數控車床對刀方法研究

作者：由機械測量師發表于攝影時間：2022-08-08

近年來，計算機技術、資訊科技和自動化不斷髮展。現代製造業的發展已經有了很大的進步，並轉變為基於數字化的現代製造技術。高速、高精度、智慧化是數控機床發展的最終方向。

1。

數控車床的對刀原理

數控車床上的刀具理論對刀具的展開起著指導作用，使操作者能夠保持良好的工作原理和良好的刀具設計。刀具的最終目的是確定工件在機床工作面上的位置；此時，操作者必須建立程式設計座標系，使機床座標系與程式設計座標系相對應，最終目的是確定刀具點相對於機床座標系的位置值。

1。1

機床座標系和工件座標系

數控機床的座標系一般定義為座標為原始座標的座標系。每臺車床的機床座標系在出廠前由專業人員建立，使用者不得更改。數控機床的手動調零必須在意外斷電或故障後進行。此操作的目的是使刀架或工作面達到機床的零點。只有回到機床原點，機床座標系才能正確地加工零件。

數控車床的操作和功能更簡單，在大多數情況下，刀具是透過切割來調整的。組合軸的零件，如圖2所示，毛坯直徑為26毫米，實際轉化為四個，分別為：用90°偏刀車外圓及右端面，用切斷刀切槽，用圓弧車刀車外圓弧面，用螺紋刀車右端螺紋，最後用切斷刀切斷。

工件座標系（程式設計座標系）定義為以工件為原點建立的座標系［3］。這個座標系是由工作人員（操作員）人工固定的。理想情況下，原點可以是任意點。但是如果工件座標系的原點選擇不正確，會給以後的程式設計帶來很大的問題。選擇零件座標原點時，必須考慮原點與零件尺寸、固定點之間的關係。數控車床一般選擇工件右側面中心的工件零點，保證機床的座標系與工件座標系相結合。

1。2

刀位點和對刀點

手動移動刀具和刀尖，直到其與定位塊上部對齊，同時將座標顯示值設定為零，然後帶回起始位置讀取座標值。這種方法應保證刀尖與定位塊對準，對準精度直接影響到刀的精度。

工件座標系、機床座標系、切削點和切削位置之間的關係如圖1所示。

切削點決定機床上刀具的固定點和參考點，為了精確地找到切削點相對於工件座標系的加工位置，必須首先確定切削點。數控系統是基於間接控制每個刀具的運動軌跡來控制刀具的位置。在數控車床系統中，術語“刀具”是指刀具的尖端。然而，切削位置的選擇因刀具而異。因此，刀具的目的是將刀具的切削點保持在程式設計座標系中刀具的起始點，這有助於透過數控系統對工件進行後續控制，使被車削的零件與固定點具有精確的尺寸關係，並確保加工零件所需的精度。由於被加工零件使用多個刀具進行程式設計加工，因此在換刀後，還必須確保新刀具的切削點與標準刀具的切削點相結合。由於刀具位置之間存在誤差，操作者可以透過刀具補償功能消除誤差。

2。

數控加工中對刀的基本方法

由於所用的位置檢測方式不同，手動對刀又分為相對式和絕對式。相對式對刀可採用三種方法。

一般情況下，常用的對刀方法有手動對刀、機外對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。

（1）用鋼尺直接測量，方法簡單，但精度不高。

（2）選擇切割點時，操作者必須遵循以下原則：（1）便於數學計算和簡化程式設計；（2）便於尋找對中刀具；（3）便於加工控制；（4）加工誤差小；5）避免與機床和工件碰撞；（6）便於零件的拆卸。

（3）切割粗糙面，使用卡尺測量其尺寸，並間接計算表面尺寸。這種方法包括修正刀，這是最準確的。在實踐中，數控車床一般使用三種以上的刀具進行車削，使參考刀具和非參考刀具包含在所有刀具中。在刀的絕對手動調整中，首先要選擇精度較高的基準刀，然後使用靈活的步進功能，直接或間接測量北側刀尖與基準刀尖之間的實際距離。這個距離是刀具的切削量。總之，手動方法允許刀具透過轉動工件，使用“測試切割-測量-調整（補償）”模式進行對齊。這種模態分析方法簡單、成本低廉，但效率較低，更適合於經濟型數控車床。點攻擊機要求操作者在切割前預先設定並測量實際引數，然後將測量結果記錄在相應的暫存器中，該暫存器安裝在數控車床上。該方法適用於鑽銑床類數控機床，具有加工效率高、精度高等優點，但成本高、結構複雜。

ATC刀具必須在機床上配備顯微鏡，顯微鏡中的十字交叉點必須位於機床座標系中的恆定點上。當測量資料時，手動脈衝發生器移動刀具，使虛擬刀具的刀尖與反射鏡的交點重合。這時，數控車床自動計算出從切削點到原點的距離，同時保持相應的切削麵積。這種方法確實包含了每次在升降鏡上進行裝載和解除安裝以及手動操作時必須出現的錯誤。這種方法的優點在於能自動精確地測量刀具引數，並能自動修正刀具的補償值，同時保證了較高的工作效率，可以與高水平的機床進行比較。

3。數控車床精調例項

數控機床的加工零件用CN程式碼程式設計，完成刀架的運動和零件的運動。程式設計加工時，必須以工件座標系為基準。刀架的運動是在機床座標系上進行的，因此工件座標系與機床座標系無關，二者相互獨立。由於數控系統不知道工件和刀具在機床中的協調位置，因此在這個階段，機床不能根據操作員編寫的程式進行加工。加工前，必須加工刀具，告知機床零件和刀具的精確位置。為了確定切削點和機床座標零點之間的聯絡，在工件座標系中找到切削點的起始位置就足夠了，該點是相對於切削點的點。

（1）為了精確調整刀具，按照以下步驟進行試切。刀具偏差的調整。使用輸入面板上的“刀具偏置”功能，操作員進入刀具補償暫存器，其中每個刀具補償號對應一個一維偏置：X軸和Z軸的偏置值、刀具端圓弧半徑的R值和刀具端位置的T值，如表1所示。使用X軸和Z軸刀具，透過移除刀具，選擇4號刀具並將其與B點對齊，同時將面板上的X和Z座標值作為刀具相對於4號刀具X和Z軸的偏差考慮在內；其餘兩個刀具的偏移量以相同方式調整。