課題三 對刀、刀具偏置及試切加工1

1、課題三 對刀及刀位偏差的測定3.1對 刀 一、實習(xí)教學(xué)要求 1掌握對刀的概念及重要性。 2在四工位自動轉(zhuǎn)位刀架上熟練進(jìn)行常用車刀的定位對刀和試切對刀。 3熟悉光學(xué)對刀方法。 4熟悉在六工位（臥式）自動轉(zhuǎn)位刀架上的各種對刀方法。 二、相關(guān)工藝知識 1對刀的概念 在數(shù)控車削中，車刀的位移及其軌跡是受加工程序控制的。為了便于控制每一把車刀在位移中的先后次序、起始位置及規(guī)定動作，必須在加工程序執(zhí)行前，調(diào)整每把刀的刀位點，使刀架在轉(zhuǎn)位后，每把刀的刀位點都能盡量重合于某一理想位置（圖51）上，這一過程稱為對刀。 對刀是數(shù)控車削加工前應(yīng)做的基本準(zhǔn)備工作之一，也是關(guān)系到加工成敗的關(guān)鍵因素之一。在全功能數(shù)控車床

2、中，數(shù)控系統(tǒng)可具有自動刀位計算功能，并可以實施刀位偏差的自動補償，也就是可具有自動對刀功能。而一般經(jīng)濟型數(shù)控車床都不具備自動對刀功能，在加工前，必須通過對刀，以便調(diào)整刀位或進(jìn)行有關(guān)補償。對刀無疑成了經(jīng)濟型數(shù)控車床加工過程中的一個突出問題。 熟練掌握各種對刀方法，不僅可以大大縮短調(diào)試加工的輔助時間，還對刀位偏差的測定、加工程序的編制及加工質(zhì)量的保證等，都具有重要的意義。 2在四工位自動轉(zhuǎn)位刀架上進(jìn)行對刀的方法 經(jīng)濟型數(shù)控車床采用的四工位自動轉(zhuǎn)位刀架，按刀架電機軸的位置常分為臥式與立式兩種，但不論是臥式或立式，其四方刀臺都是繞著垂直軸線位置而轉(zhuǎn)動的。 （二）定位對刀法 定位對刀法的定位原理是根據(jù)預(yù)

3、設(shè)的對刀基準(zhǔn)（通常為兩垂直要素），確定刀位點相對于對刀基準(zhǔn)的位置。這里所說的定位對刀法是應(yīng)用該原理所形成的一種粗定位對刀方法。因其簡便而得到較普遍的使用。 這種對刀方法的對刀精度不夠高，較原始的定位對刀法還存在適用面窄的缺陷，即只能對同類型刀具適用，如車削臺階軸一類零件的幾把外圓車刀，或車削臺階孔一類零件的幾把內(nèi)孔車刀等，而不適用于在同一刀架上既裝有內(nèi)孔車刀，又裝有外回車刀及螺紋車刀等情況下采用。 1）對刀過程 在車床卡盤上裝夾好一個對刀用坯件，在自動轉(zhuǎn)位刀架上，先裝好一把作為基準(zhǔn)刀的90”外圓車刀，設(shè)定為1號刀。 在對刀用坯件外的任何一個位置上，將刀尖假定在一個能順利轉(zhuǎn)刀的起刀點位置上，并按

4、以此給定的對刀用車削加工程序（或利用數(shù)控系統(tǒng)的手動功能并通過數(shù)據(jù)顯示器，采用低速運行方式），車出一個臺階面。 開動車床，執(zhí)行對刀用車削加工程序1，用基準(zhǔn)刀車出一個定位對刀用的臺階面，所示。對刀用車削加工程序1為： N0010 G00 U5 N0020 G0110 F90 N0030 U5 F300 N0040 G00 W10 N0050 M02 當(dāng)程序1執(zhí)行結(jié)束后，基準(zhǔn)刀的刀位點應(yīng)返回到設(shè)定的起刀點位置上。這時，先停止車床主軸轉(zhuǎn)動，然后以手控轉(zhuǎn)刀方式按動刀架控制箱上的手控按鈕，使自動轉(zhuǎn)位刀架轉(zhuǎn)過一個刀位，到達(dá)第二號刀的安裝位置。將數(shù)控系統(tǒng)面板上的“單段連續(xù)”開關(guān)置于“單段”位置，按動兩次“啟動

