加工中心對(duì)刀原理及方法

1、江鈴汽車股份有限公司 密級(jí)：保密一線員工職業(yè)技能等級(jí)鑒定申報(bào)論文（高級(jí)技師）題目：數(shù)控加工中心刀具對(duì)刀原理方法及其應(yīng)用!單 位：姓 名：申報(bào)工種： 2016 年 4 月 18 日 摘要數(shù)控加工操作中的對(duì)刀好壞不僅直接影響到加工零件的精度，還會(huì)影響數(shù)控機(jī)床的操作。 對(duì)刀的過程牽涉到一系列的步驟，在實(shí)際操作中往往會(huì)出現(xiàn)一些具體的問題，因此通過對(duì)數(shù)控加工中心對(duì)刀的基本原理、對(duì)刀的方法并結(jié)合具體的數(shù)控加工中心的操作特點(diǎn)對(duì)對(duì)刀方法進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心；對(duì)刀原理；對(duì)刀方法目錄摘要2緒論4一、對(duì)刀基本原理5二、對(duì)刀基本方法及運(yùn)用52.1、用對(duì)刀探頭對(duì)刀62.2用機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀6 2.3 用對(duì)刀器

2、對(duì)刀. 7 2.4 用試切法對(duì)刀.8結(jié)論11參考文獻(xiàn)12緒論數(shù)控加工操作中的對(duì)刀好壞不僅直接影響到加工零件的精度，還會(huì)影響數(shù)控機(jī)床的操作。 當(dāng)工件坐標(biāo)系確定之后，還要確定刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。也就是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)系，要讓刀具在數(shù)控程序的控制下使加工對(duì)象相對(duì)于定位基準(zhǔn)有正確的尺寸關(guān)系。 由于數(shù)控機(jī)床所用的刀具各種各樣，刀具寸也極不統(tǒng)一。在編制加工中心數(shù)控程序時(shí)，一般不考慮刀具規(guī)格及安裝位置，加工前由操作者通過對(duì)刀將測(cè)出的刀具在主軸上的伸出長(zhǎng)度及其直徑等補(bǔ)償參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，進(jìn)行刀具補(bǔ)償，通常把這一過程稱為對(duì)刀。 對(duì)刀的過程牽涉到一系列的步驟，如對(duì)刀基本原理、對(duì)刀方法的選

3、擇和對(duì)刀參數(shù)的設(shè)置等等。 在實(shí)際操作中往往會(huì)出現(xiàn)一些具體的問題，因此通過數(shù)控加工中心對(duì)刀的基本原理、對(duì)刀的方法并結(jié)合具體的數(shù)控加工中心的操作特點(diǎn)對(duì)對(duì)刀方法進(jìn)行了闡述。一：對(duì)刀基本原理數(shù)控加工是通過NC程序精確地、自動(dòng)地控制刀具，使之相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)按照人們預(yù)先設(shè)計(jì)的軌跡或位置進(jìn)行。程序是在工件坐標(biāo)系中編寫的，編程人員以工件坐標(biāo)系為基準(zhǔn)編寫，而刀具加工工件是在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行的，如何確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系，需要通過對(duì)刀來完成，具體就是確定刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的起始位置，通常把這個(gè)位置稱為對(duì)刀點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)是刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。 由于程序段從該點(diǎn)開始執(zhí)行，所以對(duì)刀點(diǎn)又稱為

4、“起刀點(diǎn)”或“ 程序起點(diǎn)”往往也作為程序的終點(diǎn)。 對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則是1： 便于數(shù)學(xué)處理和簡(jiǎn)化程序編制； 2：在機(jī)床上容易找正，在加工中便于檢查;3: 引起的加工誤差要小. 根據(jù)前兩條,對(duì)于絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床,對(duì)刀點(diǎn)可選擇在機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)上,或距機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)為某一確定的點(diǎn)上。4：對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。 要確定對(duì)刀點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的起始位置，則需要首先確定刀位點(diǎn)。刀具刀位點(diǎn)是指刀具在機(jī)床上的位置。 對(duì)于不同的刀具，刀位點(diǎn)選擇是不同的。 對(duì)立銑刀和端面銑刀而言，刀位點(diǎn)為其底面中心；對(duì)于球頭銑刀，則為球頭的球心；對(duì)于車刀、鏜刀和鉆頭等刀具來說，則為其刀尖或鉆尖。對(duì)刀時(shí)應(yīng)使

