數(shù)控車(chē)床加工工藝分析與程序設(shè)計(jì)為單位.doc

第一章 數(shù)控車(chē)床對(duì)刀的方法與過(guò)程1.1直接用刀具試切對(duì)刀.1.1.1 直接用刀具試切對(duì)刀 1.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園，記住當(dāng)前X坐標(biāo)，測(cè)量外園直徑后，用X坐標(biāo)減外園直徑，所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。 、2.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園端面，記住當(dāng)前Z坐標(biāo)，輸入offset界面的幾何形狀Z值里。 1.1.2 用G50設(shè)置工件零點(diǎn) 1.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心（X軸坐標(biāo)減去直徑值）。 2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0，啟動(dòng)START鍵，把當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)。 3.選擇MDI方式，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開(kāi)工件進(jìn)刀加工。 4.這時(shí)程序開(kāi)頭：G50 X150 Z150 .。 5.注意：用G50 X150 Z150，你起點(diǎn)和終點(diǎn)必須一致即X150 Z150，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。 6.如用第二參考點(diǎn)G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時(shí)程序開(kāi)頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z150 7.在FANUC系統(tǒng)里，第二參考點(diǎn)的位置在參數(shù)里設(shè)置，在Yhcnc軟件里，按鼠標(biāo)右鍵出現(xiàn)對(duì)話框，按鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)即可。 1.1.3 用工件移設(shè)置工件零點(diǎn) 1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里，有一工件移界面，可輸入零點(diǎn)偏移值。 2.用外園車(chē)刀先試切工件端面，這時(shí)Z坐標(biāo)的位置如：Z200，直接輸入到偏移值里。 3.選擇“Ref”回參考點(diǎn)方式，按X、Z軸回參考點(diǎn)，這時(shí)工件零點(diǎn)坐標(biāo)系即建立。 4.注意：這個(gè)零點(diǎn)一直保持，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除。 1.1.4 用G54-G59設(shè)置工件零點(diǎn) 1.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心。 2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入到G54-G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50。 3.注意:可用G53指令清除G54-G59工件坐標(biāo)系。 FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。 第一種是：通過(guò)對(duì)刀將刀偏值寫(xiě)入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡(jiǎn)單，可靠性好，他通過(guò)刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會(huì)存在且不會(huì)變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來(lái)的位置。 第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)到時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的。 第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)不變的，與刀具無(wú)關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤(pán)上有固定裝夾位置的加工。 7.在FANUC系統(tǒng)里，第二參考點(diǎn)的位置在參數(shù)里設(shè)置，在Yhcnc軟件里，按鼠標(biāo)右鍵出現(xiàn)車(chē)床分有對(duì)刀器和沒(méi)有對(duì)刀器,但是對(duì)刀原理都一樣,先說(shuō)沒(méi)有對(duì)刀器的吧. 為(0，0)，這樣勢(shì)必造成基準(zhǔn)的不統(tǒng)一，所以每次開(kāi)機(jī)的第一步操作為參考點(diǎn)回歸(有的稱為回零點(diǎn))，也就是通過(guò)確定(X，Z)來(lái)確定原點(diǎn)(0，0)。 為了計(jì)算和編程方便，我們通常將程序原點(diǎn)設(shè)定在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)、裝配基準(zhǔn)重合。機(jī)械坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所以必須要弄清楚程序原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置。這通常在接下來(lái)的對(duì)刀過(guò)程中完成車(chē)床本身有個(gè)機(jī)械原點(diǎn),你對(duì)刀時(shí)一般要試切的啊,比如車(chē)外徑一刀后Z向退出,測(cè)量車(chē)件的外徑是多少,然后在G畫(huà)面里找到你所用刀號(hào)把光標(biāo)移到X輸入X.按測(cè)量機(jī)床就知道這個(gè)刀位上的刀尖位置了,內(nèi)徑一樣,Z向就簡(jiǎn)單了,把每把刀都在Z向碰一個(gè)地方然后測(cè)量Z0就可以了. 這樣所有刀都有了記錄,確定加工零點(diǎn)在工件移里面(offshift),可以任意一把刀決定工件原點(diǎn). 這樣對(duì)刀要記住對(duì)刀前要先讀刀. 