數(shù)控車床對(duì)刀及建立工件坐標(biāo)系的方法

1、數(shù)控車床對(duì)刀及建立工件坐標(biāo)系的方法摘要：利用數(shù)控車床進(jìn)行零件加工時(shí)，開(kāi)機(jī)后，我們先要執(zhí)行回參考點(diǎn)的操作，以便建立機(jī)床坐標(biāo)系；然后要進(jìn)行對(duì)刀及建立工件坐標(biāo)系的操作，最后再編制零件的程序并加工。對(duì)刀的準(zhǔn)確與否直接會(huì)影響后面的加工。在實(shí)際使用中，試切法對(duì)刀有三種形式，本文主要介紹這三種對(duì)刀形式。關(guān)鍵字：數(shù)控車床機(jī)床坐標(biāo)系工件坐標(biāo)系試切法對(duì)刀正文：在數(shù)控車床上加工零件時(shí)，我們通常先開(kāi)機(jī)回零，然后安裝零件毛坯和刀具，接著要進(jìn)行對(duì)刀和建立工件坐標(biāo)系的操作，最后才是編制程序和自動(dòng)加Io對(duì)刀操作的正確與否，直接會(huì)影響后續(xù)的加工。對(duì)刀有誤的話，輕則影響零件的加工精度，重則會(huì)造成機(jī)床事故。所以作為數(shù)控車床的操作者

2、，首先要掌握對(duì)刀及工件坐標(biāo)系的建立方法。數(shù)控車床上的對(duì)刀方法有兩種：試切法對(duì)刀和機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀。一般學(xué)校沒(méi)有機(jī)外對(duì)刀儀這種設(shè)備，所以采用試切法對(duì)刀。而根據(jù)實(shí)際需要，試切法對(duì)刀又可以采用三種形式，本文以華中數(shù)控HNC-21/T系統(tǒng)為例來(lái)闡述這三種形式的對(duì)刀及工件坐標(biāo)系的建立方法。一、T對(duì)刀T對(duì)刀的基本原理是：對(duì)于每一把刀，我們假設(shè)將刀尖移至工件右端面中心，記下此時(shí)的機(jī)床指令X、Z的位置，并將它們輸入到刀偏表里該刀的X偏置和Z偏置中。以后數(shù)控系統(tǒng)在執(zhí)行程序指令時(shí)，會(huì)將刀具的偏置值加到指令的X、Z坐標(biāo)中，從而保證所到達(dá)的位置正確。其具體的操作如下:(I)開(kāi)啟機(jī)床，釋放“急停”按鈕，按“回零”再按+X

3、”和+Z”執(zhí)行回參考點(diǎn)操作。(2)按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)”將刀具移動(dòng)到合適的位置然后按-z”手動(dòng)車削外最后按'+Z”沿Z向退刀，如圖1所示。-4 -(3)按“主軸停止”停止主軸，然后測(cè)量試切部分的直徑，測(cè)得直徑為69.934,按F4(MDI)再按F2(刀偏表)；將光條移到1號(hào)刀的試切直徑上，回車，輸入69.934,再回車，1號(hào)刀的X偏置會(huì)自動(dòng)計(jì)算出來(lái)，如圖3所示(4)移動(dòng)刀具到合適的位置，按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)；然后按-X”手動(dòng)車削端面，最后按'+X”沿X向退刀，如圖2所示。(5)按“主軸停止”停止主軸，將光條移到1號(hào)刀的試切長(zhǎng)度上，回車,輸入0,再回車，1

4、號(hào)刀的Z偏置會(huì)自動(dòng)計(jì)算出來(lái)，如圖3所示氫務(wù)e華中數(shù)控加工方式：手助運(yùn)行正常10:09:01重當(dāng)前加工程序疔：R偏表了1運(yùn)行程序索引三機(jī)床指令位置)PCD,69934%-1|NOOOD口儲(chǔ)號(hào):偏置工偏置xje'A謂榻t#0001|-220.001-103.1ST0.ooo0.000i#0002-.aao0.0000.oooo.oao#00030.ODD0.0000.ooo0ooo#0004aoao0.0000.ooo0.ooo#0005a.aao0.0000.oooo.oao#00。包0.ODD0.ooo0.ooo0ooo#0007.QQO0.ooo0oooo.oaawcooaa.oao