5、”鍵后即執(zhí)行對刀用加工程序I中的N0010程序段，再按一次“啟動”鍵，將繼續(xù)執(zhí)行N0020程序段。該程序段執(zhí)行完后，不接著按“啟動”鍵，刀架即實施硬件暫停。對刀用加工程序B為： N0010 G00 U5 N0020 W10 N0030 G26 N0040 M02 當(dāng)?shù)都軐嵤和r，即可在刀架上裝好第二把刀，即2號刀。裝刀時，應(yīng)使第二把刀的刀尖（與1號刀同方向的刀位點）對準(zhǔn)已車出臺階直角的交點位置，然后壓緊這把刀 完成2號刀的對刀過程后，將“單段連續(xù)”開關(guān)置于“連續(xù)”位置，讓刀架繼續(xù)執(zhí)行N0030程序段，通過 G26指令使 X（U）、Z（W）兩坐標(biāo)均返回設(shè)定的起刀點。 按前述2號刀的對刀方法循環(huán)

6、進(jìn)行下去，即可裝夾并對好第三把、第四把刀，并結(jié)束定位對刀工作。 2）注意事項 用這種方法裝夾第二把至第四把刀時，應(yīng)注意旋緊螺釘力的大小、變化規(guī)律以及旋緊的次序，以免車刀在壓緊過程中移位，因移位后可能出現(xiàn)“超越”或者“滯后”于原理想的定位狀態(tài)，并可能擠崩刀尖。采用這種對刀方法直接用于加工精度要求不夠高的零件時，為使定位比較準(zhǔn)確，除壓緊環(huán)節(jié)外，還需注意基準(zhǔn)刀的刀尖不能有較大的圓角半徑，以免影響到后面幾把刀的對刀精度。為保護刀尖，并使刀尖圓角半徑較小，對基準(zhǔn)刀宜選用高速鋼材料。如果加工中的1號刀確需選用硬質(zhì)合金材料時，可將該號刀裝在4號刀的位置上進(jìn)行對刀，對好后即可作為加工中使用的1號刀，而卸下的原

7、基準(zhǔn)刀所占位置，可留作安裝4號刀。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)高速運行狀態(tài)不夠理想時，可在其引導(dǎo)程序（0）中設(shè)定合適的快速移動速度。3）定位對刀法的擴展應(yīng)用在對刀實踐中，由于不同的加工對象或不同的加工形狀，往往還需要考慮到多種車刀的對刀。為節(jié)省對刀坯料，以及同時對多種不同類型的刀具進(jìn)行對刀等，都需要擴展定位對刀的應(yīng)用范圍。為了提高對刀效率，節(jié)省對刀費用，改善應(yīng)用的局限性，宜采用“組合可調(diào)式對刀裝置”進(jìn)行對刀。例如在車外形零件時，可采用1型組合可調(diào)式對刀裝置，如圖54所示。使用該裝置，除了可以方便地對同類型軸用車刀（包括基準(zhǔn)刀）進(jìn)行對刀外，還可在同一刀架上對90“右偏刀、左偏刀及圓弧形車刀同時進(jìn)行對刀。例如，對左

8、、右偏刀同時進(jìn)行對刀時，只要相應(yīng)調(diào)整其圖示距離從一H；及使裝置的徑向回跳動誤差較小即可。又如，對右偏刀和圓弧形車刀同時進(jìn)行對刀時，先將右偏刀已對好的距離H；調(diào)整到H；一凡，并按所示操作即可保證Z向?qū)Φ缎Ч?。然后再對X向的對刀偏差進(jìn)行簡單的技術(shù)處理（刀具補償）后，即可完成其對刀工作。為了能夠在一個刀架上同時對各種常用車刀（包括內(nèi)孔車刀、螺紋車刀等）進(jìn)行對刀，可采用工型組合可調(diào)式對刀裝置。該裝置的特點主要是將1型組合可調(diào)式對刀裝置上的可調(diào)定位環(huán)改制成適用于各種常用車刀對刀所需的定位環(huán)套件（圖56），即可在一個刀架上對不同類型的車刀同時進(jìn)行對刀，從而達(dá)到擴展定位對刀范圍的目的。（2）光學(xué)對刀法光學(xué)對