有個(gè)比較方便的方法,就是用夾頭對(duì)刀,我們知道夾頭外徑,刀具去碰了輸入外徑就可以,對(duì)內(nèi)徑時(shí)可以拿一量塊用手壓在夾頭上對(duì),同樣輸入夾頭外徑就可以了. 如果有對(duì)刀器就方便多了,對(duì)刀器就相當(dāng)于一個(gè)固定的對(duì)刀試切工件,刀具碰了就記錄進(jìn)去位置了. 所以如果是多種類(lèi)小批量加工最好買(mǎi)帶對(duì)刀器的.節(jié)約時(shí)間. 1.2 對(duì)刀儀自動(dòng)對(duì)刀現(xiàn)在很多車(chē)床上都裝備了對(duì)刀儀，使用對(duì)刀儀對(duì)刀可免去測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差，大大提高對(duì)刀精度。由于使用對(duì)刀儀可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長(zhǎng)與刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件的時(shí)候就只需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。需要注意的是使用對(duì)刀儀對(duì)刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具，在對(duì)刀的時(shí)候先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刀。 下面以采用FANUC 0T系統(tǒng)的日本W(wǎng)ASINO LJ-10MC車(chē)削中心為例介紹對(duì)刀儀工作原理及使用方法。對(duì)刀儀工作原理如圖3所示。刀尖隨刀架向已設(shè)定好位置的對(duì)刀儀位置檢測(cè)點(diǎn)移動(dòng)并與之接觸，直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號(hào)(通常我們可以聽(tīng)到嘀嘀聲并且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點(diǎn)時(shí)將刀具所在點(diǎn)的X坐標(biāo)存入到圖2所示G02的X中，將刀尖接觸到b點(diǎn)時(shí)刀具所在點(diǎn)的Z坐標(biāo)存入到G02的Z中。其他刀具的對(duì)刀按照相同的方法操作。 事實(shí)上，在上一步的操作中只對(duì)好了X的零點(diǎn)以及該刀具相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刀在X方向與Z方向的差值，在更換工件加工時(shí)再對(duì)Z零點(diǎn)即可。由于對(duì)刀儀在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置總是一定的，所以在更換工件后，只需要用標(biāo)準(zhǔn)刀對(duì)Z坐標(biāo)原點(diǎn)就可以了。操作時(shí)提起Z軸功能測(cè)量按鈕“Z-axis shift measure”，CRT出現(xiàn)如圖4所示的界面。 圖4 對(duì)刀數(shù)值界面 手動(dòng)移動(dòng)刀架的X、Z軸，使標(biāo)準(zhǔn)刀具接近工件Z向的右端面，試切工件端面，按下“POSITION RECORDER”按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄刀具切削點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中Z向的位置，并將其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀在Z方向的差值與這個(gè)值相加從而得到相應(yīng)刀具的Z原點(diǎn)，其數(shù)值顯示在WORK SHIFT工作畫(huà)面上，如圖5所示。 Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床對(duì)刀及編程指令介紹 Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床設(shè)置工件零點(diǎn)常用方法 第二章 數(shù)控車(chē)床基本坐標(biāo)關(guān)系及幾種對(duì)刀方法比較2.1基本坐標(biāo)關(guān)系一般來(lái)講，通常使用的有兩個(gè)坐標(biāo)系：一個(gè)是機(jī)械坐標(biāo)系 ；另外一個(gè)是工件坐標(biāo)系，也叫做程序坐標(biāo)系。兩者之間的關(guān)系可用圖1來(lái)表示。 圖1 機(jī)械坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的關(guān)系 在機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中設(shè)有一個(gè)固定的參考點(diǎn)(假設(shè)為(X，Z)。這個(gè)參考點(diǎn)的作用主要是用來(lái)給機(jī)床本身一個(gè)定位。因?yàn)槊看伍_(kāi)機(jī)后無(wú)論刀架停留在哪個(gè)位置，系統(tǒng)都把當(dāng)前位置設(shè)定為(0，0)，這樣勢(shì)必造成基準(zhǔn)的不統(tǒng)一，所以每次開(kāi)機(jī)的第一步操作為參考點(diǎn)回歸(有的稱為回零點(diǎn))，也就是通過(guò)確定(X，Z)來(lái)確定原點(diǎn)(0，0)。 為了計(jì)算和編程方便，我們通常將程序原點(diǎn)設(shè)定在工件右端面的回轉(zhuǎn)中心上，盡量使編程基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)、裝配基準(zhǔn)重合。機(jī)械坐標(biāo)系是機(jī)床唯一的基準(zhǔn)，所以必須要弄清楚程序原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置。這通常在接下來(lái)的對(duì)刀過(guò)程中完成。 2.2對(duì)刀方法 對(duì)刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。在一定條件下，對(duì)刀的精度可以決定零件的加工精度，同時(shí)，對(duì)刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。 僅僅知道對(duì)刀方法是不夠的，還要知道數(shù)控系統(tǒng)的各種對(duì)刀設(shè)置方式，以及這些方式在加工程序中的調(diào)用方法，同時(shí)要知道各種對(duì)刀方式的優(yōu)缺點(diǎn)、使用條件（下面的論述是以FANUC OiMate數(shù)控系統(tǒng)為例）等。