当前位置:首页 >> >>

数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用!


电子机械工程
%*
. / ) ’ $ % ,+ 0) ’ 1 &2 3 ’ &/ . 2 43 2 ) ) % 3 2 4

"$$- 年第 "" 卷第 # 期 "$$-G K 2 8 G "" A 2 G #

数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用
殷保祖!周 欣 江苏 南京 "#$$#% # ! 中国电子科技集团公司第十四研究所" 摘

!

要"数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度!还会影响数控机床的操作" 对刀

的过程牵涉到一系列的步骤!在实际操作中往往会出现一些具体的问题!因此通过对数控加工中心对刀 的基本原理#对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述" 关键词"数控加工中心$对刀原理$对刀方法 中图分类号"& ’ (# 文献标识码") 文章编号"#$$* + ,%$$ % "$$- & $# + $$%* + $%

. / 0 12 34 53 6 778 9 : 4 0 9 2 52 ; < = / > / 0 0 9 5?& 2 2 8 < = 9 5: 9 78 /9 5@ A @
!* ! " #$ % & ’ () + , -. / 0 %! ! "# #B $ "% # & # ’( ) "* +& $ , $ -$ # . / 0 1 ! 0 2 ’+3 , +4 "#$$#% ! 0 ", +’ &

! " # $ % &’ $ 2 2 32 = C4 3 7= / > / 0 0 9 5?0 2 2 8 52 0 2 58 D39 = / : 0 8 D9 5; 8 E/ 5: / > 0 1/7= / : 9 > 9 2 52 ; F 4 5E; 4 : 0 E= / 3 74 = 4 8 > 2 ’’ 0 ! CE0 0 1/ 2 7/ = 4 0 9 2 52 ; A @F 4 : 19 59 5? 0 2 2 8 > G & 1/ 7= 2 : / 3E= / 2 ; 7= / > / 0 0 9 5? 0 2 2 8 9 5H 2 8 H / > 4 > / = 9 / > 2 ; > 0 / 7> 53 2 ; 0 / 50 1/ = / !4 F 4 D4 77/ 4 = > 2 F /> 7/ : 9 ; 9 :7= 2 C8 / F > 9 50 1/4 : 0 E4 8 2 7/ = 4 0 9 2 5G& 1/ = / ; 2 = /0 1/C4 > 9 :7= 9 5: 9 78 /2 ; 7= / > / 0 0 9 5?0 2 2 8 2 ; 0 1/A @F 4 : 19 5/ : / 50 / = 4 53 F / 0 12 32 ; 7= / > / 0 0 9 5? : 2 F C9 5/ 3I 9 0 1: 2 5: = / 0 / 2 7/ = 4 0 9 2 5: 14 = 4 : 0 / = 9 > 0 9 : > 2 ; 5EF / = 9 : 4 8 J 8 D: 2 50 = 2 8 8 / 3F 4 : 19 59 5?4 = /3/ > : = 9 C/ 39 50 19 > 74 7/ = G ( ) *+ ,% # A @ / > / 0 0 9 5?0 2 2 8 7= 9 5: 9 78 / / > / 0 0 9 5?0 2 2 8 F / 0 12 3 ’@ $7= $ 7=

$





具"使之相对于工件的运动按照人们预先设计的轨迹 或位置进行$ A @程序是在工件坐标系中编写的"编程 人员以工件坐标系为基准编写" 而刀具加工工件是在 数控机床上进行的" 如何确定工件坐标系与机床坐标 系之间的位置关系"需要通过对刀来完成"具体就是确 定刀具的刀位点在工件坐标系中的起始位置" 通常把 这个位置称为对刀点$ 对刀点是刀具相对于工件运动 的起点$ 由于程序段从该点开始执行" 所以对刀点又 称为& 起刀点 ’ 或 & 程序起点 ’ " 往往也作为程序的终 点$ 对刀点的选择原则是( ! # # 便于数学处理和简化程序编制) ! " # 在机床上容易找正"在加工中便于检查) ! % # 引起的加工误差要小$ 根据前两条" 对于相 对! 增量# 坐标系统的数控机床" 对刀点选择在零件的 中心孔或两垂直平面的交线上) 对于绝对坐标系统的 数控机床"对刀点可选择在机床坐标系的原点上"或距 机床坐标系原点为某一确定的点上) ! B # 对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基 准上$ 要确定对刀点在工件坐标系中的起始位置" 则 需要首先确定刀位点$ 刀具刀位点是指刀具在机床上