9、刀法的對刀原理與定位對刀法相同，只不過這種方法是利用光學(xué)對刀儀中的十字形顯微刻線（圖57）作為對刀基準(zhǔn)的。這種方法的適用范圍廣泛，對刀精度較高，其分格讀數(shù)值可達(dá)001mm，且屬不接觸對刀方式，對刀具的刀尖不會損壞，是推廣采用的方法之一。當(dāng)然，質(zhì)量較高的光學(xué)對刀議價格較昂貴，并需專門保管；對某些刀具（如內(nèi)孔車刀）進(jìn)行對刀過程較繁瑣，有時不如定位對刀法簡便。采用光學(xué)對刀法進(jìn)行對刀的過程按刀具類型分述如下。l）加工軸類零件時同類型車刀的對刀將光學(xué)對刀儀通過機架（螺紋旋緊式或磁性吸附式）牢固安裝在車床床身的某一位置上。在自動轉(zhuǎn)位刀架上安裝好基準(zhǔn)刀。利用數(shù)控系統(tǒng)的手動功能，通過方向（點動）鍵使基準(zhǔn)刀的刀

10、位點對準(zhǔn)對刀儀鏡頭內(nèi)十字形顯微刻線的中心交點位置，即確定好了以下幾把刀的對刀基準(zhǔn)，同時也說明基準(zhǔn)刀的對刀過程已經(jīng)結(jié)束。按動刀架控制箱上的手控按鈕，使刀架轉(zhuǎn)過一個刀位并到達(dá)第二把刀的安裝位置。在刀架上裝好第二把刀。裝刀時應(yīng)使第二把刀的刀位點對準(zhǔn)前述對刀基準(zhǔn)，然后將刀具壓緊。按前述方法循環(huán)進(jìn)行下去，即可裝好其余的車刀，完成整個對刀工作。2）同時加工軸、套類零件時各車刀的對刀為了敘述方便，現(xiàn)以安裝軸用、套用車刀各一把為例，介紹對刀過程。先按前述光學(xué)對刀過程安裝基準(zhǔn)刀并確定好對刀基準(zhǔn)點，如圖5sa所示。按動刀架控制箱上的手控按鈕，使刀架轉(zhuǎn)過兩個刀位，留出3號刀的安裝位置，如圖根據(jù)加工套類零件用內(nèi)孔車刀

11、的外形尺寸（主要指刀尖伸出刀架的長度），并考慮到內(nèi)孔車刀在對刀時所處位置的特殊性，應(yīng)預(yù)行設(shè)定出該內(nèi)孔車刀相對于基準(zhǔn)刀之間的偏移位置（假定X向的對刀偏移量為50mm，Z向的對刀偏移量為80mm），并按此設(shè)計出如下對刀用程序見： N0010 G00 U100 W80 N0020 G04 F60 N0030 G00 U100 W80 N0040 M02執(zhí)行程序皿至 N0020時，迅速撥動“單段連續(xù)”開關(guān)置于“單段”位置或按下暫停鍵，使刀架到達(dá)內(nèi)孔車刀的對刀位置后暫停.在刀架上裝好內(nèi)孔車刀。裝刀時應(yīng)使內(nèi)孔車刀的刀位點對準(zhǔn)顯微鏡上十字線的中心，然后將車刀醫(yī)緊，如圖5sd所示。撥動“單段連續(xù)”開關(guān)置于“連

12、續(xù)”位置或按一下（即抬起）暫停鍵，繼續(xù)執(zhí)行程序，使刀架返回到基準(zhǔn)刀對刀時的初始位置上（圖5sc）。按動刀架控制箱上的手控按鈕，使基準(zhǔn)刀返回到對刀的初始位置（見圖5sa）。參照上述方法，即可完成其余各把刀的對刀工作。3）對刀時應(yīng)注意的問題光學(xué)對刀儀一定要裝夾牢固，避免刀架轉(zhuǎn)位或裝夾車刀時使對刀儀松動或小量移位。同時，在調(diào)整和固定其顯微鏡的位置時，應(yīng)使對刀儀的支架（特別是橫支架）盡量不要伸得太長，以免顯微鏡輕微晃動而影響到對刀的精確性。在壓緊車刀時，應(yīng)一邊擰緊刀架螺釘，一邊通過對刀儀觀察車刀刀位點與十字顯微刻線中心交點的重合情況，并反復(fù)校正，直至符合要求為止。凡是按設(shè)定偏移量對內(nèi)孔車刀進(jìn)行的對刀，