2.2.1 為什么要對(duì)刀 一般來(lái)說(shuō)，零件的數(shù)控加工編程和上機(jī)床加工是分開(kāi)進(jìn)行的。數(shù)控編程員根據(jù)零件的設(shè)計(jì)圖紙，選定一個(gè)方便編程的坐標(biāo)系及其原點(diǎn)，我們稱之為程序坐標(biāo)系和程序原點(diǎn)。程序原點(diǎn)一般與零件的工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，因此又稱作工件原點(diǎn)。 數(shù)控車(chē)床通電后，須進(jìn)行回零（參考點(diǎn)）操作，其目的是建立數(shù)控車(chē)床進(jìn)行位置測(cè)量、控制、顯示的統(tǒng)一基準(zhǔn)，該點(diǎn)就是所謂的機(jī)床原點(diǎn)，它的位置由機(jī)床位置傳感器決定。由于機(jī)床回零后，刀具（刀尖）的位置距離機(jī)床原點(diǎn)是固定不變的，因此，為便于對(duì)刀和加工，可將機(jī)床回零后刀尖的位置看作機(jī)床原點(diǎn)。 在圖1中，O是程序原點(diǎn)，O是機(jī)床回零后以刀尖位置為參照的機(jī)床原點(diǎn)。 圖1 數(shù)控車(chē)削對(duì)刀原理 編程員按程序坐標(biāo)系中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)編制刀具（刀尖）的運(yùn)行軌跡。由于刀尖的初始位置（機(jī)床原點(diǎn)）與程序原點(diǎn)存在X向偏移距離和Z向偏移距離，使得實(shí)際的刀尖位置與程序指令的位置有同樣的偏移距離，因此，須將該距離測(cè)量出來(lái)并設(shè)置進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)，使系統(tǒng)據(jù)此調(diào)整刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡。 所謂對(duì)刀，其實(shí)質(zhì)就是側(cè)量程序原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的偏移距離并設(shè)置程序原點(diǎn)在以刀尖為參照的機(jī)床坐標(biāo)系里的坐標(biāo)。2.2.2試切對(duì)刀原理 對(duì)刀的方法有很多種，按對(duì)刀的精度可分為粗略對(duì)刀和精確對(duì)刀；按是否采用對(duì)刀儀可分為手動(dòng)對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀；按是否采用基準(zhǔn)刀，又可分為絕對(duì)對(duì)刀和相對(duì)對(duì)刀等。但無(wú)論采用哪種對(duì)刀方式，都離不開(kāi)試切對(duì)刀，試切對(duì)刀是最根本的對(duì)刀方法。 圖2 數(shù)控車(chē)削試刀對(duì)刀以圖2為例，試切對(duì)刀步驟如下：在手動(dòng)操作方式下，用所選刀具在加工余量范圍內(nèi)試切工件外圓，記下此時(shí)顯示屏中的X坐標(biāo)值，記為Xa。（注意：數(shù)控車(chē)床顯示和編程的X坐標(biāo)一般為直徑值）。將刀具沿Z方向退回到工件端面余量處一點(diǎn)（假定為點(diǎn)）切削端面，記錄此時(shí)顯示屏中的Z坐標(biāo)值，記為Za。測(cè)量試切后的工件外圓直徑，記為。如果程序原點(diǎn)O設(shè)在工件端面（一般必須是已經(jīng)精加工完畢的端面）與回轉(zhuǎn)中心的交點(diǎn)，則程序原點(diǎn)O在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為XoXa-(1）ZoZa注意：公式中的坐標(biāo)值均為負(fù)值。將Xo、Zo設(shè)置 進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)即完成對(duì)刀設(shè)置。2.2.3程序原點(diǎn)（工件原點(diǎn)）的設(shè)置方式 在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，有以下幾種設(shè)置程序原點(diǎn)的方式：設(shè)置刀具偏移量補(bǔ)償；用G50設(shè)置刀具起點(diǎn)；用G54G59設(shè)置程序原點(diǎn)；用“工件移”設(shè)置程序原點(diǎn)。 程序原點(diǎn)設(shè)置是對(duì)刀不可缺少的組成部分。每種設(shè)置方法有不同的編程使用方式、不同的應(yīng)用條件和不同的工作效率。各種設(shè)置方式可以組合使用。（1)設(shè)置刀具偏移量補(bǔ)償車(chē)床的刀具補(bǔ)償包括刀具的“磨損量”補(bǔ)償參數(shù)和“形狀”補(bǔ)償參數(shù)，兩者之和構(gòu)成車(chē)刀偏移量補(bǔ)償參數(shù)。試切對(duì)刀獲得的偏移一般設(shè)置在“形狀”補(bǔ)償參數(shù)中。 試切對(duì)刀并設(shè)置刀偏步驟如下：用外圓車(chē)刀試車(chē)-外圓，沿Z軸退出并保持X坐標(biāo)不變。測(cè)量外圓直徑，記為。按“OFSET SET”（偏移設(shè)置）鍵進(jìn)入“形狀”補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定界面將光標(biāo)移到與刀位號(hào)相 對(duì)應(yīng)的位置后，輸人X（注意：此處的代表直徑值，而不是一符號(hào)，以下同），按“測(cè)量”鍵，系統(tǒng)自動(dòng)按公式（1)計(jì)算出X方向刀具偏移量（如圖3所示）。 注意：也可在對(duì)應(yīng)位置處直接輸人經(jīng)計(jì)算或從顯示屏得到的數(shù)值，按“輸人”鍵設(shè)置。用外圓車(chē)刀試車(chē)工件端面，沿X軸退出并保持Z坐標(biāo)不變。按“OFSET SET”鍵進(jìn)人“形狀”補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定界面將光標(biāo)移到與刀位號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置后，輸人Zo，按“測(cè)量”鍵，系統(tǒng)自動(dòng)按公式（1)計(jì)算出Z方向刀具偏移量。同樣也可以自行“輸入”偏移量。設(shè)置的刀具偏移量在數(shù)控程序中用T代碼調(diào)用。 這種方式具有易懂、操作簡(jiǎn)單、編程與對(duì)刀可以完全分開(kāi)進(jìn)行等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在各種組合設(shè)置方式中都會(huì)用到刀偏設(shè)置，因此在對(duì)刀中應(yīng)用最為普遍。 (2）用G50設(shè)置刀具起點(diǎn)用外圓車(chē)刀試車(chē)一段外圓，沿Z軸退至端面余量?jī)?nèi)的一點(diǎn)（假定為a點(diǎn)）。測(cè)量外圓直徑，記為。選擇“MDI”（手動(dòng)指令輸入）模式，輸人GO1 U一F0. 3，切端面到中心（程序原點(diǎn)）。選擇“MDI”模式，輸人G50 X0 ZO,按“啟動(dòng)”按鈕。把刀尖當(dāng)前位置設(shè)為機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（0,0），此時(shí)程序原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)重合。選擇“MDI”模式，輸入GO X150 2200，使刀尖移動(dòng)到起刀點(diǎn)。該點(diǎn)為刀具離開(kāi)工件、便于換刀的任意位置，此處假設(shè)為b點(diǎn)，坐標(biāo)為（1.50、200)。加工程序的開(kāi)頭必須是G50 X150 2200，即把刀尖所在位置設(shè)為機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)(150,200)。此時(shí)刀尖的程序坐標(biāo)（150，200)與刀尖的機(jī)床坐標(biāo)（150，200)在同一位置，程序原點(diǎn)仍與機(jī)床原點(diǎn)重合。當(dāng)用G50 X150 2200設(shè)置刀具起點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)位置和終點(diǎn)位置必須相同，即在程序結(jié)束前，需用指令GO X150 2200使基準(zhǔn)刀具回到同一點(diǎn)，才能保證重復(fù)加工不亂刀。若用第二參考點(diǎn)G30，并在數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)里將第二參考點(diǎn)設(shè)為起刀點(diǎn)位置，能保證重復(fù)加工不亂刀，此時(shí)程序開(kāi)頭為：G30 UO WO; G50 X150 Z200。若不用上述、步驟中的GO1 UF0.3、G50 XO ZO.GO X150 2200指令來(lái)獲得起刀點(diǎn)位置，也可用下述公式計(jì)算指定起刀點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系（顯示屏）中的坐標(biāo)：Xb=Xa-150（2)Zb=Za+200然后用點(diǎn)動(dòng)或脈沖操作，使刀尖移動(dòng)到（Xb，Zb）位置。 注意：運(yùn)行程序前要先將基準(zhǔn)刀移到設(shè)定的位置。在用G50設(shè)置刀具的起點(diǎn)時(shí)，一般要將該刀的刀偏值設(shè)為零。 此方式的缺點(diǎn)是起刀點(diǎn)位置要在加工程序中設(shè)置，且操作較為復(fù)雜。但它提供了用手工精確調(diào)整起刀點(diǎn)的操作方式，有的人對(duì)此比較喜歡。(3)用G54G59設(shè)置程序原點(diǎn)試切和測(cè)量步驟同前述一樣。按“OFSET SET”鍵，進(jìn)人“坐標(biāo)系”設(shè)置，移動(dòng)光標(biāo)到相應(yīng)位置，輸入程序原點(diǎn)的坐標(biāo)值，按“測(cè)量”或“輸入”鍵進(jìn)行設(shè)置。如圖4所示。在加工程序里調(diào)用，例如：G55 X100 Z5.。G54為默認(rèn)調(diào)用。注意：若設(shè)置和使用了刀偏補(bǔ)償，最好將G54G59的各個(gè)參數(shù)設(shè)為0，以免重復(fù)出錯(cuò)。對(duì)于多刀加工，可將基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在G54G59的其中之一，將基準(zhǔn)刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為零，而將其它刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為其相對(duì)于基準(zhǔn)刀的偏移量。 這種方式適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤(pán)上有固定裝夾位置的加工。銑削加工用得較多。 執(zhí)行G54G59指令相當(dāng)于將機(jī)床原點(diǎn)移到程序原點(diǎn)。(4)用“工件移”設(shè)置程序原點(diǎn)通過(guò)試切工件外圓、端面，測(cè)量直徑，根據(jù)公式（1)計(jì)算出程序原點(diǎn)（工件原點(diǎn)）的X坐標(biāo)，記錄顯示屏顯示的原點(diǎn)Z坐標(biāo)。按“OFSET SET”鍵，進(jìn)入“工件移”設(shè)置，將光標(biāo)移到對(duì)應(yīng)位置，分別輸入得到的X. Z坐標(biāo)值，按機(jī)床MDI鍵盤(pán)上的“INPUT”鍵進(jìn)行設(shè)置。如圖5所示。使X、Z軸回機(jī)床原點(diǎn)（參考點(diǎn)），建立程序原點(diǎn)坐標(biāo)。 “工件移”設(shè)置亦相當(dāng)于將機(jī)床原點(diǎn)移到程序原點(diǎn)（工件原點(diǎn)）。對(duì)于單刀加工，如果設(shè)置了“工件移”，最好將其刀偏補(bǔ)償設(shè)為0，以防重復(fù)出錯(cuò)；對(duì)于多刀加工，“工件移”中的數(shù)值為基準(zhǔn)刀的偏移值，將其它刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在相應(yīng)的刀偏補(bǔ)償中。2.2.4多刀對(duì)刀 FANUC數(shù)控系統(tǒng)多刀對(duì)刀的組合設(shè)置方式有：絕對(duì)對(duì)刀；基準(zhǔn)刀G50相對(duì)刀偏；基準(zhǔn)刀“工件移”相對(duì)刀偏；基準(zhǔn)刀G54G59相對(duì)刀偏。(1）絕對(duì)對(duì)刀所謂絕對(duì)對(duì)刀即是用每把刀在加工余量范圍內(nèi)進(jìn)行試切對(duì)刀，將得到的偏移值設(shè)置在相應(yīng)刀號(hào)的偏置補(bǔ)償中。這種方式思路清晰，操作簡(jiǎn)單，各個(gè)偏移值不互相關(guān)聯(lián)，因而調(diào)整起來(lái)也相對(duì)簡(jiǎn)單，所以在實(shí)際加工中得到廣泛應(yīng)用。