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五軸加工中心常用的幾種對(duì)刀方法
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2021/08/18

五軸加工中心常用的幾種對(duì)刀方法

數(shù)控加工操作中的對(duì)刀好壞不僅直接影響到加工零件的精度,還會(huì)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(duì)象相對(duì)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(duì)刀將測(cè)出的刀具在主軸上的伸出長(zhǎng)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(duì)刀。對(duì)刀的過程牽涉到一系列的步驟,如對(duì)刀基本原理、對(duì)刀方法的選擇和對(duì)刀參數(shù)的設(shè)置等等。

 

對(duì)刀原理

對(duì)于數(shù)控車床來說,在加工前首先要選擇對(duì)刀點(diǎn),對(duì)刀點(diǎn)是指用數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí),刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。對(duì)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(duì)刀時(shí),應(yīng)使指刀位點(diǎn)與對(duì)刀點(diǎn)重合,所謂刀位點(diǎn)是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn),對(duì)于車刀來說,其刀位點(diǎn)是刀尖。對(duì)刀的目的是確定對(duì)刀點(diǎn)(或工件原點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值,測(cè)量刀具的刀位偏差值。對(duì)刀點(diǎn)找正的準(zhǔn)確度直接影響加工精度。

 

五軸加工中心常用的幾種對(duì)刀方法

 

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(duì)于操作者而言就至關(guān)重要。通過對(duì)數(shù)控銑床和加工中心對(duì)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(duì)刀時(shí),把對(duì)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(duì)刀方法有哪些呢?我們一起來看看吧!

1、 Z軸對(duì)刀

刀具旋轉(zhuǎn),控制工作臺(tái)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(cè)量下方對(duì)應(yīng)的軟鍵即可實(shí)現(xiàn)對(duì)Z軸的對(duì)刀。

 

此種對(duì)刀方法中,X軸和Y軸的對(duì)刀,刀具只需和毛坯的一面接觸即可,但對(duì)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(duì)刀。

 

 五軸加工中心常用的幾種對(duì)刀方法

 

2、試切對(duì)刀

這種方法簡(jiǎn)單方便,但會(huì)在工件表面留下切削痕跡,且對(duì)刀精度較低。以對(duì)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(duì)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(zhǎng)寬

優(yōu)點(diǎn):快捷

 

 

3、塞尺、標(biāo)準(zhǔn)芯棒、塊規(guī)對(duì)刀法

此法與試切對(duì)刀法相似,只是對(duì)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(huì)在工件表面留下痕跡,但對(duì)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(duì)刀法

操作步驟與采用試切對(duì)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(duì)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(duì)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

 

 五軸加工中心常用的幾種對(duì)刀方法

 

5、百分表(或千分表)對(duì)刀法

百分表(或千分表)對(duì)刀法(一般用于圓形工件的對(duì)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(duì)直徑小于4MM圓的分中等)

優(yōu)點(diǎn):精準(zhǔn)(1xy向?qū)Φ丁?/span>

 

 

6、專用對(duì)刀器對(duì)刀法

傳統(tǒng)對(duì)刀方法有安全性差(如塞尺對(duì)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(duì)刀器對(duì)刀有對(duì)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(duì)刀工作簡(jiǎn)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(duì)刀不可或缺的一種專用工具。

 

 

最后總結(jié)

通過對(duì)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(jiǎn)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。