数控车床对刀操作时容易出现的问题及操作注意事项.doc

数控车床对刀操作时容易出现的问题及操作注意事项

                      龙永莲
(江西应用技术职业学院, 江西赣州341000)
   摘要: 介绍了数控车床对刀操作方法, 叙述了进行数控车床对刀操作时容易出现的问题,分析了出现问题的原因, 说 明了避免出现类似问题的方法, 提出了在进行数控车床对刀操作时应该注意的事项。
   关键词: 对刀; 加工坐标系; 刀具补偿值
   实际生产中, 在数控车床车削加工零件前, 必须先进行对刀操作, 准确的对刀操作是实现零件精确加工的基础。在进行数控车床对刀操作时, 常因操作失误而出现一些问题。
      1. 数控车床对刀方法介绍
   数控车床对刀操作主要有试切对刀和机外对刀仪 对刀两种方法, 下面以FANUC系统经济型数控车床为例来说明其操作方法。
      1.1 试切对刀
   试切对刀用于建立加工坐标系。当工件装上车床 后, 为了加工出所需工件, 必须将编程原点设为加工原点, 建立加工坐标系, 从而确定刀具和工件的相对 位置, 使刀具按照编程轨迹运动, 最终加工出所需零件。其操作步骤为:
 (1) 选择机床的手动操作模式;
 (2) 启动主轴, 试切工件外圆, 保持X方向不 移动;
 (3) 停主轴, 测量出工件的外径值;
 (4) 选择机床的MDI操作模式;
 (5) 按下“offsetsitting”按钮;
 (6) 按下屏幕下方的“坐标系”软键;
 (7) 光标移至“G54”;
 (8) 输入X及测量的直径值;
 (9) 按下屏幕下方的“测量”软键;
 (10) 启动主轴, 试切工件端面, 保持Z方向不 移动;
 (11) 停主轴, 重复以上(4)—(9)步, 将第(8) 步中的X及测量值改为Zo。
      1.2 机外对刀仪对刀
   机外对刀仪对刀一般将显微对刀仪固定于车床 上, 用于建立刀具之间的补偿值。因各把刀具尺寸不相同, 刀具在装到刀架后刀位点在机床中的坐标值各不相同, 如果不设立刀具之间的补偿值, 运行相同的程序时就不可能加工出相同的尺寸, 为使采用不同的刀具在运行相同的程序时能够加工出相同的尺寸, 必须建立刀具间的补偿。其操作步骤为:
 (1) 首先移动基准刀, 使其刀位点对准显微镜 的十字线中心;
 (2) 将基准刀在该点的相对位置清零, 具体操 作是选择相对位置显示, 按X, 按下屏幕下方的“起 源”软键;
 (3) 将其刀具补偿值清零, 具体操作是按下“offset sitting”按钮, 按下屏幕下方的“补正”软键, 选择“形状”, 在基准刀相对应的刀具补偿号上 输入 Xo、Zo;
 (4)选择机床的手动操作模式, 移出刀架, 换刀;
 (5) 使其刀位点对准显微镜的十字线中心;
 (6) 选择机床的MDI操作模式;
 (7) 设置刀具补偿值, 具体操作是按下“offset sitting”按钮, 按下屏幕下方的“补正”软键, 选择 “形状”, 在相对应的刀补号上输入X、Z;
 (8) 移出刀架, 执行自动换刀指令即可。
   实际生产中, 也通常不采用机外对刀仪, 而直接在工件上找一个基准点, 用基准点来建立刀具补偿值, 其操作步骤为:
 (1) 首先找出工件上的一点(该点一般外露, 使各刀的刀位点容易接触到) 作为基准点, 移动基 准刀, 使其刀位点接触到该点;
 (2) 将基准刀在该点的相对位置清零, 方法同前;
 (3) 其它操作和采用机外对刀仪的操作相同。
      2. 数控车床对刀操作时容易出现的问题及原因
 (1) 加工坐标系乱, 出现刀架撞到工件或卡盘 上。
