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数控机床常用对刀方法与机内对刀仪

在应用数控机床进行生产制造产品零件的工艺过程中,影响零件质量的因素很多,如数控机床精度、工件材料、工件热处理、加工工艺、冷却液、刀具等等诸多因素。其中,刀具参数的准确设置,一直以来却很少被大家所关心和重视,这里将重点探讨在数控机床上进行准确刀具设置的方法特点和发展趋势。

基本的坐标关系

一般来讲,通常使用的有两个坐标系:一个是机床坐标系,另外一个是工件坐标系。机床坐标系是机床固有的坐标系,机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。

为了计算和编程方便,我们需要在机床坐标系中建立工件坐标系。将工件上的某一点作为坐标系原点(也称为程序原点)建立坐标系,这个坐标系就是工件坐标系。日常工作中,我们要尽量使编程基准与设计、装配基准重合。

通常情况下,一台机床的机床坐标系是固定的,而工件坐标系可以根据加工工艺的实际需求分别建立若干个,例如由G54、G55等来选择不同的工件坐标系。

对刀的目的

进行数控加工时,数控程序所走的路径均是主轴上刀具的刀尖的运动轨迹。刀具刀位点的运动轨迹自始至终需要在机床坐标系下进行精确控制,这是因为机床坐标系是机床唯一的基准。编程人员在进行程序编制时不可能知道各种规格刀具的具体尺寸,为了简化编程,这就需要在进行程序编制时采用统一的基准,然后在使用刀具进行加工时,将刀具准确的长度和半径尺寸相对于该基准进行相应的偏置,从而得到刀具刀尖的准确位置。所以对刀的目的就是确定刀具长度和半径值,从而在加工时确定刀尖在工件坐标系中的准确位置。

常用对刀方法

机外对刀

刀具预调仪是一种可预先调整和测量刀尖长度、直径的测量仪器,该仪器若和数控机床组成DNC网络后,还可以将刀具长度、直径数据远程输入加工中心NC中的刀具参数中。此种方法的优点是预先将刀具在机床外校对好,装上机床即可以使用,大大节省辅助时间。但是主要缺点是测量结果为静态值,实际加工过程中不能实时地对刀具磨损或破损状态进行更新,并且不能实时对由机床热变形引起的刀具伸缩进行测量。

试切法对刀

试切法对刀就是在工件正式加工前,先由操作者以手动模式操作机床,对工件进行一个微小量的切削,操作者以眼观、耳听为判断依据,确定当前刀尖的位置,然后进行正式加工。该方法的优点是不需要额外投资添置工具设备,经济实惠。主要缺点是效率低,对操作者技术水平要求高,并且容易产生人为误差。在实际生产中,试切法还有许多衍生方法,如量块法、涂色法等。

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