用户2018-12-28 17:18:42

质量不错?调试很到位

来自[邯郸]的用户2018-12-29 19:30:19

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来自[临湘]的用户2018-12-31 08:52:20

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来自[嘉峪关]的用户2018-12-31 17:55:45

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来自[洪湖]的用户2019-01-01 11:32:01

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来自[淮安]的用户2019-01-03 11:28:57

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来自[郑州]的用户2019-01-08 11:19:59

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来自[栖霞]的用户2019-01-14 08:33:02

还可以,质量不错,值得再次购买

来自[包头]的用户2019-01-25 16:50:40

材质很好,制作精良,很满意