   分两种情况: 一是当第一次运行程序时, 能够正确地运行, 第二次运行同一程序时出现撞刀等加工坐标系乱的现象; 另一种情况是还没有运行程序, 开始自动执行程序时加工坐标系就乱。前一种情况是在程序结尾处使用了一个T××○○指令, 该指令为取消刀具补偿指令, 使用该指令后, 相应的基准坐标系的 X、Z坐标也增加或减少一个刀具补偿值, 从而使坐 标系发生改变而乱; 后一种情况是在程序开头用G50X××Z××指令, 该指令是建立坐标系的指 令, 使用该指令后, 机床重新以指定的值建立坐标系, 使刀具不是在先前建立的坐标系中运动, 从而出现加工坐标系乱的现象。
  (2) 刀具补偿值乱, 造成换刀加工时坐标值乱。 在使用基准刀加工时, 程序能够正常运行, 坐标 值也没有问题, 但换刀后, 可能切削不到工件, 也有可能撞到工件, 严重时出现刀架、主轴损坏的现象。
   其原因有两个: 一是在进行刀具补偿的对刀操作时,没有将原始的刀具补偿值清零, 使新设置的刀具补偿 值在原来的基础上累加, 从而导致换刀后刀具偏移, 不是实际的刀具补偿值; 二是在进行刀具补偿的对刀操作时, 在没有设置刀补值前, 换非基准刀对刀时使用了自动换刀指令T××××, 而在对基准刀的位置时, 又没有注意当前刀具的刀补号已不相对应, 在设置刀具补偿后, 所设置的刀具补偿值已不是相对基准刀的补偿值, 故导致换刀后刀具偏移, 不是实际的刀具补偿值。
      3. 数控车床对刀操作时注意事项
   为了避免对刀操作出现上述类似问题, 除了要熟 练掌握对刀操作步骤外, 操作中应该注意以下几点:
 (1) 在进行刀具补偿的对刀操作前, 先将所有 刀具的刀具补偿值清零;
 (2) 进行刀具补偿的对刀操作时, 尚未设置好 刀具补偿值的刀具换刀时最好采用手动换刀;
 (3) 程序开头不要使用建立坐标系的G50X××Z××指令;
 (4) 程序结尾处不要使用取消刀具补偿的T××○○指令;
 (5) 在确定基准刀的位置时要注意其刀具补偿号是否相对应;
 (6) 无论是哪种对刀方式, 对好刀之后, 要进行验证;
 (7) 如果采用上述操作仍会出现刀具之间补偿 值乱的现象, 则使用G28X0Z0指令进行机床回零。
      4. 小结
  对刀是车床车削加工前的必要准备工作, 是数控 车床操作的重要内容, 对刀时必须严格按照操作步骤进行, 注意操作事项, 谨慎操作, 方可避免实际生产中发生事故。
参考文献
【1】李峰.数控车床的对刀方法和技巧[J].中国科技信 息,2006 (2):125.
【2】王忠.数控车床的对刀方法和刀具库的建立与应用
[J]. 机械工人(冷加工),2007 (5):18.
【3】黄文汉.数控车床对刀技巧与应用[J].金属加工
(冷加工), 2008 (5):28.
【4】张颖.如何提高数控机床的使用与管理水平[J].机 械工人(冷加工),2005 (3):22.
【5】张涛,陈发东,董建荣.数控机床实训操作常见失误 分析 [J].机械工程师,2008 (3):91.
【6】夏宝林.经济型数控车床的试切法对刀策略[J].现代制造工程,2004 (10):10.
【7】李炳富.数控车床技能训练探讨[J].装备制造技 术,2008 (1):58.
【8】黄华栋.数控车床操作技术常见问题初探[J].苏州 工职院,2006 (1):10.
【9】王钧.GSK980T数控车床操作几点说明[J].机械工 程师,2008 (1):24.
【10】陈小红, 来建良, 杜红文, 孟庆波.刀具补偿与数控工艺分析[J].组合机床与自动化加工技术,2008 (3):23.