5、對(duì)刀點(diǎn)和刀位點(diǎn)重合。二：對(duì)刀基本方法及應(yīng)用對(duì)刀方法有好幾種，在應(yīng)用的時(shí)候不是千篇一律的，要針對(duì)不同情況采用不同的對(duì)刀方法靈活使用，這樣才能收到好的效果。下面簡(jiǎn)圖要介紹幾種常用的對(duì)刀方法。2.1 用對(duì)刀探頭對(duì)刀每把刀具用對(duì)刀探頭對(duì)好，刀具長(zhǎng)度數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)記錄到刀具列表中。 在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)取任意刀具作為基準(zhǔn)，把其刀尖移到工件零點(diǎn)位置設(shè)置工件零點(diǎn)，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值要減去作為基準(zhǔn)刀的刀長(zhǎng)值才為其Z軸工件零點(diǎn)坐標(biāo)系?，F(xiàn)在很多數(shù)控加工中心上都裝備了對(duì)刀探頭，使用對(duì)刀探頭對(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)刀探頭可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長(zhǎng)和刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件

6、的時(shí)候就只需要設(shè)置工件零點(diǎn)Z軸坐標(biāo)系即可，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。2.2 用機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀用機(jī)外對(duì)刀儀測(cè)量其刀具的長(zhǎng)度和半徑，然后輸入到刀具列表中作為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值，此時(shí)在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)也取任意刀具作為基準(zhǔn)，把其刀尖移到工件零點(diǎn)位置設(shè)置工件零點(diǎn)，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值要減去作為基準(zhǔn)刀的刀長(zhǎng)值才為其Z軸工件零點(diǎn)坐標(biāo)系。機(jī)外對(duì)刀是指刀具在安裝之前事先在對(duì)刀儀上進(jìn)行預(yù)調(diào)整和測(cè)量出實(shí)際尺寸值，然后將所測(cè)數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)寄存器。 目前對(duì)刀儀種類很多，有直接接觸式測(cè)量和光屏投影放大測(cè)量，從讀數(shù)方法看，有圓盤刻度或游標(biāo)讀數(shù)，也有用光學(xué)讀數(shù)的或數(shù)字顯示器讀數(shù)的，目前還有用計(jì)算機(jī)顯示和打印輸出測(cè)量值的對(duì)刀儀（如德國的目

7、的。ZOLLER對(duì)刀儀、瑞士的TPR3 對(duì)刀儀等），對(duì)刀時(shí)刀具放在對(duì)刀儀的刀座上，用光學(xué)（或其它接觸測(cè)量?jī)x） 測(cè)出刀位點(diǎn)相對(duì)刀具定位基準(zhǔn)的偏差值。如圖1所示就是顯示器讀數(shù)的對(duì)刀儀，將刀具安裝在刀座上后調(diào)整X或Z，如圖2所示使百分表指針對(duì)到零，就可在顯示器上看到刀具直徑和長(zhǎng)度上的數(shù)據(jù)， 采用機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀可以大大節(jié)省機(jī)床的對(duì)刀時(shí)間，提高數(shù)控機(jī)床的使用效率。顯示器X向Y向百分表指到零圖1 機(jī)外對(duì)刀儀 圖22.3：用對(duì)刀器對(duì)刀 用任意一把刀具作為基準(zhǔn)刀，在某一固定位置把此刀的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值設(shè)為某一固定數(shù)據(jù)（ 最好設(shè)為0），其他的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值以此刀為基準(zhǔn)相對(duì)于基準(zhǔn)刀的固定位置長(zhǎng)短，在基準(zhǔn)刀的固定

