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现代数控车床对刀方法的探讨(1)

2017-10-14 01:16

摘　要：以现代数控车床为例，假设编程原点选在工件右端中心，介绍了几种常用的数控车床对刀方法。
关键词：对刀 工件 坐标系

对刀是数控车床加工中极其重要和复杂的工作，对刀的目的就是建立工件坐标系或是编程坐标系的过程。就是使刀架上每把刀的刀位点都能准确到达指定的加工位置。或是使工件原点（编程原点）与机床参考点之间建立某种联系。其中刀位点是刀具上的一个基准点，刀位点的相对运动轨迹就是编程轨迹，而机床参考点是数控机床上的一个固定基准点，该点一般位于机床移动部件沿其坐标轴正向的极限位置。在现代数控车床操作中，对刀的方法比较多，笔者根据自己多年的实践经验，现总结以下几种常用的对刀方法，以便和数控界同仁商榷。
一、试切法对刀
1、使用G50、G92指令对刀
在对刀时，我们可以通过设置刀具起点相对工件坐标系的坐标值来设定工件坐标系，如图1所示，对刀的目的就是将刀具的刀位点移至A点，这样，通过A点间接确定出工件的编程坐标系原点O的位置。
对刀步骤如下：
（1）使数控车床返回机床参考点。
（2）使刀具原有的偏置量清零。
（3）用“手轮”方式车削工件右端面和工件外圆。
（4）使刀具退到工件右端面和外圆母线的交点，如图1所示中C点的位置。
（5）让刀尖向Z轴正向退α mm（可使用相对坐标清零方式操作）。
（6）停止主轴转动。
（7）用外径千分尺测量工件外径尺寸d。
（8）让刀尖向X轴正向退b-d。
（9）则刀尖现在的位置就为程序中G50（G92）规定的位置。要求其程序形式为：
O * * * *（程序号）
N10 G50（G92） Xα Ｚb
N20 ……
……
至此，对刀工作全部结束，可以调出程序进行加工了。但要注意的是采用此种方法对刀，加工前必须将刀具的刀位点放在指定的位置上，而且此种对刀方法，仅适合一把刀具加工工件。

2、使用G54/G55/G56/G57/G58/G59指令对刀
我们可以使用现代数控车床提供的存储型零点偏置模式建立坐标系，它是将对刀特定点的当前机床坐标输入到数控系统零点偏置的存储单元中，从而得到刀具当前刀位点的工件编程坐标。对刀步骤如下：
（1）使数控机床返回机床参考点。
（2）使刀具原有的偏置量清零。
（3）用“手轮”方式车削工件右端面。
（4）沿+X方向退刀，并停下主轴（不要在+Z方向上移动刀架）。
（5）把当前该把刀的机床坐标系下的Z方向坐标值，输入到G54零点偏置存储单元上的Z方向坐标上。
（6）用“手轮”方式车削工件外圆。
（7）沿+ Z方向上退刀，并停下主轴（不要在+ X方向上移动刀架）。
（8）测量车削后的外圆直径d。
（9）读取当前该把刀的机床坐标下的X方向坐标值，并把此值减去外圆直径d后的坐标值，输入到G54零点偏置存储单元中的X坐标上。
用同样的方法，可以把第2刀、第3刀……，对应的输入到G55、G56……G59零点偏置存储单元中。

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