(2）相對(duì)對(duì)刀所謂相對(duì)對(duì)刀即是選定一把基準(zhǔn)刀，用基準(zhǔn)刀進(jìn)行試切對(duì)刀，將基準(zhǔn)刀的偏移用G50,“工件移”或G54G59來(lái)設(shè)置，將基準(zhǔn)刀的刀偏補(bǔ)償設(shè)為零，而將其它刀具相對(duì)于基準(zhǔn)刀的偏移值設(shè)置在各自的刀偏補(bǔ)償中。下面以圖2所示為例，介紹如何獲得其它刀相對(duì)基準(zhǔn)刀的刀偏值。當(dāng)用基準(zhǔn)刀試切完外圓，沿Z軸退到a點(diǎn)時(shí)，按顯示器下方的“相對(duì)”軟鍵，使顯示屏顯示機(jī)床運(yùn)動(dòng)的相對(duì)坐標(biāo)。選擇“MDI”方式，按SHIFT換檔鍵，按XU選擇U，這時(shí)U坐標(biāo)在閃爍，按“ORIGIN”置零，如圖6所示。同樣將w坐標(biāo)置零。換其它刀，將刀尖對(duì)準(zhǔn)a點(diǎn)，顯示屏上的U坐標(biāo)、W坐標(biāo)即為該刀相對(duì)于基準(zhǔn)刀的刀偏值。此外，還可用對(duì)刃儀測(cè)定相對(duì)刀偏值。 圖6 設(shè)置相對(duì)坐標(biāo)零點(diǎn)2.2.5精確對(duì)刀 從理論上說(shuō)，上述通過(guò)試切、測(cè)量、計(jì)算；得到的對(duì)刀數(shù)據(jù)應(yīng)是準(zhǔn)確的，但實(shí)際上由于機(jī)床的定位精度、重復(fù)精度、操作方式等多種因素的影響，使得手動(dòng)試切對(duì)刀的對(duì)刃精度是有限的，因此還須精確對(duì)刀。 所謂精確對(duì)刀，就是在零件加工余量范圍內(nèi)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)試切程序，通過(guò)“自動(dòng)試切測(cè)量誤差補(bǔ)償”的思路，反復(fù)修調(diào)偏移量、或基準(zhǔn)刀的程序起點(diǎn)位置和非基準(zhǔn)刀的力偏置，使程序加工指令值與實(shí)際測(cè)量值的誤差達(dá)到精度要求。由于保證基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)處于精確位置是得到準(zhǔn)確的非基準(zhǔn)刀刀偏置的前提，因此一般修正了前者后再修正后者。 精確對(duì)刀偏移量的修正公式為：記:=理論值（程序指令值）-實(shí)際值（測(cè)量值），則xo2=xo1 x（3）Zo2=Zo1-Z 注意：值有正負(fù)號(hào)。 例如：用指令試切一直徑40、長(zhǎng)度為50的圓柱，如果測(cè)得的直徑和長(zhǎng)度分別為040.25和49.85，則該刀具在X、Z向的偏移坐標(biāo)分別要加上-0.25和-0.15,當(dāng)然也可以保持原刀偏值不變，而將誤差加到磨損欄。2.3 Fanuc系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床對(duì)刀及編程指令介紹一， 直接用刀具試切對(duì)刀1.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園，記住當(dāng)前X坐標(biāo)，測(cè)量外園直徑后，用X坐標(biāo)減外園直徑，所的值輸入offset界面的幾何形狀X值里。2.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園端面，記住當(dāng)前Z坐標(biāo)，輸入offset界面的幾何形狀Z值里。二， 用G50設(shè)置工件零點(diǎn)1.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心(X軸坐標(biāo)減去直徑值)。2.選擇MDI方式，輸入G50 X0 Z0，啟動(dòng)START鍵，把當(dāng)前點(diǎn)設(shè)為零點(diǎn)。3.選擇MDI方式，輸入G0 X150 Z150 ，使刀具離開(kāi)工件進(jìn)刀加工。4.這時(shí)程序開(kāi)頭：G50 X150 Z150 .。5.注意：用G50 X150 Z150，你起點(diǎn)和終點(diǎn)必須一致即X150 Z150，這樣才能保證重復(fù)加工不亂刀。6.如用第二參考點(diǎn)G30，即能保證重復(fù)加工不亂刀，這時(shí)程序開(kāi)頭 G30 U0 W0 G50 X150 Z1507.在FANUC系統(tǒng)里，第二參考點(diǎn)的位置在參數(shù)里設(shè)置，在Yhcnc軟件里，按鼠標(biāo)右鍵出現(xiàn)對(duì)話框，按鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)即可。三， 用工件移設(shè)置工件零點(diǎn)1.在FANUC0-TD系統(tǒng)的Offset里，有一工件移界面，可輸入零點(diǎn)偏移值。2.用外園車(chē)刀先試切工件端面，這時(shí)Z坐標(biāo)的位置如：Z200，直接輸入到偏移值里。3.選擇“Ref”回參考點(diǎn)方式，按X、Z軸回參考點(diǎn)，這時(shí)工件零點(diǎn)坐標(biāo)系即建立。4.注意：這個(gè)零點(diǎn)一直保持，只有從新設(shè)置偏移值Z0，才清除。四， 用G54-G59設(shè)置工件零點(diǎn)1.用外園車(chē)刀先試車(chē)一外園，測(cè)量外園直徑后，把刀沿Z軸正方向退點(diǎn)，切端面到中心。2.把當(dāng)前的X和Z軸坐標(biāo)直接輸入到G54-G59里,程序直接調(diào)用如:G54X50Z50。3.注意:可用G53指令清除G54-G59工件坐標(biāo)系。FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法。第一種是：通過(guò)對(duì)刀將刀偏值寫(xiě)入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡(jiǎn)單，可靠性好，他通過(guò)刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的聯(lián)系在一起，只要不斷電、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就會(huì)存在且不會(huì)變，即使斷電，重啟后回參考點(diǎn)，工件坐標(biāo)系還在原來(lái)的位置。第二種是：用G50設(shè)定坐標(biāo)系，對(duì)刀后將刀移動(dòng)到G50設(shè)定的位置才能加工。對(duì)到時(shí)先對(duì)基準(zhǔn)刀，其他刀的刀偏都是相對(duì)于基準(zhǔn)刀的。第三種方法是MDI參數(shù)，運(yùn)用G54G59可以設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系，這種坐標(biāo)系是相對(duì)于參考點(diǎn)不變的，與刀具無(wú)關(guān)。