（中職）數(shù)控銑床加工中心編程及加工任務(wù)七 建立工件坐標(biāo)系（對(duì)刀）電子教案

1、 任務(wù)七 建立工件坐標(biāo)系（對(duì)刀） 教學(xué)目標(biāo) 1.了解工件坐標(biāo)系的建立方法；2.掌握工件坐標(biāo)系參數(shù)表的設(shè)置；3.了解尋邊器、Z軸設(shè)定器結(jié)構(gòu)；3.掌握試切法對(duì)刀的方法及步驟；4.掌握使用尋邊器、Z軸設(shè)定器對(duì)刀的方法及步驟；5.能通過對(duì)刀操作建立工件坐標(biāo)系。 教學(xué)重點(diǎn)1.了解工件坐標(biāo)系的建立方法；2.掌握工件坐標(biāo)系參數(shù)表的設(shè)置教學(xué)難點(diǎn) 1.了解工件坐標(biāo)系的建立方法；2.掌握工件坐標(biāo)系參數(shù)表的設(shè)置。 教學(xué)過程新課教學(xué)所謂對(duì)刀，其目的就是確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，從而建立機(jī)床坐標(biāo)系，即將對(duì)刀后的數(shù)據(jù)輸入工件坐標(biāo)系G54-G59的參數(shù)表中，在程序中調(diào)用該坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系G54-G59的參數(shù)

2、是該原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值，它儲(chǔ)存在機(jī)床內(nèi)，無論停電、關(guān)機(jī)或者換班后，它都能保持不變。同時(shí)，通過對(duì)刀可以確定加工刀具和基準(zhǔn)刀具的刀補(bǔ)，即通過對(duì)刀確定出加工刀具與基準(zhǔn)刀具在Z軸方向上的長度差，以確定其長度補(bǔ)償值。根據(jù)工件表面是否已經(jīng)被加工，可將對(duì)刀分為試切法對(duì)刀和借助儀器或量具對(duì)刀兩種方法。一、試切法對(duì)刀試切法對(duì)刀適用于尚需加工的毛坯表面或加工精度要求較低的場(chǎng)合。具體操作步驟如下：(1)首先啟動(dòng)主軸。按下按鈕機(jī)床操作面板上的MDI按鈕和數(shù)控操作面板上的程序按鈕，輸入“M03 S800”，然后按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，主軸開始正轉(zhuǎn)。(2)按下手動(dòng)操作按鈕，然后通過操作按鈕，將刀具移動(dòng)到工件附近，并在X軸

3、方向上使刀具離開工件一段距離， Z軸方向上使刀具移動(dòng)到工件表面以下，然后換用手輪將刀具慢慢移向工件的左表面，當(dāng)?shù)毒呱陨郧械焦ぜr(shí)，停止X方向的移動(dòng)。此時(shí)，按下數(shù)控操作面板上的位置功能鍵，顯示出機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)值，并記錄該數(shù)值。將刀具離開工件左邊一定距離，抬刀，移至工件的右側(cè)，再下刀，在工件的右表面再進(jìn)行一次試切，并記錄下該處的機(jī)械坐標(biāo)值。將兩處的機(jī)械坐標(biāo)值相加再除以2，就得到該工件的中心坐標(biāo)的機(jī)械坐標(biāo)值，將所得的值輸入到G54的X坐標(biāo)中即可。也可通過測(cè)量得到X的坐標(biāo)值。當(dāng)?shù)毒咴诠ぜ筮呍嚽泻?，將相?duì)坐標(biāo)值中的X值歸零，然后再在工件右邊試切一次。此時(shí)，得到X軸的相對(duì)坐標(biāo)值，將該值除以2，就得到了工

4、件在X軸上的中點(diǎn)相對(duì)坐標(biāo)值，此時(shí)，將刀具抬起，移向工件中點(diǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)工件該相對(duì)坐標(biāo)值時(shí)，停止移動(dòng)。將光標(biāo)移動(dòng)到G54的X坐標(biāo)上，輸入X0，按下 “測(cè)量”軟鍵， X的機(jī)械坐標(biāo)值就輸入到G54的X中。(3)用同樣方法分別試切工件的前后表面，可到工件的Y坐標(biāo)值。(4)X、Y軸對(duì)好后，再對(duì)Z軸。將刀具移向工件上表面，在工件上表面上試切一下，此時(shí)，Z軸方向不動(dòng)，讀取Z向的機(jī)械坐標(biāo)值，輸入到G54的Z坐標(biāo)中?；蛘咻斎隯0，然后按軟鍵“測(cè)量”即可。以上對(duì)刀操作步驟是將工件零點(diǎn)建立在工件的中心。但在實(shí)際加工時(shí)，通常為了便于編程和檢查尺寸，坐標(biāo)系建立在某個(gè)特定的位置則更加合理。此時(shí)，一般過程為先以工件中心作為工件

