課題二數(shù)控車床的對刀與找正操作

1、數(shù)控車床加工工藝與數(shù)控車床加工工藝與編程操作編程操作課程課程電子教案電子教案主編：任國興學(xué)習(xí)重點學(xué)習(xí)重點：熟悉掌握工件坐標(biāo)系的建立、對刀原理、方法及對刀過程、補償及修訂等。學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的：掌握對刀的概念及重要性，并學(xué)會在經(jīng)濟型數(shù)控車床四工位自動轉(zhuǎn)位刀架上進行對刀的方法。 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 2.1數(shù)控車床對刀的相關(guān)知識 2.2采用工件坐標(biāo)系設(shè)定方式對刀2.3采用工件坐標(biāo)系（G54G59）選擇方式對刀 2.4采用刀具補償參數(shù)T功能對刀 復(fù)習(xí)思考題 一、 裝刀具：數(shù)控車床一般均采用四刀位自動刀架，裝刀須調(diào)整刀尖應(yīng)與主軸中心線等高，調(diào)整辦法用頂尖法或

2、試切法，刀桿伸出長度應(yīng)為刀桿厚度的1.52倍。裝刀一般原則：功能相近的刀具就近安裝，工序切換與更換刀具時間較短的原則。例如，對于車外輪廓一號刀位裝外圓粗車刀，二號刀位裝外圓精車刀，三號刀位裝切槽（切斷）刀，四號刀位裝螺紋刀.對于車內(nèi)腔零件一號刀位裝粗內(nèi)膛刀，二號刀位裝精內(nèi)膛刀，三號刀位裝內(nèi)切槽刀，四號刀位裝內(nèi)螺紋刀.二、裝工件數(shù)控車床一般均采用三爪自動定心卡盤，工件的裝夾、找正與普通車床基本相同，對于圓棒料在裝夾時應(yīng)水平放置在卡盤的卡爪中，并經(jīng)校正后旋緊卡盤的扳手，工件夾緊找正隨即完成。三、 回參考點機床上電后，一般要求必須回參考點，然后再進入其他運行方式，以確保機床坐標(biāo)系的建立，消除反向間隙

3、及機床誤差等 第一節(jié) 數(shù)控車床對刀的相關(guān)知識數(shù)控車床對刀的相關(guān)知識 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 四、對刀概念：加工一個零件往往需要幾把不同的刀具，而每把刀具在機床刀架上都是隨機裝夾的，所以在刀架轉(zhuǎn)位調(diào)刀時，刀尖所處的位置是不相同的，但系統(tǒng)要求在加工一個零件時，無論是調(diào)哪一把刀其進給走刀路線都應(yīng)嚴(yán)格按照編程所設(shè)定的刀號軌跡運行。在工件坐標(biāo)系下，不同長度和位置的刀具經(jīng)過測量和計算后，得到刀偏值，并將其放入刀庫表或補償表中，使得對工件進行切削時保證刀具刀位點坐標(biāo)一致，這個過程稱為對刀。對每一把刀具進行外圓試切和端面試切等方法找出刀具的刀偏值，按刀號分別將其值輸入到刀偏表中。第二節(jié) 采用工件坐標(biāo)

4、系設(shè)定方式對刀采用工件坐標(biāo)系設(shè)定方式對刀一、對刀原理：采用工件坐標(biāo)系設(shè)定方式G92 X_ Z_（FANUC用 G50 X_ Z_）程序段對刀時，必須通過調(diào)整機床刀架，將刀尖放在程序所要求的起刀點位置，如(100、120)，系統(tǒng)在執(zhí)行程序段時，刀不動，但建立了刀具位置坐標(biāo)在(100、120)點的工件坐標(biāo)系，在移動刀具時可以使用MDI方式操作。 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 二、方法及過程：（1）工件坐標(biāo)系原點設(shè)定在工件前端面與主軸中心線交點上。（2）返回參考點，建立機床坐標(biāo)系。（3）試切外徑并測量如圖21 所示。計算坐標(biāo)增量，以程序段G92 X 100Z120為例，用外圓刀在工件外圓試切一刀

5、，沿Z軸的正方向退刀，用千分尺測量工件直徑如為39.420計算刀尖當(dāng)前位置移動到起刀點位置所需的距離為X =100 39.420 = 60.580此時用增量方式將刀尖在當(dāng)前位置沿X正方向退60.580mm的距離，并記錄下CRT顯示“機床實際坐標(biāo)”一欄“X”值，如- 76.164，在工件右端面試切一刀，沿X軸的正方向退刀，并記錄下CRT顯示“機床實際坐標(biāo)”一欄“Z”值，如“- 395.255”計算刀尖當(dāng)前位置移動到起刀點位置所需的距離為：Z = - 395.255 + 120 = -275.255（4）對刀操作根據(jù)算出的坐標(biāo)增量，用手搖脈沖發(fā)生器或增量方式移動刀具使之移動到CRT顯示機床實際坐標(biāo)