8、數(shù)據(jù)上加減。在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)，把基準(zhǔn)刀具刀尖移到工件零點(diǎn)位置設(shè)置工件零點(diǎn)，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值就為工件的Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)系值。使用時(shí)先將對(duì)刀器、工作臺(tái)及工裝表面等擦凈，先校正基準(zhǔn)刀，如圖3所示當(dāng)基準(zhǔn)刀向下壓到對(duì)刀器測(cè)量面時(shí)，對(duì)刀器指示燈會(huì)亮，這時(shí)把機(jī)床顯示屏上相對(duì)坐標(biāo)Z方向清零，設(shè)定基準(zhǔn)刀刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值為0，再將所需要用的刀具依次在對(duì)刀器上同對(duì)基準(zhǔn)刀方法一樣對(duì)刀，與基準(zhǔn)刀相比較長(zhǎng)短來設(shè)定該刀的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償數(shù)值，然后將所得到數(shù)值輸入到所對(duì)應(yīng)刀具號(hào)的長(zhǎng)度補(bǔ)償位置即可。 刀具對(duì)刀器測(cè)量面對(duì)刀器 圖3 對(duì)刀器 在設(shè)定坐標(biāo)系時(shí)（即在設(shè)置工件零點(diǎn)時(shí)），把基準(zhǔn)刀刀尖移到工件零點(diǎn)位置，此時(shí)Z軸方向坐標(biāo)值就為工件的

9、Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)系值，表4 為該工件的Z軸零點(diǎn)坐標(biāo)系G54， 2.4 試切法對(duì)刀在沒有上述方法的時(shí)候，試切法對(duì)刀也是實(shí)用的一種對(duì)刀方法，此方法比較簡(jiǎn)單，其具體操作方法：先將工件坐標(biāo)系的 Z 值輸為 0 ， 然后把工件和刀具裝夾完畢，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，如圖4所示把所需要的刀具移至工件零點(diǎn)上，然后把機(jī)械坐標(biāo)系Z軸數(shù)據(jù)寫輸入到相應(yīng)刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值代碼中。以下是NKR前輪轂在加工中心上鉆內(nèi)外五孔的程序和試切對(duì)刀法.O5000（NKR）M66G40 G80N1 M6 T1 G90 G0 G54 X101.60 Y0 M13 G43 H1 Z160 T7 S1500 G98 G81 R-43.0 Z-68.1 F

10、280 X31.396 Y96.627 X-82.196 Y59.719X-82.196 Y-59.719 X31.396 Y-96.627G0 Z160 M9 M5 G80N2 M6 T7 G90 G0 G54 X101.60 Y0 M13 G43 H7 Z160 T2 S 1600 G98 G76 Z-65.0 R-43.0 F320 X31.396 Y96.627 X-82.196 Y59.719X-82.196 Y-59.719 X31.396 Y-96.627M9 M5G80N3 M6T2 G90 G0 G54 X68.0 Y0 M13 G43 H2 Z160 T3 S1600 G9

11、8 G81 R3.0 Z-27.8 F480 X21.013 Y64.672 X-55.013 Y39.969X-55.013 Y-39.969 X21.013 Y-64.672M09G80 M5N4 M6 T3 G0 G90 G54 X68.0 Y0 M13 G43 H3 Z160 T1 S800M29G98 G84 R3.0 Z-20.0 F1000X21.013 Y64.672 X-55.013 Y39.969X-55.013 Y-39.969 X21.013 Y-64.672M9 G80 M5G90 G0X-167.0 Y378.0M67M30%21鏜刀工件零點(diǎn)12.4鉆頭圖4 試切對(duì)刀結(jié) 論通過對(duì)刀及刀具補(bǔ)償，使編程中的數(shù)值按工件坐標(biāo)系及零件標(biāo)注尺寸來確定，其目的就是通過數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的刀具軌跡自動(dòng)偏移補(bǔ)償計(jì)算功能，來簡(jiǎn)化數(shù)控加工程序的編制，使得編程時(shí)不必考慮各把刀具的尺寸與其安裝位置，最終加工出合格的零件。 以上是根據(jù)多年的數(shù)控加工中心編程與操作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，介紹了在數(shù)控加工中心操作中的一些對(duì)刀方法，所述內(nèi)容皆經(jīng)過實(shí)際操作驗(yàn)證。 參考文獻(xiàn)1 明興祖G數(shù)控機(jī)床與系統(tǒng)M . 北京：中國人民大學(xué)出版社，20002 實(shí)用數(shù)控加工技術(shù)編委會(huì).