這種方法適用于批量生產(chǎn)且工件在卡盤(pán)上有固定裝夾位置的加工。航天數(shù)控系統(tǒng)的工件坐標(biāo)系建立是通過(guò)G92 Xa zb (類(lèi)似于FANUC的G50)語(yǔ)句設(shè)定刀具當(dāng)前所在位置的坐標(biāo)值來(lái)確定。加工前需要先對(duì)刀，對(duì)到實(shí)現(xiàn)對(duì)的是基準(zhǔn)刀，對(duì)刀后將顯示坐標(biāo)清零，對(duì)其他刀時(shí)將顯示的坐標(biāo)值寫(xiě)入相應(yīng)刀補(bǔ)參數(shù)。然后測(cè)量出對(duì)刀直徑d，將刀移動(dòng)到坐標(biāo)顯示X=a-d Z=b 的位置，就可以運(yùn)行程序了(此種方法的編程坐標(biāo)系原點(diǎn)在工件右端面中心)。在加工過(guò)程中按復(fù)位或急停健，可以再回到設(shè)定的G92 起點(diǎn)繼續(xù)加工。但如果出意外如：X或Z軸無(wú)伺服、跟蹤出錯(cuò)、斷電等情況發(fā)生，系統(tǒng)只能重啟，重其后設(shè)定的工件坐標(biāo)系將消失，需要重新對(duì)刀。如果是批量生產(chǎn)，加工完一件后回G92起點(diǎn)繼續(xù)加工下一件，在操作過(guò)程中稍有失誤，就可能修改工件坐標(biāo)系，需重新對(duì)刀。鑒于這種情況，我們就想辦法將工件坐標(biāo)系固定在機(jī)床上。我們發(fā)現(xiàn)機(jī)床的刀補(bǔ)值有16個(gè)，可以利用，于是我們?cè)囼?yàn)了幾種方法。第一種方法：在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)，將顯示的參考點(diǎn)偏差值寫(xiě)入9號(hào)刀補(bǔ)，將對(duì)刀直徑的反數(shù)寫(xiě)入8號(hào)刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后，將刀具移動(dòng)到參考點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)行一個(gè)程序來(lái)使刀具回到工件G92起點(diǎn)，程序如下：N001 G92 X0 Z0;N002 G00 T19;N003 G92 X0 Z0;N004 G00 X100 Z100;N005 G00 T18;N006 G92 X100 Z100;N007 M30;程序運(yùn)行到第四句還正常，運(yùn)行第五句時(shí)，刀具應(yīng)該向X的負(fù)向移動(dòng)，但卻異常的向X、Z的正向移動(dòng)，結(jié)果失敗。分析原因懷疑是同一程序調(diào)一個(gè)刀位的兩個(gè)刀補(bǔ)所至。第二種方法：在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)，將顯示的與參考點(diǎn)偏差的Z值寫(xiě)入9號(hào)刀補(bǔ)的Z值，將顯示的X值與對(duì)刀直徑的反數(shù)之和寫(xiě)入9好刀補(bǔ)的X值。系統(tǒng)重啟后，將刀具移至參考點(diǎn)，運(yùn)行如下程序：N001 G92 X0 Z0;N002 G00 T19;N003 G00 X100 Z100;N004 M30;程序運(yùn)行后成功的將刀具移至工件G92起點(diǎn)。但在運(yùn)行工件程序時(shí)，刀具應(yīng)先向X、Z的負(fù)向移動(dòng)，卻又異常的向X、Z的正向移動(dòng)，結(jié)果又失敗。分析原因懷疑是系統(tǒng)運(yùn)行完一個(gè)程序后，運(yùn)行的刀補(bǔ)還在內(nèi)存當(dāng)中，沒(méi)有清空，運(yùn)行下一個(gè)程序時(shí)它先要作消除刀補(bǔ)的移動(dòng)。第三種方法：用第二種方法的程序?qū)⒌毒咭浦凉ぜ礼92起點(diǎn)后，重啟系統(tǒng)，不會(huì)參考點(diǎn)直接加工，試驗(yàn)后能夠加工。但這不符合機(jī)床操作規(guī)程，結(jié)論是能行但不可行。第四種方法：在對(duì)刀時(shí)，將顯示的與參考點(diǎn)偏差值個(gè)加上100后寫(xiě)入其對(duì)應(yīng)刀補(bǔ)，每一把刀都如此，這樣每一把刀的刀補(bǔ)就都是相對(duì)于參考點(diǎn)的，加工程序的G92起點(diǎn)設(shè)為X100 Z100，試驗(yàn)后可行。這種方法的缺點(diǎn)是每一次加工的起點(diǎn)都是參考點(diǎn)，刀具移動(dòng)距離較長(zhǎng)，但由于這是G00 快速移動(dòng)，還可以接受。第五種方法：在對(duì)基準(zhǔn)刀時(shí)將顯示的與參考點(diǎn)偏差及對(duì)刀直徑都記錄下來(lái)，系統(tǒng)一旦重啟，可以手動(dòng)的將刀具移動(dòng)到G92 起點(diǎn)位置。這種方法麻煩一些，但還可行。2.4數(shù)銑對(duì)刀數(shù)控車(chē)床對(duì)刀有關(guān)的概念和對(duì)刀方法 （1）刀位點(diǎn)：代表刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)，也是對(duì)刀時(shí)的注視點(diǎn)，一般是刀具上的一點(diǎn)。 （2）起刀點(diǎn)：起刀點(diǎn)是刀具相對(duì)與工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，即零件加工程序開(kāi)始時(shí)刀位點(diǎn)的起始位置，而且往往還是程序的 運(yùn)行的終點(diǎn)。 （3）對(duì)刀點(diǎn)與對(duì)刀：對(duì)刀點(diǎn)是用來(lái)確定刀具與工件的相對(duì)位置關(guān)系的點(diǎn)，是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系的關(guān)系的點(diǎn)。 對(duì)刀就是將刀具的刀位點(diǎn)置于對(duì)刀點(diǎn)上，以便建立工件坐標(biāo)系。 （4）對(duì)刀基準(zhǔn)（點(diǎn)）：對(duì)刀時(shí)為確定對(duì)刀點(diǎn)的位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，該基可以是點(diǎn)、線、面，它可以設(shè)在工件上或夾具上 或機(jī)床上。 （5）對(duì)刀參考點(diǎn)：是用來(lái)代表刀架、刀臺(tái)或刀盤(pán)在機(jī)床坐標(biāo)系內(nèi)的位置的參考點(diǎn)，也稱刀架中心或刀具參考點(diǎn)。 