13、在車削過程中，應(yīng)充分注意到內(nèi)孔車刀的轉(zhuǎn)刀位置（可利用數(shù)控系統(tǒng)所具有的轉(zhuǎn)刀偏置功能），以免轉(zhuǎn)刀時發(fā)生事故，還應(yīng)在零件的加工程序中，把原設(shè)定的對刀偏移量考慮到加工程序中去（轉(zhuǎn)刀前后的一加一減），以保證對刀的正確性。4）螺紋車刀和圓弧形車刀的對刀采用光學(xué)對刀法，還能方便地對螺紋車刀和圓弧形車刀進(jìn)行對刀，現(xiàn)綜述如下。假定對刀議中十字顯微鏡刻線的中心交點為對刀基準(zhǔn)，先用手輕輕轉(zhuǎn)調(diào)顯微鏡刻線盤，使帶有毫米刻線值的一條十字刻線位于車床X坐標(biāo)方向位置，另一條十字刻線位于車床Z坐標(biāo)（即水平）方向位置，然后附設(shè)一個指示標(biāo)記（如鐵皮箭頭）使十字刻線定位。裝夾外螺紋（假定牙型角為60”）車刀。使兩60“切削刃在顯微鏡

14、視城內(nèi)與其夾角為60”的左右兩條刻線重合，這時，其理論刀尖（未考慮基本牙型的削平高度時）應(yīng)與其對刀基準(zhǔn)重合。如果車刀已考慮到削平高度，則可在此基礎(chǔ)上，將刀尖向負(fù)X方向移動至水平顯微刻線上再壓緊。裝夾圓弧形車刀，先使車刀圓弧的圓心近似落到垂直顯微鏡刻線位置上，然后移動車刀，并輕輕壓緊，使其圓弧頂部刀尖位于剛好超過中心交點一個車刀圓弧半徑的位置（圖59幻，這樣，圓弧形車刀的刀位點落在水平顯微刻線位置上，即初步完成了X方向的對刀。再用手輕輕轉(zhuǎn)動顯微鏡刻線盤，使十字刻線旋轉(zhuǎn)90“，向左（或右）移動車刀，并輕輕壓緊，使其左（或右）邊的刀尖朝著刻有毫米刻線方向，位于剛好超過中心交點一個車刀圓弧半徑的位置（

15、圖59b），這樣，圓弧形車刀的刀位點同時又落到了垂直顯微鏡刻線位置上，即初步完成了Z方向的對刀。經(jīng)反復(fù)檢查并確認(rèn)對刀正確以后，再壓緊車刀，即可結(jié)束對刀工作。（3）試切對刀法當(dāng)定位對刀法不便于對內(nèi)孔等車刀進(jìn)行對刀，同時又沒有光學(xué)對刀儀解決其對刀時，自當(dāng)零件的加工精度要求較高時，往往都采用試切對刀法。特別是當(dāng)對刀精度要求較高時，在往把試切對刀法作為兩步對刀過程（即粗精對刀法）的最終環(huán)節(jié)，而將上述對刀過程作為相備環(huán)節(jié)。通過準(zhǔn)備環(huán)節(jié)完成初步對刀，已使各把刀的刀位點保持在一定的范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上如下述過程進(jìn)行試切對刀，即可滿足數(shù)控車削的對刀要求。1）Z向試切對刀過程設(shè)定已經(jīng)過初步對刀的l號刀為90”右偏

16、刀，2號刀為內(nèi)孔車刀，其對刀點相對于帶孔坯件的位置如圖 510a所示。用1號基準(zhǔn)刀并按以下試切對刀用加工程序IV，車出如圖所示臺階的A、B兩個端面，其中B端面為測量時用的基準(zhǔn)面。 試切對刀用加工程序W為： N0010 G00 U6 N0020 G0110 F150 N0030 G26 N0040 G00 UZI N0050 G0lW55 F150 N0060 Ull F300 N0070 W5 F80 N0080 Ull F250 N0090 G26 N0100 M02加工程序IV執(zhí)行完后，先停車測量出A、B兩端面間的準(zhǔn)確尺寸，再將A端面均勻地涂上一層薄薄的顯示劑。開啟車床主軸后，按試切對刀用

17、的加工程序V，先換2號刀，預(yù)設(shè)Z向?qū)Φ镀屏繛?0mm，然后執(zhí)行試切過程。試切對刀用加工程序V為： N0010 G00 W50 N0020 T20 N0030 G00 UZI N0040 W55 N0050 G01 U12 F300 N0060 G00 W20 N0070 T10 N0080 G26 M02當(dāng) 2號刀在重復(fù)執(zhí)行加IA端面的過程中，如刀尖剛好在 A端面上擦過（有微見刀痕，但無切屑），則說明其Z向?qū)Φ督Y(jié)果正確。如果2號刀的刀尖已經(jīng)在A端面上車出了切屑，可待程序V執(zhí)行完畢后，準(zhǔn)確測量出A、B兩端面間的距離，即知A端面在Z向上被車掉了多少，該差值和方向則可作為對2號刀進(jìn)行刀具補償?shù)囊罁?jù)