6、為（- 76.164、-275.255）值的位置上。 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 （5）建立工件坐標(biāo)系接上當(dāng)前刀尖所處的位置在機床坐標(biāo)系下的值：（-76.164、 -275.255），這點與當(dāng)前刀尖在工件坐標(biāo)系中的值(100、120)是同一點。若執(zhí)行程序段G92 X100 Z120 時，則數(shù)控系統(tǒng)用新的工件坐標(biāo)系坐標(biāo)值取代了機床坐標(biāo)系坐標(biāo)值。第三節(jié)第三節(jié) 采用工件坐標(biāo)系（采用工件坐標(biāo)系（G54 G59）選擇方式對刀）選擇方式對刀一、HNC- 21T系統(tǒng)（一）對刀原理采用工件坐標(biāo)系設(shè)定方式G54 G59 程序段對刀時，在MDI功能子菜單下打開圖2-2界面中“坐標(biāo)系F4”選項進入坐標(biāo)系手動數(shù)

7、據(jù)輸入方式，圖形顯示主窗口G54坐標(biāo)系數(shù)據(jù)如圖22所示。圖 22 自動坐標(biāo)系數(shù)據(jù)顯示窗口若要選擇輸入的坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，G55/ G56/ G57/ G58/ G59可依次按Pgdn或Pgup鍵可依次對多把刀，將不同的零點偏置數(shù)據(jù)X、Z輸入后系統(tǒng)能自動記憶直至被新的數(shù)據(jù)所取代為止。（二）參數(shù)設(shè)定 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 （1）工件坐標(biāo)系原點設(shè)定在工件前端面與主軸中心線交點上。（2）試切外徑并測量如圖2 1所示。1）計算零點偏置值：以程序段G54 X80Z100為例，選用使用的刀具用手動方式下切削工件外圓一刀，沿Z軸的正方向退刀，用千分尺測量工件直徑如為45.420同時并記錄下CRT顯示“機

8、床實際坐標(biāo)”一欄“X”值，如為- 41.124，將工件直徑45.420取負值，并與- 41.124相加得：X = （- 41.124）+（- 45.420）= - 86.544在工件右端面試切一刀，沿X軸的正方向退刀，并記錄下CRT顯示“機床實際坐標(biāo)”一欄“Z”值，如“- 315.225”即 Z = - 315.2252）輸入零點偏置值：在圖2-2 顯示方式下將（X - 86.544 Z - 315.225）輸入到MDI命令行中回車確認并退出界面，此時系統(tǒng)便將一號外圓刀零點偏置數(shù)據(jù)X、Z（即：工件零點在機床坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值）自動記憶到系統(tǒng)中。（4）對刀操作：無論刀具當(dāng)前點處在何位置，當(dāng)調(diào)出程序

9、段G54 X 80Z 100執(zhí)行時，刀具總能找到在工件坐標(biāo)系下X 80、Z 100的點，即數(shù)控系統(tǒng)用新的工件坐標(biāo)系取代了回參考點時所建立的機床坐標(biāo)系。在對多把刀具時，每把刀所對的方法相同，可在G55/ G56/ G57/ G58/ G59之中任意選擇，但一定要與所規(guī)定的刀位號相同 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 二、FANUC 0i系統(tǒng)（一） 對刀原理1使用基準(zhǔn)刀具對刀后，測得試切后零件外圓a及編程原點到工件右端面距離b值。2將屏幕上X、Z顯示分別減去a、b值后，輸入到零點偏置的G54 G59中相應(yīng)的X、Z值中去。（二） 參數(shù)設(shè)定1按“MENU OFSET”鍵，進入?yún)?shù)設(shè)定界面。如圖23 所

10、示：2用“PAGE中或鍵”在N01 N03 坐標(biāo)系頁面對應(yīng)G54 G56和 N04 N06坐標(biāo)系頁面對應(yīng)G57 G59之間切換如圖2-3 為N01 N03 坐標(biāo)系頁面。（1）用“CURSOR中或鍵”選擇坐標(biāo)系。（2）按數(shù)字鍵輸入地址字X、Z和數(shù)值到輸入域。（3）按“INPUT”鍵，把輸入域中的內(nèi)容輸入到指定的位置。三、SIEMENS 802C/S系統(tǒng) 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 WOPRK COONDATES N NO. DATA NO. DATA00 X 0.000 02 X 0.000(EXT) Y 0.000 (G54) Y 0.000Z 0.000 Z 0.00001 X 0.0