用試切法確定起刀點(diǎn)的位置對(duì)刀的步驟 （1）在MDI或手動(dòng)方式下，用基準(zhǔn)刀切削工件端面； （2）用點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)X軸使刀具試切該端面，然后刀具沿X軸方向退出，停主軸。 記錄該Z軸坐標(biāo)值并輸入系統(tǒng)。 （3）用基準(zhǔn)刀切量工件外徑。 （4）用點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)Z軸使刀具切該工件的外圓表面，然后刀具沿Z方向退出，停主軸。用游表卡尺測(cè)量工件的直徑，記錄該 X坐標(biāo)值并輸入系統(tǒng)。 （5）對(duì)第二把刀，讓刀架退離工件足夠的地方，選擇刀具號(hào)，重復(fù)（1）（4）步驟。 數(shù)控銑床(加工中心)Z軸對(duì)刀器 Z軸對(duì)刀器主要用于確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的Z軸坐標(biāo)，或者說(shuō)是確定刀具在機(jī)床坐標(biāo)系中的高度。Z軸對(duì)刀器有光電式（）和指針式等類(lèi)型，通過(guò)光電指示或指針，判斷刀具與對(duì)刀器是否接觸，對(duì)刀精度一般可達(dá) 100.00.0025（mm），對(duì)刀器標(biāo)定高度的重復(fù)精度一般為0.0010.002（mm）。對(duì)刀器帶有磁性表座可以牢固地附著在工件或夾具上。Z軸對(duì)刀器高度一般為50mm或lOOmm。 Z軸對(duì)刀器的使用方法如下: （1）將刀具裝在主軸上，將Z軸對(duì)刀器吸附在已經(jīng)裝夾好的工件或夾具平面上。 （2）快速移動(dòng)工作臺(tái)和主軸，讓刀具端面靠近Z軸對(duì)刀器上表面。 （3）改用步進(jìn)或電子手輪微調(diào)操作，讓刀具端面慢慢接觸到Z軸對(duì)刀器上表面，直到Z軸對(duì)刀器發(fā)光或指針指示到零位。（4）記下機(jī)械坐標(biāo)系中的Z值數(shù)據(jù)。 （5）在當(dāng)前刀具情況下，工件或夾具平面在機(jī)床坐標(biāo)系中的Z坐標(biāo)值為此數(shù)據(jù)值再減去Z軸對(duì)刀器的高度。 （6）若工件坐標(biāo)系Z坐標(biāo)零點(diǎn)設(shè)定在工件或夾具的對(duì)刀平面上，則此值即為工件坐標(biāo)系Z坐標(biāo)零點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，也就是Z坐標(biāo)零點(diǎn)偏置值。 3尋邊器 尋邊器主要用于確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的X、Y零點(diǎn)偏置值，也可測(cè)量工件的簡(jiǎn)單尺寸。它有偏心式（）、迥轉(zhuǎn)式（）和光電式（）等類(lèi)型。 偏心式、迥轉(zhuǎn)式尋邊器為機(jī)械式構(gòu)造。機(jī)床主軸中心距被測(cè)表面的距離為測(cè)量圓柱的半徑值。 光電式尋邊器的測(cè)頭一般為10mm的鋼球，用彈簧拉緊在光電式尋邊器的測(cè)桿上，碰到工件時(shí)可以退讓?zhuān)㈦娐穼?dǎo)通，發(fā)出光訊號(hào)。通過(guò)光電式尋邊器的指示和機(jī)床坐標(biāo)位置可得到被測(cè)表面的坐標(biāo)位置。利用測(cè)頭的對(duì)稱性，還可以測(cè)量一些簡(jiǎn)單的尺寸。第三章 數(shù)控車(chē)床刀具及其正確選用3.1 數(shù)控加工常用刀具的種類(lèi)及特點(diǎn)一、數(shù)控加工常用刀具的種類(lèi)及特點(diǎn)數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專(zhuān)用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類(lèi)有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為： 整體式； 鑲嵌式，采用焊接或機(jī)夾式連接，機(jī)夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種； 特殊型式，如復(fù)合式刀具，減震式刀具等。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為 ：高速鋼刀具； 硬質(zhì)合金刀具 ；金剛石刀具 ；其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為： 車(chē)削刀具，分外圓、內(nèi)孔、螺紋、切割刀具等多種 ；鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等； 鏜削刀具； 銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%40%，金屬切除量占總數(shù)的80%90%。數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：剛性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及熱變形?。换Q性好，便于快速換刀；壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠；刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除；系列化，?biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。3.2 數(shù)控加工刀具的選擇二、數(shù)控加工刀具的選擇刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀。在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密，故球頭常用于曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過(guò)切的前提下，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是，在大多數(shù)情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低。在加工中心上，各種刀具分別裝在刀庫(kù)上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，以便使鉆、鏜、擴(kuò)、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng)，其刀柄有直柄（三種規(guī)格）和錐柄（四種規(guī)格）兩種，共包括16種不同用途的刀柄。