18、。如果2號刀的刀尖明顯離開1號刀所車出的A端面時，可不等N0060程序段執(zhí)行完就立即按動系統(tǒng)操作面板上的暫停鍵（PAUSE），中斷程序的繼續(xù)執(zhí)行。然后改用數(shù)控系統(tǒng)的手動功能，一邊按動“Z”方向鍵，使2號刀緩慢地向A端面靠近，一邊觀察并控制其靠近程度（可在A端面上先涂抹一層粉筆灰或顯示劑），當(dāng)2號刀的刀尖剛好在A端面上擦過又無切屑時，迅速松開“Z一”方向鍵，記下顯示器此時顯示出的數(shù)值，作為對2號刀進(jìn)行刀具補償?shù)囊罁?jù)。2）X向試切對刀過程現(xiàn)仍以完成Z向?qū)Φ逗蟮脑?號刀、2號刀為例，繼續(xù)說明在X向的試切對刀過程。先在車床卡盤上裝夾一個適合 2號刀試切的帶孔坯件（可利用圖 510b所示試切件），并按動

19、刀架控制箱上的手控按鈕，使2號刀轉(zhuǎn)到工作位置，然后用數(shù)控系統(tǒng)的手動進(jìn)給方式，使 2 q刀設(shè)定在一次進(jìn)刀即可將坯孔車圓整、并離坯件端面一定距離（如 Zmm）的試切位置上。啟動車床和數(shù)控系統(tǒng)，使2號刀執(zhí)行X向試切對刀用加工程序VI（圖511a），車出一個圓柱孔后換1號刀。試切對刀用加工程序VI為： N0010 G0110 F80 N0020 UIF300 N0030 G00 W10 N0040 G01 UI F300 N0050 T10 N0060 M02停車并卸下帶孔試切件，并準(zhǔn)確測量出所車圓柱孔的直徑尺寸。換上另一軸形坯件作試切件，其直徑比已車圓柱孔直徑約大1Zmm。啟動車床和數(shù)控系統(tǒng)，使1號

20、刀執(zhí)行X向試切對刀用加工程序見（圖5fib），車出一個外圓柱體。 試切對刀用加工程序W為： N0010 G01W12 F80 N0020 UI F300 N0030 G00 WIZ N0040 G01IF300 N0050 M02停車后卸下試件并準(zhǔn)確測量出所車外圓柱體的直徑尺寸，并與2號刀車出的孔徑尺寸進(jìn)行比較。若所得直徑相同時，說明二、2號刀在X向試切對刀過程正確；若所得直徑不同時，其差值和方向即作為刀具補償?shù)囊罁?jù)。3）試切對刀時應(yīng)注意的問題試切對刀用坯件的材料宜選易切削的硬鋁等。如果在加工時選擇的是同類型車刀，對刀時則不需設(shè)定對刀偏移量，其對刀過程也可相應(yīng)簡化。在執(zhí)行各試切對刀用的程序前，

21、必須在其引導(dǎo)程序中充分考慮到車床縱、橫方向綜合機械間隙的自動補償問題，否則對刀過程不能準(zhǔn)確進(jìn)行。試切對刀法可達(dá)到的對刀精度主要取決于對試切件的測量精度，故應(yīng)對量具的使用及測量方法加以注意，以保證對刀的準(zhǔn)確性。在對刀過程中，車刀刀尖的中心高仍是一個不可忽視的問題，因為它也是影響對刀精度的因素之一。由于試切對刀是一個綜合進(jìn)行的過程，它除了受到機床主體的剛性及運動慣性的影響外，還將受到刀刃的鋒利性、刀具強度及切削用量等多種因素的影響，所得刀具補償?shù)囊罁?jù)（數(shù)值）在加工中也并非穩(wěn)定可靠。要較好地完成其對刀工作，有時需要多次反復(fù)進(jìn)行試切對刀過程，或在加工中按實際情況隨時調(diào)整引導(dǎo)程序中的有關(guān)補償量，也可在方