11、00 03 X 0.000（G55） Y 0.000 （G56） Y 0.000Z 0.000 Z 0.000S O TADRS DNC OFFSET SHILT ING WORK 圖23 參數(shù)設(shè)定窗口 （一） 刀具參數(shù)設(shè)定操作1在機床操作面板上按區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵 返回主菜單，再按參數(shù)軟鍵，彈出圖24所示R參數(shù)窗口，2、按零點偏移軟鍵進入圖25所示零點偏移窗口，選擇一個可設(shè)置零點偏移G54、G55如選G56、G57可按翻頁鍵。3、如用可編程零點偏移G158指令設(shè)置工件坐標(biāo)系，不須進行上述零點偏移的設(shè)置，只須在程序書寫G158 X0 Z（ ）程序段，中Z（ ）后添入卡爪右端面距工件右端面的距離即可。

12、課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 第四節(jié)采用刀具補償參數(shù)T功能對刀 一、HNC- 21T系統(tǒng)（一） 對刀原理采用刀具補償?shù)墓δ軆攨?shù)T功能指令方式對刀時，可在MDI功能子菜單下打開圖1-5 MDI功能子菜單界面中“刀偏表F2”選項進入刀偏表，圖形顯示主窗口如圖2-6刀具數(shù)據(jù)表所示。刀具補償其中包括刀具位置補償和刀尖圓弧半徑補償。刀具補償號從“01”組開始，“00”為取消刀具補償號，一般同一編號指令刀具補償號和刀具位置號以相同為宜，如“T0202”這樣可以減少編程時的錯誤 。1、設(shè)置刀偏數(shù)據(jù)時可按“上下光標(biāo)”鍵，移動藍色亮條來選擇要編輯的選項。2、按回車鍵，藍色亮條所指的刀具數(shù)據(jù)的背景發(fā)生變化，

13、同時有一光標(biāo)在閃，這時可以進行數(shù)據(jù)輸入或編輯修改，修改完畢后再按回車鍵確認。（二）方法及過程（1）工件坐標(biāo)系原點設(shè)定在工件前端面與主軸中心線交點上。（2）試切外徑并測量。 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 1）測量并輸入試切直徑值 以“T0101”程序段為例，選用使用的刀具在手動方式下切削工件外圓一刀，沿Z軸的正方向退刀，用千分尺測量工件直徑如為55.220，然后將此值輸入到刀偏表中相對應(yīng)于“01 ”一行中“試切直徑”一欄中并確認。2）輸入試切長度零值 在工件右端面試切一刀，沿X軸的正方向退刀，然后將“0.000”輸入到刀偏表中相對應(yīng)于“01 ”一行中“試切長度”一欄中并確認，用同樣的方法可依

14、次再對第二把刀“T0202”。 3）退出界面 當(dāng)所用的幾把刀依次對完確認以后，數(shù)控系統(tǒng)便建立起新的工件坐標(biāo)系以取代回參考點時所建立的機床坐標(biāo)系，這時可按“F10” 退出界面，即可做下一步調(diào)程序加工工作。注：用刀具補償值的方法可直接設(shè)定工件坐標(biāo)系，在編程時不用G92或G54 G59；如使用G92或G54 G59設(shè)定工件坐標(biāo)系時，應(yīng)將T0101寫成T0100或T01、將T0202寫成T0200或T02以后的刀具以次類推。也就是系統(tǒng)在執(zhí)行T0100或T01程序段時只做調(diào)刀動作，并不建立工件坐標(biāo)系。（三）刀具磨損量補償參數(shù)的使用（1）如工件加工好以后，實測工件值大于圖紙尺寸0.1mm，則將相應(yīng)刀具磨損

15、量補償在圖2-6刀偏表中“X磨損” 輸入“-0.1”即可，若長度出現(xiàn)偏差也可 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 以用刀具磨損量補償在圖2-6 刀偏表中“Z磨損”輸入相應(yīng)值即可。此時若是復(fù)合循環(huán)可以將復(fù)合循環(huán)程序段用分號“；”屏蔽后重新運行一次，自動加工后即可保證工件尺寸。2）在用機夾刀具加工時，若不知道刀尖圓弧半徑時，即可不輸入刀尖圓弧半徑按“0”處理，正常對刀加工，如工件加工好以后，實測工件值大于圖紙尺寸某個值，則將這個值在相應(yīng)刀具磨損量補償中處理，方法同上。（四）刀具圓弧補償參數(shù)在MDI功能子菜單下打開如圖 15所示的MDI功能子菜單，界面中“刀偏表F3”選項進入刀補表，可進行刀補數(shù)據(jù)設(shè)置