5、0.ooo0.ooo0.oook#00090.0000.ooo0.ooo000CI#00100.0000.ooooooooooa#0011.aao0.ooo0.oooo.oaa機(jī)0120.000Ci.DOO0.ooo0ooo#00130.OQD0.oooooooooooiMDI:W:：A：-77.067二軸置MFl£軸置零.I;IEE/I;aao0ooo0.coo0.ooooaaoa.aao0.000a.oao0.0300.000a.oooaaao0.cooo.ooooooc0ooc0.DOOo,oooCLOOC0.DOOo.ooc0oocCi.oooo.ooc二加需回圜回回圜同10

6、0%100%100%-88.3171000.000-120.000H工件坐標(biāo)零點(diǎn)主軸傕調(diào)7進(jìn)紿修調(diào)：0.0000.000XI00.0XI00.0GT0返回:F9*+x+c-z快進(jìn)+zC-X鏈給保持2號(hào)刀的對(duì)刀過(guò)程與1號(hào)刀類似，只不過(guò)不能切端面。具體如下:(1)按“刀位轉(zhuǎn)換”將2號(hào)刀換到切削位置，按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸,按“手動(dòng)”將刀具移動(dòng)到合適的位置然后按“-z”手動(dòng)車削外圓，最后按"+Z"沿Z向退刀，如圖4所示。(2)按“主軸停止”停止主軸，然后測(cè)量2號(hào)刀試切部分的直徑，測(cè)得直徑為65.980,將光條移到2號(hào)刀的試切直徑上，回車，輸入65.980,再回車，2號(hào)刀的X偏置會(huì)

7、自動(dòng)計(jì)算出來(lái)，如圖6所示。(3)按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)”然后按“Z”手動(dòng)繼續(xù)車削外圓，最后按+X”沿X向退刀，如圖5所示。(4)按“主軸停止”停止主軸，測(cè)量2號(hào)刀的試切長(zhǎng)度，得33.087，將光條移到2號(hào)刀的試切長(zhǎng)度上，回車，輸入-33.087,再回車，2號(hào)刀的Z偏置會(huì)自動(dòng)計(jì)算出來(lái)，如圖6所示。如果還有3號(hào)和4號(hào)刀具，其對(duì)刀方法與2號(hào)刀具是一樣的，這里不再贅述。-7 -華中數(shù)控加工方式：手動(dòng)運(yùn)疔正常10:21142:運(yùn)行程序索引:N0HJD機(jī)床布刀偏號(hào)V一IHfoI試切言輕；.1*0X1-230.001-103.1670.0000.00069.934小，|#0002-141.930-

8、103.6460.ox0.000#00030.0000.0000.00000000000o.0001#00040.0000.0000.000o.aoa0.ooo0.00011#00050.XO0.000000.D000000o.ooo#000&0.0000.0000.0000.0000.0000.oooIWDOT0.0000.0000.000a.ooo0.0000.ooo#00080-0000.0000,00000000ooooooo#00090.00D0.0000.000o.aoa0.ooo0oooWJUO.HJO0.000Q.OX.口000ooo0.oooI#00110.0000.

9、0000.0000.0000.00D0.00011#00120.0000.0000.0000.0000ooo0.ooo#00130.XO0.ox0.00000000.0001u.u(-當(dāng)前加工程序行:：Z令位量-47333-13S.7331000.0000.000I：件坐標(biāo)零點(diǎn)0.0000.000;主釉修調(diào)；K100.0:進(jìn)給修調(diào)：X100.0KI00.0:快速修調(diào)：CT01IT0返回F1O回II回I-I回回E"|慌|*丹停轉(zhuǎn)冷怙運(yùn)行:二涉tFLTLjtTLMIOxitoS100Q在.負(fù)點(diǎn)動(dòng)100%+«'+c4-V-z快進(jìn)”+Z主軸Vis*£«M