22、便時更改所執(zhí)行程序段中的某些數(shù)字等。2在六工位（臥式）自動轉(zhuǎn)位刀架上進(jìn)行對刀的方法六工位（臥式）自動轉(zhuǎn)位刀架的外形如圖512所示。它既不同于四工位自動轉(zhuǎn)位刀架，也不同于全功能數(shù)控車床上設(shè)置的多刀位轉(zhuǎn)塔刀架，但兼有上述自動刀架的使用性能。當(dāng)?shù)都苎b上圓刀桿裝夾塊后，即可裝夾各種圓刀桿刀具，以便于各種內(nèi)孔的車、鉆、擴、鉻、鉸等切削加工。不裝圓刀桿裝夾塊時，則與普通四工位自動轉(zhuǎn)位刀架的裝刀方式一樣，只不過刀架上的六方刀盤是繞著水平軸而轉(zhuǎn)動的.。在六工位（臥式）自動轉(zhuǎn)位刀架上進(jìn)行對刀的方法與前述各種對刀方法一樣，但因其結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)位方向等方面的差異，所以，在對刀過程中應(yīng)注意以下問題。l）由于刀架在工作時最大

23、旋轉(zhuǎn)半徑較大及轉(zhuǎn)刀時間比四工位自動刀架縮短23倍，故在對刀時要特別注意安全。2）當(dāng)需要安裝圓刀桿（刀柄）刀具時，為了盡量減小對刀誤差，其輔助用的裝夾塊裝上刀架盤后，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查裝夾塊上的定位孔是否處于與車床主軸同軸以方向可調(diào)）的位置上，對未制出刀桿定位孔的裝夾塊配件，則可在安裝后由本車床自行加工完成。3）在安裝內(nèi)孔車刀時，必須注意所裝刀具及裝夾塊的重量平衡，以保護刀架內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高刀架壽命。三、看生產(chǎn)實習(xí)用并完成對刀練習(xí) 練習(xí)步驟（1）選擇并確定加工圖513練習(xí)件時所需的刀具及每把刀的刀位點。（2）選擇對刀方法。（3）確定基準(zhǔn)刀，并安裝、對刀。（4）分別對其余各號刀進(jìn)行安裝和對刀。（5）綜合檢

24、查對刀結(jié)果。四、注意事項1確定每把刀的刀號時，其順序應(yīng)與每把刀進(jìn)入加工的先后次序一致，以節(jié)省轉(zhuǎn)刀時間。對于某些具有“就近選刀”功能的自動轉(zhuǎn)位刀架，可不作嚴(yán)格要求。2切斷刀的刀位點可以有多個，具體確定哪一個，應(yīng)在教師檢查前預(yù)先說明。3綜合檢查對刀結(jié)果時，宜使用光學(xué)對刀儀進(jìn)行。4對刀練習(xí)必須每人獨立完成一次，不允許套用前面已完成練習(xí)的結(jié)果。 32 確定對刀點位置 一、實習(xí)教學(xué)要求 1掌握對刀與確定對刀點之間的區(qū)別及聯(lián)系。 2掌握確定對刀點位置的各種方法。 3能在操作實踐中，靈活選擇、應(yīng)用其中的一種方法或綜合應(yīng)用的方法。 二、相關(guān)工藝知識 通過對刀，使刀架上每一把車刀的刀位點趨于一致，或在、定精度內(nèi)

25、達(dá)到一致。因為確定對刀點位置的工作實際上是對刀工作的延續(xù)，所以它與對刀工作一樣具有重要的意義。 確定對刀點的方法比較簡單，常用的有位移換算法和模擬定位法幾種。 1位移換算法 在首件產(chǎn)品（或試件）加工時，宜采用準(zhǔn)確程度較高的位移換算法（又稱為試切定位法）確定其對刀點的位置，操作過程如圖514所示。 u）確定車床坐標(biāo)系（XOZ）及編程時設(shè)定的對刀點（A點），該點可通過數(shù)控系統(tǒng)的手動功能并用鋼直尺粗略設(shè)定，即設(shè)定在比較容易車出圖514所示臺階（注有表面粗糙度符號的兩表面）的位置上。 （2）利用數(shù)控系統(tǒng)的手動功能，操縱車床車削圖示臺階面。在基準(zhǔn)刀的刀尖到達(dá)圖示B點位置過程中，應(yīng)注意通過顯示器準(zhǔn)確記錄刀