5、零件對(duì)好位置，再移到指定的位置，并把此處的機(jī)械坐標(biāo)值輸入到G54中，即可完成坐標(biāo)系的建立。為避免出錯(cuò)，最好將工件中心位置相對(duì)坐標(biāo)系的坐標(biāo)設(shè)置為零，再進(jìn)行移動(dòng)。如果工件坐標(biāo)系設(shè)置在工件的某個(gè)角上，那么在X、Y方向?qū)Φ稌r(shí)，只需試切相應(yīng)的一個(gè)表面即可。但此時(shí)應(yīng)注意在輸入相應(yīng)的機(jī)械坐標(biāo)值時(shí)，應(yīng)加上或減去刀具的半徑值。二、借助儀器或量具對(duì)刀在實(shí)際加工中，一些較精密零件的加工精度往往控制在幾絲甚至幾微米之內(nèi)，試切對(duì)刀法不能滿足精度要求；另外，有的工件表面已經(jīng)進(jìn)行了精加工，不能對(duì)工件表面進(jìn)行切削。因此，常借助儀器和量具進(jìn)行對(duì)刀。1. 使用光電式尋邊器對(duì)刀光電式尋邊器如圖1-55所示。圖1-55光電式尋邊器工

6、作原理：將光電尋邊器安裝到刀柄上，然后裝到到主軸上，然后利用手輪控制，使光電尋邊器以較慢的速度移向工件的測(cè)量表面，當(dāng)頂端上的圓球接觸到工件的某一對(duì)刀表面時(shí)，整個(gè)機(jī)床、尋邊器和工件之間便形成一條閉合的電路，尋邊器上的指示燈發(fā)光，并發(fā)出聲音。其具體操作步驟、數(shù)值記錄和錄入與試切法對(duì)刀的原理相同，所不同的是這種對(duì)刀方法對(duì)工件沒有破壞作用，而是利用光電信號(hào)，提高了對(duì)刀精度。 2. 使用機(jī)械式偏心尋邊器對(duì)刀機(jī)械式偏心尋邊器如圖1-56所示。其結(jié)構(gòu)分為上下兩段，中間有孔，內(nèi)有彈簧，通過彈簧拉力將上下兩段緊密結(jié)合到一起。圖1-56機(jī)械式偏心尋邊器工作原理：將尋邊器安裝到刀柄上，并裝到主軸上，讓主軸以2004

7、00 r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，在離心力作用下，尋邊器上下兩部分是偏心的，當(dāng)用尋邊器的下部分去碰工件的某個(gè)表面時(shí)，在接觸力的作用下，尋邊器的上下兩部分將逐漸趨向于同心，同心時(shí)的坐標(biāo)值即為對(duì)刀值。具體操作步驟、數(shù)值記錄和錄入與試切對(duì)刀法相同。上述兩種方法只適用于X和Y向的對(duì)刀，Z向可采用對(duì)刀塊對(duì)刀。儀器的靈敏度在0.005 mm之內(nèi)，因而，對(duì)刀精度可以控制在0.005 mm之內(nèi)。使用機(jī)械式偏心尋邊器對(duì)刀時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速不宜過高，因?yàn)檗D(zhuǎn)速過高，離心力變大，會(huì)使尋邊器內(nèi)的彈簧拉長而損壞。3. 使用對(duì)刀塊或Z軸設(shè)定器進(jìn)行Z向?qū)Φ禭和Y向可采用以上方法對(duì)刀，Z向可采用對(duì)刀塊對(duì)刀、Z軸設(shè)定器對(duì)刀。對(duì)刀塊通常是高度為100 mm的長方體，用熱變形系數(shù)較小，耐磨、耐蝕的材料制成。Z軸設(shè)定器又分為光電式和指針式兩種，如圖1-57和1-58所示。圖1-57光電式Z軸設(shè)定器 圖1-58指針式Z軸設(shè)定器利用對(duì)刀塊進(jìn)行Z向?qū)Φ稌r(shí)，主軸不轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)毒咭频綄?duì)刀塊附近時(shí)，改用手輪控制，沿z軸一點(diǎn)點(diǎn)向下移動(dòng)。每次移動(dòng)后，將對(duì)刀塊移向刀具和工件之間，若對(duì)刀塊能夠在刀具和工件之間輕松穿過，則間隙太大，若不能穿過，則間隙過小。反復(fù)調(diào)試，直