16、，圖形顯示主窗口如圖27 所示，在加工過程中，如使用機夾刀具還需將刀尖圓弧半徑、刀尖方位輸入到刀補表中。1設(shè)置刀補數(shù)據(jù)時可用 、 、 、 移動藍色亮條來選擇要編輯的選項。2按回車鍵，藍色亮條所指的刀具數(shù)據(jù)的背景發(fā)生變化，同時有一光標(biāo)在閃，這時可以進行數(shù)據(jù)輸入或編輯修改，修改完畢后再按回車鍵確認。二、FANUC0i系統(tǒng)（一）刀具形狀補償參數(shù)的設(shè)置（OFFSET / GEOMETRY） 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 （1）選用實際使用的刀具用手動方式切削工件，實測刀具切削后的直徑D及刀具距離工件右端面的數(shù)值L。（2）按“MENU OFSET”鍵兩次，進入?yún)?shù)設(shè)定頁面。（3）用“PAGE中或鍵”

17、選擇補償參數(shù)頁面，如圖28 所示。（4）用“CURSOR中或鍵”選擇補償參數(shù)編號。（5）輸入補償值按“MX”鍵輸入測量值D，按“MZ”鍵須加負號輸入測量值L。（6）按“INPUT”鍵，把輸入域中的補償值輸入到指定的位置，此時工作零點也被直接指定在工件右端面與軸線交點外。（二）輸入磨損量補償參數(shù)（OFFSET / WEAR）（1）按“MENU OFSET”鍵進入?yún)?shù)設(shè)定頁面。 （2）用“PAGE中或鍵”選擇刀具補償參數(shù)頁面。（3） 用“CURSOR中或鍵”選擇補償參數(shù)編號。（4）輸入補償值到輸入域。（5）按“INPUT”鍵，把輸入域中的補償值輸入到光標(biāo)所在的行。三、SIEMENS 802C/S系

18、統(tǒng)（一）對刀及刀補參數(shù)的設(shè)置 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 1、按機床操作面板上的手動數(shù)據(jù)MDA鍵 進入MDA方式如圖（118）在程序輸入?yún)^(qū)內(nèi)輸入程序段“S800 M03”后，按控制面板上的輸入確認鍵 再按機床操作面板上的程序啟動鍵 開始執(zhí)行程序段主軸以800 r / min的速度正轉(zhuǎn)。2、主軸啟動以后，在程序輸入?yún)^(qū)輸入“T1D1”按輸入確認鍵 再按程序啟動鍵 則刀架轉(zhuǎn)位，1號外圓刀轉(zhuǎn)到當(dāng)前刀具位置。3、按點動鍵 進入手動方式，用1號刀車削零件右端面，沿X方向退刀。 4、在操作面板上按區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵 返回主菜單 按參數(shù)軟鍵彈出R參數(shù)窗口，如圖24所示 再按刀具補償軟鍵 進入刀具補償參數(shù)窗口，如

19、圖210 在刀具補償參數(shù)窗口中按擴展鍵 出現(xiàn)下層一排軟鍵 按對刀軟鍵 X軸對刀窗口 （Z軸對刀窗口） 對刀窗口的切換可通過“軸 + ”軟鍵來實現(xiàn)。 課題二 數(shù)控車床的對刀與找正操作 11 5、按主軸停轉(zhuǎn)鍵 使主軸停轉(zhuǎn)，測量卡爪右端面到零件右端面的距離，并將其值輸入到對刀窗口相應(yīng)的“Z”零偏中。6、按計算 確認軟鍵，系統(tǒng)自動計算出1號刀外圓的Z軸刀補L2，并自動輸入到刀具補償參數(shù)窗口中的長度2的幾何尺寸中。同樣的方法重復(fù)（2 6）可以進行X軸對刀略。用同樣的方法還可以對切槽刀、螺紋刀。當(dāng)所有刀具的“X、Z”兩者對刀完后，按+X、+Z方向鍵使刀架退回換刀點位置即可。（二）刀具圓弧半徑補償?shù)脑O(shè)置在應(yīng)用G41 / G42指令時，需要在系統(tǒng)中設(shè)置刀尖圓弧半徑補償。1、在操作面板上按區(qū)域轉(zhuǎn)換鍵 返回主菜單 按主菜單中“參數(shù)” 刀具補償軟鍵打開刀尖