26、尖在B點位置相對于A點位置的實測位移量。 （3）同樣利用數(shù)控系統(tǒng)的手動功能，在消除機械間隙對刀具進(jìn)給影響的條件下，按其顯示器原記錄的X、Z向位移量，并沿回到A點的方向?qū)⑵鋽?shù)據(jù)分別增減至零。 （4）停車后，準(zhǔn)確測量出圖示距離Z。及直徑dD，然后按照圖中的幾何關(guān)系，即可方便地通過以下關(guān)系式進(jìn)行位移換算，并求得將基準(zhǔn)刀的刀位點調(diào)整到對刀點位置時所需的調(diào)整位移量 f和 f fX。一 一2 凸ZZAZB （5）將求得的位移調(diào)整量和位移方向利用數(shù)控系統(tǒng)的手動功能，通過顯示器，即可在消除機械間隙的狀態(tài)下，使刀架準(zhǔn)確地位于符合設(shè)定要求的對刀點位置上。 2模擬定位法 在批量進(jìn)行裝夾定位后的零件精車時，宜采用模擬

27、定位法確定其對刀點位置。 該方法的原理是以標(biāo)準(zhǔn)樣件、或用前一批加工合格的相同零件作為對刀的定位件，并模擬基準(zhǔn)刀的定位對刀，再將基準(zhǔn)刀的刀位通過數(shù)控系統(tǒng)的手動操作，使其返回到符合要求的對河點位置上。其過程如圖515所示。 O）將樣件按正式加工狀態(tài)定位裝夾完畢后，選擇某一要求較高并便于對刀的圓柱表面作基準(zhǔn)，并在該表面涂上薄薄的一層顯示劑。 （2）采用點動方式（配合觀察），使其刀尖剛好與顯示劑接觸，這時即完成了在X方向上的二次對刀。 （3）將其刀尖在X方向的坐標(biāo)（即直徑）位置與對刀點的理想坐標(biāo)位置換算后，仍采用點動方式并通過顯示器消除機械間隙，使刀位點準(zhǔn)確地到達(dá)X方向的對刀點位置。 （4）將顯示器內(nèi)

28、數(shù)據(jù)清零后，繼續(xù)采用點動方式，使刀尖沿X方向前后移動至便于測量圖515b所示Z。距離的任何一個位置上，并通過顯示器記下刀尖偏離對刀點位置以方向）的位移量否X。 （5）準(zhǔn)確地測量出刀尖到對刀基準(zhǔn)端面之間的距離Z；，并與對刀點的理想坐標(biāo)位置換算后，即可得到刀位點到達(dá)Z方向?qū)Φ饵c位置所需的位移量上Z。 （6）在消除機械間隙的狀態(tài)下，采用點動方式，按其實際位移量否X和西Z移動刀架，即可使已經(jīng)對好的刀位點準(zhǔn)確地位于理想的對刀點（程序原點）位置上。 3·近似定位法 在數(shù)控車削中，成批零件外形的一致性要求較高，兩尺寸精度要求又不高時，常常采用這種簡便、快捷的方法確定其對刀點。配合采用較精確的位移換

29、算法，不僅同樣可以保證較高的定位精度，還能較大幅度地縮短輔助操作時間。 近似定位法的原理示意如圖516所示。 （1）假設(shè)要求對刀點位于距離毛坯右端面 Zmm，距離毛坯外圓表面 smm處，如圖 516a所示。 （2）利用數(shù)控系統(tǒng)的手動功能，使基準(zhǔn)刀的刀尖從遠(yuǎn)離圖示Zmm處向負(fù)Z方向按低速或點動方式移動至緊靠鋼直尺所示Zmm刻線處即可，如已移至小于Zmm位置，則需先向正Z向多移動一段距離后，再重新向負(fù)Z向低速或點動移動（圖516b）。 （3）在刀架已左右定位的情況下，可先快速移動刀尖沿正X方向至大于圖示smm的某一位置上，再使刀尖沿負(fù)X方向按低速或點動方式移至緊靠鋼直尺所示smm刻線處 咽516C

30、）。如移動過位，則需重新進(jìn)行一遍。 三、注意事項 1當(dāng)操作過程較熟練或有教師專門指導(dǎo)時，可以將其手動方式改為用加工程序執(zhí)行的方式進(jìn)行。 2如果確定對刀點位置的過程系通過執(zhí)行加工程序進(jìn)行時，要注意本車床所用數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定X方向是沿直徑方向，以免出錯。 3如果采用點動方式操作，則不宜在刀架正、反向運動時采用較高的手動運行速度，以避免高速運動的慣性等因素致使其機械間隙為不定（游動）值，對確定對刀點位置產(chǎn)生不良影響。 4確定對刀點位置的練習(xí)一般不單獨安排，可結(jié)合對刀練習(xí)一并進(jìn)行。 553 刀位偏差的測定與自動補償 一、實習(xí)教學(xué)要求1 掌握刀位偏差的概念。 2明確刀位偏差測定工作的意義。 3熟悉掌握測定