10、tjiti正轉(zhuǎn)進(jìn)怕c-x使用T對(duì)刀需要注意兩點(diǎn):(1)G54G59這六個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)都要設(shè)成(0,0),后面將會(huì)講述。(2)程序中，每一把刀具在使用前，都應(yīng)該用T指令調(diào)用相應(yīng)的刀偏，如T0101，T0202等。二、G54G59對(duì)刀G54G59又稱零點(diǎn)偏置指令,它是將機(jī)床坐標(biāo)系偏移一定的距離來(lái)建立工件坐標(biāo)系。其具體操作如下:(1)按“刀位轉(zhuǎn)換”將1號(hào)刀換到加工位置上，按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)，將刀具移動(dòng)到合適的位置然后按“-z”手動(dòng)車削外圓，最后按“+Z”沿Z向退刀，如圖1所示。(2)按“主軸停止”停止主軸，然后測(cè)量1號(hào)刀試切部分的直徑，測(cè)得直徑為69.934,則半徑為34.967。

11、記下機(jī)床指令位置的X值，為-185.034。那么工件軸線在機(jī)床坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)為x=-185.034-34.967=-220.001。(3)按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)，”將刀具移動(dòng)到合適位置，然后按-X”手動(dòng)車削端面，最后按'+X”沿X向退刀，如圖2所示。(4)按“主軸停止”停止主軸，記下機(jī)床指令位置的Z坐標(biāo)Z二-103,167,這表示工件右端面在機(jī)床坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)Z=-103.167。(6)(5)按F10(返回)"返回頂層菜單，按F4(MDI),再按F4(坐標(biāo)系)”，進(jìn)入自動(dòng)坐標(biāo)系G54的界面，在MDI的提示下輸入“X-220.001Z-103.167”，如圖7所示

12、。按回車，結(jié)果G54的界面就會(huì)顯示“X-220.001Z-103.167,女口-13 -圖8所示加工方式：手動(dòng)運(yùn)行正常14:58:363當(dāng)前加工程序行:NOOOO自動(dòng)坐標(biāo)系G54X0.000Z0.000:X-220.001-103.167100000-600.0000.0000.000坐標(biāo)系刀補(bǔ)表刀庫(kù)表刀偏表標(biāo)刀對(duì)刀：）F6:進(jìn)給修調(diào)1%1000,主軸修調(diào)%100.0X100.0地工X-220.00Lz-103-67H快速修調(diào)忡岫%1003MU00二10%0直徑至米分進(jìn)給X-220. 001Z-103. 167，運(yùn)行程序索引r % -1 |N0000考機(jī)床 一指令位置0 一 ： y :八：:-

13、220.0011： L ：-103.167 4 d fpw :：:100.000 , 4a-600.000工件坐標(biāo)零點(diǎn)F A4 ：y ；：A ：-220.001 ，97 r> >，一»a *" -103.167至國(guó)。華中數(shù)控加"S；：手動(dòng)運(yùn)行正常15:01:00*當(dāng)前項(xiàng)工程序行：自動(dòng)坐標(biāo)系G54T十方依不僅；國(guó)JC100.0;進(jìn)鰭修調(diào)；XI00.0:快速修調(diào)：K100.0100同回國(guó)回回回同圜國(guó)m3、一 Z-足仃t- 1-TttVI- 八 rru M1D0 Jr kTOI T44 機(jī)味lOOf!+100%+10TW-+鍵盤)|手鴕)2號(hào)刀的對(duì)刀過(guò)程與1

14、號(hào)刀類似，只不過(guò)不能切端面。具體如下：(1)按“刀位轉(zhuǎn)換”將2號(hào)刀換到切削位置，按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)”將刀具移動(dòng)到合適的位置然后按“-z”手動(dòng)車削外圓，最后按“+Z沿Z向退刀，如圖4所示。(2)按“主軸停止”停止主軸，然后測(cè)量2號(hào)刀試切部分的直徑，測(cè)得直徑為65.980,則半徑為32.990o記下機(jī)床指令位置的X值，為-108.99,那么工件軸線在機(jī)床坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)為X=-108.99-32.99二-141.980。(3)按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)”然后按“Z”手動(dòng)繼續(xù)車削外圓，最后按+X”泳向退刀，如圖5所示。(4)按“主軸停止”停止主軸，測(cè)量2號(hào)刀的試切長(zhǎng)度，得33.0