数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零 件的精度"还会影响数控机床的操作$ 当工件坐标系确 定之后"还要确定刀位点在工件坐标系中的位置"也就是 确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系"要让刀具在 数控程序的控制下使加工对象相对于定位基准有正确的 尺寸关系$ 由于数控机床所用的刀具各种各样"刀具尺 寸也极不统一"在编制加工中心数控程序时"一般不考虑 刀具规格及安装位置"加工前由操作者通过对刀将测出 的刀具在主轴上的伸出长度及其直径等补偿参数输入数 控系统"进行刀具补偿"通常把这一过程称为对刀$ 对刀 的过程牵涉到一系列的步骤"如对刀基本原理%对刀方法 的选择和对刀参数的设置等等$ 在实际操作中往往会出 现一些具体的问题"因此通过数控加工中心对刀的基本 原理%对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特 点对对刀方法进行了阐述$

#

对刀基本原理
数控加工是通过 A @程序精确地% 自动地控制刀
收稿日期""$$, + $B + $%

!

第# 期

殷保祖!等"数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用 表 67用对刀探头对刀刀具长度补偿值 刀号 # " % 长度补偿 + ,O$ + ,*+ -$" + ,*, G G G G G G 半径补偿 " B * G G G G G 长度磨损 $ $ $ $ G G G G G G

%O

的位置$ 对于不同的刀具" 刀位点选择是不同的$ 对 立铣刀和端面铣刀而言"刀位点为其底面中心)对于球 头铣刀"则为球头的球心) 对于车刀% 镗刀和钻头等刀 具来说"则为其刀尖或钻尖$ 对刀时应使对刀点和刀 位点重合$

半径磨损 $ $ $ $ G G G G G G

"

对刀基本方法及应用
对刀方法有好几种" 在应用的时候不是千篇一律

B G G G G G G

的"要针对不同的情况采用不同的对刀方法灵活使用" 这样才能收到好的效果$ 下面简要介绍几种常用的对 刀方法$ 67用对刀探头对刀 5G 每把刀具用对刀探头对好" 刀具长度数据会自动 记录到刀具列表中$ 在设置工件零点时取任意刀具作 为基准"把其刀尖移到工件零点位置设置工件零点"此 时 5轴方向坐标值要减去作为基准刀的刀长值才为 其 5轴工件零点坐标系$

" 则此 零点位置" 假定此时 5轴方向坐标值为 + (,$ 6 # +! + # P 工件的 5 轴零点坐标系为 ! + (,$ G ,O$ G + #-$G ,B $ "表 " 为该工件的 5轴零点坐标系 ’
表 57用对刀探头对刀机床坐标设定值 坐标系 ’ ,B ’ ,, ’ ,’ ,( G G G G G G 7 + %B,G %B + B-,G -, + "(,G -* + -*$G (* G G G G G G 8 + ",(G ,+ %,-G B+ #",G B* + %"#G #" G G G G G G 5 + -$ + ,$ + (* + BG G G G G G 9 $ $ $ $ G G G G G G

57用机外对刀仪对刀 5G 用机外对刀仪测量其刀具的长度和半径" 然后输 入到刀具列表中作为刀具长度补偿值" 此时在设置工 件零点时也取任意刀具作为基准" 把其刀尖移到工件 零点位置设置工件零点" 此时 5轴方向坐标值要减去 作为基准刀的刀长值才为其 5轴工件零点坐标系$

图#

对刀探头

现在很多数控加工中心上都装备了对刀探头" 使 用对刀探头对刀可免去测量时产生的误差" 大大提高 对刀精度$ 由于使用对刀探头可以自动计算各把刀的 刀长和刀宽的差值"并将其存入系统中"在加工另外的 零件的时候就只需要设置工件零点 5轴坐标系即可" 这样就大大节约了时间$ 以采用 L 6 MM 系统的美国 K N+ * 数控加工中心为 例介绍对刀探头对刀的使用方法$ 对刀探头如图 # 所 示"它安装在工作台面的左上角$ 对刀时只要运行自 动对刀程序刀尖会自动移到对刀探头位置检测点并与 之接触"直到内部电路接通发出电信号 ! 通常可以听 到嘀嘀声# $ 此时对刀结束" 刀具长度数据会自动记 录到刀具列表中"其他刀具的对刀按照相同的方法操 作$ 表 # 为刀具列表中刀具长度补偿值$ 在设定坐标系时 ! 即在设置工件零点时 # " 取 & # 刀具作为基准! 可以任意选取# "把其刀尖移到工件
图" 对刀仪

