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數控車床基本坐標關系及幾種對刀方法比較
來源:英博教育集團    發布時間:2014-07-29 16:01:00     閱讀次數:2311 次
在數控車床的操作與編程過程中,弄清楚基本坐標關系和對刀原理是兩個非常重要的環節。這對我們更好地理解機床的加工原理,以及在處理加工過程中修改尺寸偏差有很大的幫助。
一、基本坐標關系
一般來講,通常使用的有兩個坐標系:一個是機械坐標系 ;另外一個是工件坐標系,也叫做程序坐標系。
在機床的機械坐標系中設有一個固定的參考點(假設為(X,Z))。這個參考點的作用主要是用來給機床本身一個定位。因為每次開機后無論刀架停留在哪個位置,系統都把當前位置設定為(0,0),這樣勢必造成基準的不統一,所以每次開機的第一步操作為參考點回歸(有的稱為回零點),也就是通過確定(X,Z)來確定原點(0,0)。
為了計算和編程方便,我們通常將程序原點設定在工件右端面的回轉中心上,盡量使編程基準與設計、裝配基準重合。機械坐標系是機床唯一的基準,所以必須要弄清楚程序原點在機械坐標系中的位置。這通常在接下來的對刀過程中完成。
二、對刀方法
1. 試切法對刀
試切法對刀是實際中應用的最多的一種對刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L數控系統的RFCZ12車床為例,來介紹具體操作方法。
工件和刀具裝夾完畢,驅動主軸旋轉,移動刀架至工件試切一段外圓。然后保持X坐標不變移動Z軸刀具離開工件,測量出該段外圓的直徑。將其輸入到相應的刀具參數中的刀長中,系統會自動用刀具當前X坐標減去試切出的那段外圓直徑,即得到工件坐標系X原點的位置。再移動刀具試切工件一端端面,在相應刀具參數中的刀寬中輸入Z0,系統會自動將此時刀具的Z坐標減去剛才輸入的數值,即得工件坐標系Z原點的位置。
例如,2#刀刀架在X為150.0車出的外圓直徑為25.0,那么使用該把刀具切削時的程序原點X值為150.0-25.0=125.0;刀架在Z為180.0時切的端面為0,那么使用該把刀具切削時的程序原點Z值為180.0-0=180.0。分別將(125.0,180.0)存入到2#刀具參數刀長中的X與Z中,在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐標系。
事實上,找工件原點在機械坐標系中的位置并不是求該點的實際位置,而是找刀尖點到達(0,0)時刀架的位置。采用這種方法對刀一般不使用標準刀,在加工之前需要將所要用刀的刀具全部都對好。
2. 對刀儀自動對刀
現在很多車床上都裝備了對刀儀,使用對刀儀對刀可免去測量時產生的誤差,大大提高對刀精度。由于使用對刀儀可以自動計算各把刀的刀長與刀寬的差值,并將其存入系統中,在加工另外的零件的時候就只需要對標準刀,這樣就大大節約了時間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設有標準刀具,在對刀的時候先對標準刀。
下面以采用FANUC 0T系統的日本WASINO LJ-10MC車削中心為例介紹對刀儀工作原理及使用方法。。刀尖隨刀架向已設定好位置的對刀儀位置檢測點移動并與之接觸,直到內部電路接通發出電信號(通常我們可以聽到嘀嘀聲并且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點時將刀具所在點的X坐標存入到所示G02的X中,將刀尖接觸到b點時刀具所在點的Z坐標存入到G02的Z中。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。
事實上,在上一步的操作中只對好了X的零點以及該刀具相對于標準刀在X方向與Z方向的差值,在更換工件加工時再對Z零點即可。由于對刀儀在機械坐標系中的位置總是一定的,所以在更換工件后,只需要用標準刀對Z坐標原點就可以了。操作時提起Z軸功能測量按鈕“Z-axis shift measure”,CRT出現所示的界面
手動移動刀架的X、Z軸,使標準刀具接近工件Z向的右端面,試切工件端面,按下“POSITION RECORDER”按鈕,系統會自動記錄刀具切削點在工件坐標系中Z向的位置,并將其他刀具與標準刀在Z方向的差值與這個值相加從而得到相應刀具的Z原點,其數值顯示在WORK SHIFT工作畫面上。
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