15、87o記下機(jī)床指令位置的Z值，為-70.559。那么工件右端面在機(jī)床坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)Z=-70.559-33.087二-103.646。(5)按F10(返回)"返回頂層菜單，按F4(MDI)；再按F4(坐標(biāo)系)；進(jìn)入自動(dòng)坐標(biāo)系G54的界面，按PgDn”鍵進(jìn)入G55的界面，在MDI的提示下輸入“X-141.980Z-103.646:按回車，結(jié)果G55的界面就會(huì)顯示“X-141.980Z-103.646”，如圖9所示。如果還有3號(hào)和4號(hào)刀具，其對(duì)刀方法與2號(hào)刀具是一樣的，這里不再贅述。使用G54G59對(duì)刀需要注意以下幾點(diǎn)：(1)刀偏表中所有刀具的X偏置和Z偏置都要設(shè)為0o這是因?yàn)槿绻捎?/p>

16、G54G59進(jìn)行了零點(diǎn)偏移，而同時(shí)在刀偏表中設(shè)置了刀具偏置，程序執(zhí)行時(shí)會(huì)進(jìn)行雙重偏置，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生超程報(bào)警，不予執(zhí)行。_ 19華中數(shù)控 當(dāng)前加工程序行：加工方式：手動(dòng)運(yùn)行正常10:47:42自動(dòng)生標(biāo)系G55X-141.980Z-103. 646進(jìn)給伽MH00”小戈1003 ：:i F4 :：:：I F5 I :：坐標(biāo)系標(biāo)刀選擇回 3 0 回 國(guó)變主軸修調(diào)iiX100.0B進(jìn)給修調(diào)機(jī)XI 00.0,快速修調(diào)用 00.0M 1 |T 01 CT U11顯不方式I回:： F9 -: F1O -Fnol程序中，每一把刀具在使用前，都應(yīng)該用G54-G59指令調(diào)用相應(yīng)的工件坐標(biāo)系，如:%0001G54（調(diào)用

17、G54坐標(biāo)系）M03S800T0101（用1號(hào)刀）G55（調(diào)用G55坐標(biāo)系）T0202M30(用2號(hào)刀)(程序結(jié)束)三、G92設(shè)定工件坐標(biāo)系上面介紹的T對(duì)刀和G54-G59對(duì)刀都是在程序執(zhí)行之前手動(dòng)進(jìn)行的。我們也可以在程序執(zhí)行的過(guò)程中動(dòng)態(tài)地建立工件坐標(biāo)系，這就要用到G92指令。它的格式是G92XaZ£o其原理是：以刀具當(dāng)前位置為基準(zhǔn)，建立一個(gè)坐標(biāo)系，使得刀尖在該坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值是(a,B)。用法如下：最后按“+Z”(1)按“刀位轉(zhuǎn)換”將號(hào)刀換到加工位置上，按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)”將刀具移動(dòng)到合適的位置然后按“-Z”手動(dòng)車削外沿Z向退刀。(2)按“主軸停止”停止主軸，然后測(cè)量

18、1號(hào)刀試切部分的直徑，測(cè)得直徑為69.934,則半徑為34.967。記下機(jī)床指令位置的X值，為-185.034。那么工件軸線在機(jī)床坐標(biāo)系下的X坐標(biāo)為X=-185.034-34.967=220.001c(3)按“主軸正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)主軸，按“手動(dòng)習(xí)將刀具移動(dòng)到合適位置，然后按-X”手動(dòng)車削端面，最后按'+X”沿X向退刀。(4)按“主軸停止”停止主軸記下機(jī)床指令位置的Z坐標(biāo)Z=-103.167,這表示工件右端面在機(jī)床坐標(biāo)系下的Z坐標(biāo)Z=-103.167O(5)按F10(返回)"返回頂層菜單，按'F4(MDI)再按F6(MDI運(yùn)行)，在MDI方式下，逐行輸入以下程序段。每輸入一行后敲回車，并按“循環(huán)啟動(dòng)。M03S600（主軸正轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速600r/min）G53G90G01Z-103.167F100（直接機(jī)床坐標(biāo)系編程，刀具移動(dòng)到工件右端平面上）G53G90G01X-220.001F100（直接機(jī)床坐標(biāo)系編程，刀具移動(dòng)到工件右端面中心，如圖10）G91GOOX100Z50（相對(duì)編程，刀具相對(duì)右端面中心，沿X正向移動(dòng)100,Z正向移動(dòng)50,如圖11、圖12）M05（主軸停止）圖10圖11進(jìn)行以上操作后，編寫程序時(shí)，程序開(kāi)頭應(yīng)該有G92X100Z50o例如:%0002G92X100Z50M03S600GOOX100Z50M30運(yùn)行正常15：40：16:運(yùn)行程序考