机外对刀是指刀具在安装之前事先在对刀仪上进 行预调整和测量出实际尺寸值" 然后将所测数据输入 到相应寄存器$ 目前对刀仪种类很多" 有直接接触式 测量和光屏投影放大测量"从读数方法看"有圆盘刻度 或游标读数"也有用光学读数头或数字显示器读数的" 目前还有用计算机显示和打印输出测量值的对刀仪 ! 如德国的 Q R S S T U对刀仪%瑞士的 & < U % 对刀仪等 # $ 对刀时刀具放在对刀仪的刀座上" 用光学 ! 或其它接

B$

电子机械工程 表 87用对刀器对刀刀具长度补偿值 刀号 # ! 基准刀# " % B G G G G G G 长度补偿 $ + "$ "# + (G , G G G G G G 半径补偿 " B * G G G G G G 长度磨损 $ $ $ $ G G G G G G

第 "" 卷

触测量仪# 测出刀位点相对刀具定位基准的偏差值$ 如图 " 所示就是德国 Q R S S T U 公司生产的光学对刀 仪"将刀具安装在刀座上后调整光学测头"就可在屏幕 上看到放大的刀具刃口部分的影像" 调整光屏可使米 字刻线与刃口重合! 相切# " 同时数字在计算机上可读 出相应直径和轴向尺寸值$ 采用机外对刀仪对刀可以 大大节省机床的对刀时间"提高数控机床的使用效率$ 在设定坐标系时 ! 即在设置工件零点时 # 可以参 照上述方法$ 5G 87用对刀器对刀 用任意一把刀具作为基准刀" 在某一固定位置把 此刀的刀具长度补偿数值设为某一固定数据 ! 最好设 为 $ # "其他的刀具长度补偿数值以此刀为基准相对于 基准刀的固定位置长短"在基准刀的固定数据上加减$ 在设置工件零点时" 把基准刀具刀尖移到工件零点位 置设置工件零点"此时 5轴方向坐标值就为工件的 5 轴零点坐标系值$
坐标系 ’ ,B ’ ,, ’ ,’ ,( G G G G G G

半径磨损 $ $ $ $ G G G G G G

在设定坐标系时! 即在设置工件零点时 # " 把基准 刀刀尖移到工件零点位置" 此时 5轴方向坐标值就为 工件的 5轴零点坐标系值"表 B 为该工件的 5轴零点 坐标系 ’ ,B $
表 97用对刀器对刀机床坐标设定值 7 + %B,G %B + B-,G -, + "(,G -* + -*$G (* G G G G G G 8 + ",(G ,+ %,-G B+ #",G B* + %"#G #" G G G G G G 5 + (,$ + -*$ + B,+ --" G G G G G G 9 $ $ $ $ G G G G G G

5G 97试切法对刀 在没有上述方法的时候" 试切法对刀也是实用的 一种对刀方法" 此方法比较简单" 其基本操作同方法 6 MM 系统的美国 K N+ * 数控加工中 % $ 下面仍采用 L 心为例介绍试切法对刀的具体操作方法$ 工件和刀具
图% 对刀器

装夹完毕"驱动主轴旋转" 移至刀具至工件表面试切" 然后根据试切的情况来调整刀具长度补偿值$

对刀器如图 % 所示" 当向下压测量面时" 测量面 推动百分表量杆移动"使百分表指针发生偏转"测量面 移动量与百分表量杆的移动量之比为 # (# " 所以当测 " 百分表指示 $G $ 测量范围及 量面移动 $G ,F F , F F 精度与百分表的测量范围及精度有关$ 使用时先将对 刀器%工作台及工作表面等擦净" 用校对棒 ! 直线度不 大于 $G $$B F F # 平压在对刀器的测量面和校准面上" 不要有间隙"将百分表调到 & $ ’ 位" 此时对刀器与工作 台之间的距离为对刀器上所刻标称值$ 也就是校准面 到刀座基面的距离$ 先校正基准刀" 让基准刀在对刀 器对零"设定基准刀刀具长度补偿数值为 $ " 再将所需 要使用的刀具依次同对刀器对零" 与基准刀相比较长 短来设定该刀的刀具长度补偿数值" 然后将所得到数 值输入到所对应刀具号的长度补偿位置即可$ 表 % 为 刀具列表中刀具长度补偿值$

%





通过对刀及刀具补偿" 使编程中的数值按工件坐 标系及零件标注尺寸来确定" 其目的就是通过数控系 统内的刀具轨迹自动偏移补偿计算功能" 来简化数控 加工程序的编制"使得编程时不必考虑各把刀具的尺 寸与其安装位置" 最终加工出合格的零件$ 以上是根 据多年的数控加工中心编程与操作中积累的一些经验 与体会"介绍了在数控加工中心操作中的一些对刀方 法"所述内容皆经过实际操作验证$ 参考文献"
* #+ *"+ 明兴祖G 数控机床与系统* . 北京(中国人民大学出版 +G 社" "$$$ 实用数控加工技术编委会G实用数控加工技术 * .+ G北 京(兵器工业出版社" #OO,

