五軸加工中心常用的幾種對刀方法
數(shù)控加工操作中的對刀好壞不僅直接影響到加工零件的精度,還會影響數(shù)控機(jī)床的操作。當(dāng)工件坐標(biāo)系確定之后,還要確定刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。也就是確定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)系,要讓刀具在數(shù)控程序的控制下使加工對象相對于定位基準(zhǔn)有正確的尺寸關(guān)系。由于數(shù)控機(jī)床所用的刀具各種各樣,刀具寸也極不統(tǒng)一。在編制加工中心數(shù)控程序時(shí),一般不考慮刀具規(guī)格及安裝位置,加工前由操作者通過對刀將測出的刀具在主軸上的伸出長度及其直徑等補(bǔ)償參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng),進(jìn)行刀具補(bǔ)償,通常把這一過程稱為對刀。對刀的過程牽涉到一系列的步驟,如對刀基本原理、對刀方法的選擇和對刀參數(shù)的設(shè)置等等。
對刀原理
對于數(shù)控車床來說,在加工前首先要選擇對刀點(diǎn),對刀點(diǎn)是指用數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí),刀具相對于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。對刀點(diǎn)既可以設(shè)在工件上(如工件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)),也可以設(shè)在夾具或機(jī)床上,若設(shè)在夾具或機(jī)床上的某一點(diǎn),則該點(diǎn)必須與工件的定位基準(zhǔn)保持一定精度的尺寸關(guān)系。
對刀時(shí),應(yīng)使指刀位點(diǎn)與對刀點(diǎn)重合,所謂刀位點(diǎn)是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn),對于車刀來說,其刀位點(diǎn)是刀尖。對刀的目的是確定對刀點(diǎn)(或工件原點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)值,測量刀具的刀位偏差值。對刀點(diǎn)找正的準(zhǔn)確度直接影響加工精度。
機(jī)床與工件坐標(biāo)系關(guān)系分析
機(jī)床坐標(biāo)系又稱機(jī)械坐標(biāo)系,是由機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)定,用以確定工件、刀具等在機(jī)床中的位置。開機(jī)后,一般通過回零、回參考點(diǎn)操作使機(jī)床自動(dòng)找到機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn),它是其他所有坐標(biāo)系的參照系。
如何實(shí)現(xiàn)工件坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化,對于操作者而言就至關(guān)重要。通過對數(shù)控銑床和加工中心對刀方法的探討,把工件坐標(biāo)系下的各基點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到機(jī)床坐標(biāo)系下進(jìn)而建立兩坐標(biāo)系間的關(guān)系。在數(shù)控銑床或加工中心中通常使用存放六個(gè)不同的工件零點(diǎn);對刀時(shí),把對刀值可以輸入到任意一個(gè)預(yù)置的坐標(biāo)系下,加工時(shí)可通過輸入相應(yīng)的坐標(biāo)系,即可調(diào)用寄存器中存放的偏置量。
那么我們使用五軸加工中心時(shí)常見的對刀方法有哪些呢?我們一起來看看吧!
1、 Z軸對刀
刀具旋轉(zhuǎn),控制工作臺和主軸快速移動(dòng),讓刀具移動(dòng)到靠近工件上表面有一定安全距離的位置后,降低移動(dòng)速度使刀具底面和工件上表面接觸,此時(shí),調(diào)出坐標(biāo)系,把光標(biāo)定位到Z輸入0,點(diǎn)擊測量下方對應(yīng)的軟鍵即可實(shí)現(xiàn)對Z軸的對刀。
此種對刀方法中,X軸和Y軸的對刀,刀具只需和毛坯的一面接觸即可,但對刀時(shí)需要知道毛坯和刀具的尺寸,故適合規(guī)則毛坯的對刀。
2、試切法對刀
這種方法簡單方便,但會在工件表面留下切削痕跡,且對刀精度較低。以對刀點(diǎn)(此處與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合)在工件表面中心位置為例采用雙邊對刀方式。
適用的環(huán)境:毛坯的數(shù)量只有一件且需要去除毛坯上的多余厚度或長寬
優(yōu)點(diǎn):快捷
3、塞尺、標(biāo)準(zhǔn)芯棒、塊規(guī)對刀法
此法與試切對刀法相似,只是對刀時(shí)主軸不轉(zhuǎn)動(dòng),在刀具和工件之間加人塞尺(或標(biāo)準(zhǔn)芯棒、塊規(guī)),以塞尺恰好不能自由抽動(dòng)為準(zhǔn),注意計(jì)算坐標(biāo)時(shí)這樣應(yīng)將塞尺的厚度減去。因?yàn)橹鬏S不需要轉(zhuǎn)動(dòng)切削,這種方法不會在工件表面留下痕跡,但對刀精度也不夠高。
4、采用尋邊器、偏心棒和軸設(shè)定器等工具對刀法
操作步驟與采用試切對刀法相似,只是將刀具換成尋邊器或偏心棒。這是最常用的方法。效率高,能保證對刀精度。使用尋邊器時(shí)必須小心,讓其鋼球部位與工件輕微接觸,同時(shí)被加工工件必須是良導(dǎo)體,定位基準(zhǔn)面有較好的表面粗糙度。z軸設(shè)定器一般用于轉(zhuǎn)移(間接)對刀法。適用的環(huán)境:需求精度不超過0.02MM時(shí)候的分中。
優(yōu)點(diǎn):通用性高
5、百分表(或千分表)對刀法
百分表(或千分表)對刀法(一般用于圓形工件的對刀)適用的環(huán)境:精度要求高或者尋邊器不能滿足要求時(shí)候的分中(例如說要對直徑小于4MM圓的分中等)
優(yōu)點(diǎn):精準(zhǔn)(1)x,y向?qū)Φ丁?/span>
6、專用對刀器對刀法
傳統(tǒng)對刀方法有安全性差(如塞尺對刀,硬碰硬刀尖易撞壞)占用機(jī)時(shí)多(如試切需反復(fù)切量幾次),人為帶來的隨機(jī)性誤差大等缺點(diǎn),已經(jīng)適應(yīng)不了數(shù)控加工的節(jié)奏,更不利于發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功能。用專用對刀器對刀有對刀精度高、效率高、安全性好等優(yōu)點(diǎn),把繁瑣的靠經(jīng)驗(yàn)保證的對刀工作簡單化了,保證了數(shù)控深孔鉆機(jī)床的高效高精度特點(diǎn)的發(fā)揮,已成為數(shù)控加工機(jī)上解決刀具對刀不可或缺的一種專用工具。
最后總結(jié)
通過對刀及刀具補(bǔ)償,使編程中的數(shù)值按工件坐標(biāo)系及零件標(biāo)注尺寸來確定,其目的就是通過數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的刀具軌跡自動(dòng)偏移補(bǔ)償計(jì)算功能,來簡化數(shù)控加工程序的編制,使得編程時(shí)不必考慮各把刀具的尺寸與其安裝位置,最終加工出合格的零件。