31、刀位偏差的方法。 4熟悉掌握刀位偏差自動補償?shù)姆椒ā?二、相關(guān)工藝知識 l·刀位偏差的概念 刀位是指刀架上各把刀相互間的位置。對刀時總是希望通過對刀使每把刀的刀位點轉(zhuǎn)位后能重合到同一位置上（見圖51），以避免加工誤差。但是在實踐中，僅僅通過對刀而達(dá)到這一目的是十分困難的，因為對刀過程要受到對刀方法、所用量具及人眼分辨力等因素影響，往往在各刀位點位置間仍存在著一定的差值。這些對刀后的差值即稱為刀位偏差，如圖517所示。 2測定刀位偏差的方法 測定刀位偏差的方法有多種，經(jīng)濟型數(shù)控車削加工中常常采用光學(xué)測定法和試切測定法兩種。 采用光學(xué)測定法或試切測定法進(jìn)行測定的原理與采用光學(xué)對刀法或試切

32、對刀法進(jìn)行對刀的原理完全相同，其過程也相似。所以，測定刀位偏差的工作基本上是伴隨著對刀工作同時進(jìn)行的。如在介紹試切對刀法時所說“差值和方向作為刀具補償?shù)囊罁?jù)”，即差值和方向就指刀位偏差。 當(dāng)加工過程中需要更換刀具時，對該號刀的刀位偏差進(jìn)行測定（包括對刀）的工作則需要單獨完成，現(xiàn)將其過程簡述如下。 （1）操作數(shù)控系統(tǒng)，使刀架（即基準(zhǔn)刀的刀位點）處于對刀點位置上。 （2）設(shè)需要更換的刀具為3號刀。按動刀架控制箱上的手控按鈕，使3號刀在刀架上處于工作位置。 e3）卸下原3號刀后，采用光學(xué)對刀法或近似定位法裝上并對好（可能有較小偏差）新的3號刀。如采用光學(xué)對刀法，則應(yīng)先使對刀儀十字刻線的交點與1號基準(zhǔn)

33、刀的刀位點重合，然后固緊對刀儀并對新的3號刀進(jìn)行對刀和安裝。 （4）按動刀架控制箱上的手控按鈕，使刀架上的1號刀處于加工的初始位置。 （5）操作數(shù)控車床，執(zhí)行原編制的加工程序，試車削一個零件或試件。 （6）準(zhǔn)確測定新3號刀車出零件的有關(guān)尺寸（從X和Z兩個方向），然后與圖樣上規(guī)定該部位的有關(guān)尺寸進(jìn)行比較，其差值和方向即為對新3號刀所測得的刀位偏差。 3刀位偏差的自動補償 刀位偏差補償也稱為刀具補償，為減小編制加工程序的繁瑣程度，除與對刀偏移量同時進(jìn)行處理的情況外，一般不采用“刀位偏差編程補償法”，而利用數(shù)控系統(tǒng)具備的刀具自動補償功能，就能取得明顯的效果。 除基準(zhǔn)刀（即1號刀）外，對其余各把刀測得

34、的刀位偏差數(shù)值（增量尺寸）和方向（正、負(fù)），均設(shè)定在引導(dǎo)程序（0）中，其指令字為T01T08共8組，補償量范圍為1999999mmo 例1 0 N0010 LX X X X N0020 UI2 W34 T01 N0030 U23 WS6 T02 執(zhí)行刀位偏差自動補償?shù)倪^程與自動換刀過程一并進(jìn)行。如某加工程序中的2號刀將執(zhí)行上例中的第 1組（即 T01）刀補，4號刀將執(zhí)行其第2組（即 T02）刀補，其加工程序如例2。 例2 XXXX N001Q N0080 TZI N0260 T42 三、春生產(chǎn)實習(xí)國并完成刀位偏差測定及換刀練習(xí) 練52 練習(xí)步驟 1設(shè)定1、3、4號刀如圖518所示，其中3號刀的對刀偏移量自行設(shè)定。待完成刀位偏差測定練習(xí)后，設(shè)定需要更換的刀具為l號刀，換刀后的刀位偏差測定仍按試切對刀法進(jìn)行。 2按練51的要求進(jìn)行對刀并完成刀位偏差的測定練習(xí)。 3將4號刀通過手控轉(zhuǎn)刀方式轉(zhuǎn)至加工位置。 4利用數(shù)控系統(tǒng)的手動進(jìn)給方式，在靠近坯件端面處切出一個小臺階面，其臺階長度略小于切斷刀主切削刃寬度