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng)，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應(yīng)遵循以下原則： 盡量減少刀具數(shù)量 ；一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位； 粗精加工的刀具應(yīng)分開(kāi)使用，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具； 先銑后鉆； 先進(jìn)行曲面精加工，后進(jìn)行二維輪廓精加工； 在可能的情況下，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能，以提高生產(chǎn)效率等。 鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀、絲錐等； 鏜削刀具； 銑削刀具等。為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具耐用、穩(wěn)定、易調(diào)、可換等的要求，近幾年機(jī)夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用，在數(shù)量上達(dá)到整個(gè)數(shù)控刀具的30%40%，金屬切除量占總數(shù)的80%90%。數(shù)控刀具與普通機(jī)床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點(diǎn)：剛性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及熱變形?。换Q性好，便于快速換刀；壽命高，切削性能穩(wěn)定、可靠；刀具的尺寸便于調(diào)整，以減少換刀調(diào)整時(shí)間；刀具應(yīng)能可靠地?cái)嘈蓟蚓硇?，以利于切屑的排除；系列化，?biāo)準(zhǔn)化，以利于編程和刀具管理。3.3 加工過(guò)程中切削用量的確定理選擇切削用量的原則是，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。切削深度t。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下，t就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中，一般L的取值范圍為：L=（0.60.9）d。切削速度v。提高v也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切。隨著v的增大，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí)，v可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，v可選200m/min以上。主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來(lái)選定。計(jì)算公式為：式中，d為刀具或工件直徑（mm）。數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。進(jìn)給速度vF 。vF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。vF的增加也可以提高生產(chǎn)效率。加工表面粗糙度要求低時(shí)，vF可選擇得大些。在加工過(guò)程中，vF也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在數(shù)控程序的編制過(guò)程中，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平深入理解數(shù)控車(chē)床的對(duì)刀原理對(duì)于操作者保持清晰的對(duì)刀思路、熟練掌握對(duì)刀操作以及提出新的對(duì)刀方法都具有指導(dǎo)意義。對(duì)刀的實(shí)質(zhì)是確定隨編程而變化的工件坐標(biāo)系的程序原點(diǎn)在唯一的機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。對(duì)刀的主要工作是獲得基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)和確定非基準(zhǔn)刀相對(duì)于基準(zhǔn)刀的刀偏置。本文作以下約定來(lái)說(shuō)明試切法對(duì)刀的原理與思路：使用華中世紀(jì)星教學(xué)型車(chē)削系統(tǒng)HNC-21T（應(yīng)用軟件版本號(hào)為5.30）；以工件右端面中心為程序原點(diǎn)，用G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系；直徑編程，程序起點(diǎn)H的工件坐標(biāo)為（100，50）；刀架上裝四把刀：1號(hào)刀為90外圓粗車(chē)刀、2號(hào)基準(zhǔn)刀為90外圓精車(chē)刀、3號(hào)刀為切斷刀、4號(hào)刀為60三角螺紋刀（全文所舉實(shí)例均與此相同）。如圖1所示，基準(zhǔn)刀按照“手動(dòng)試切工件的外圓與端面，分別記錄顯示器（CRT）顯示試切點(diǎn)A的X、Z機(jī)床坐標(biāo)推出程序原點(diǎn)O的機(jī)床坐標(biāo)推出程序起點(diǎn)H的機(jī)床坐標(biāo)”的思路對(duì)刀。根據(jù)A點(diǎn)與O點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)的關(guān)系：XO= XAd，ZO =ZA，可以推出程序原點(diǎn)O的機(jī)床坐標(biāo)。再根據(jù)H相對(duì)于O點(diǎn)的工件坐標(biāo)為(100,50)，最后推出H點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)：XH=100d，ZH= ZA 50。這樣建立的工件坐標(biāo)系是以基準(zhǔn)刀的刀尖位置建立的工件坐標(biāo)系。圖1 手動(dòng)試切對(duì)刀示意圖如圖2所示，由于各刀裝夾在刀架的X、Z方向的伸長(zhǎng)和位置不同，當(dāng)非基準(zhǔn)刀轉(zhuǎn)位到加工位置時(shí)，刀尖位置B相對(duì)于A點(diǎn)就有偏置，原來(lái)建立的工件坐標(biāo)系就不再適用了。此外，每把刀具在使用過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損，因此各刀的刀偏置和磨損值需要進(jìn)行補(bǔ)償。獲得各刀刀偏置的基本原理是：各刀均對(duì)準(zhǔn)工件上某一基準(zhǔn)點(diǎn)（如圖1的A點(diǎn)