% 下转第 B( 页&

第% 期

李健!型号研制中工艺设计与质量控制

-[

"还需随工艺规程配发 W W X Y X Y的产品配置单" 配置 单中应包括产品图号%序列标识号%异常情况的处置记 X Y 级上一级整件" 其实现方法相 录等信息$ 对于 W 同"只有结构设计%工艺设计和生产组织及质量信息的 收集系统密切配合"协调同步"才能保证历史记录的可 追溯$ 对于如上所述的工程研制阶段" 工艺规程制定了 检验控制项目及关键件等" 而在设计文件中无序列号 标识要求的零部组件" 在工艺设计中则必需考虑标识 号%标识方法和标识位置$

类似问题的重要部件同样适用$

-

工艺设计及其它
对于大型薄壁%高精度的复杂馈线元件"常由于搬

运操作不当而引起变形"因此当需要时"在工艺设计中 同样应将搬运和中转作为一道工序加以明确" 这样更 有利于质量控制$ 胶接%焊接及电镀%油漆等特殊过程的工艺设计未 在文中涉及"目前行业内对上述过程均是采用通用工 艺规程"通用工艺规程一般均经过了确认"即进行了工 艺定型"相比较而言其比较完善$

#

工艺设计与试验过程控制
工程研制阶段"由于设计文件尚没有经过实验验

,

结束语
工艺设计与质量控制密切相关" 在工程研制阶段

证的考核"因此设计文件对有些试验过程和试验结果 的判据描述尚没有最终确定" 此时在工艺设计中应增 加对试验过程控制的内容" 一方面可为最终完善设计 提供信息"同时也可为实验过程符合性提供证实"试验 过程控制应能体现被验证质量特性的变化趋势" 如某 机动型雷达的举升机构" 在工程研制阶段的结构设计 " 举升 图纸中要求装配完毕后要进行模拟载荷 "$$I6 和回收周期 , C 5 7"共计 -* E 的跑合试验"而在实际跑 合过程中发现"设计师的本意并非要控制跑合时间"而 是要控制举升时的力矩和回收时的力矩及力矩变化" 由于影响力矩变化的因素较多"除电机本身的影响外" 加工装配的误差%间隙及润滑状态均会对力矩产生影 响"且实际跑合试验表明达到要求的跑合时间相差很 大"因此在进行工艺设计时应设计一个试验过程控制 表格"控制表格的内容包括*试验条件%工作令号%试验 件的编号%举升和回收时力矩的初始值%-* E 跑合过 程每隔 " E 实测力矩值$ 该控制记录表作为装配工艺 规程的一部分随工艺规程下发"要求操作者进行控制" 通过表格化控制和对数据变化的分析" 不但可验证加 工装配质量"也可评估该举升机构在使用时的质量"上 述工艺设计的思路对于汇流环% 铰链% 转台% 撑腿等有
,%,",#-

进行工艺设计时将检验作为一道工序安排在加工% 装 配%试验的工艺规程中管理无疑是一种有益的尝试"既 可有的放矢的实施重点控制"又可明显提高工作效率" 再辅之以序列号标识和装配试验过程的表格化控制及 重要特殊过程的监控" 既可有效的提高质量控制的力 度"又可为后序的质量改进及工艺定型和生产定型打 下基础$ 参考文献!
SP Q & %$#"- & 工艺文件的成套性’ P ) Q & R%(,K %+ %RR* & 工艺文件完整性’ 航天质量丛书 航天班组长质量 培 训 教 材 +工 艺 分 册 , @- K北京*中国宇航出版社""$$-

作者简介!李健 $ %R(- + % ! 男! 学士! 高级工程师! 感兴趣领域& 质量与可靠性工程管理! 系统可靠性分 析!环境试验与可靠性试验技术"

################################################ $ 上接第 -$ 页%
, #,-- K北京*机械工业 刘跃南K机床计算机数控及其应用, @ 出版社" %RRR 李佳K数控机床及应用 , @- K北京* 清华大学出版社" "$$%

作者简介!殷保祖 $ %R[, + % !男!安徽安庆人! 工 程师!主要从事柔性制造’数控加工等方面的工作" 周 欣 $ %R[[ + % ! 男! 江苏泰州人! 工程师! 主要 从事柔性制造工艺’数控编程等方面的工作"


相关文章:
加工中心对刀原理及方法.doc
加工中心对刀原理及方法 - 密级: 保密 江铃汽车股份有限公司 一线员工职业技能等级鉴定 申报论文 (高级技师) 题目 :数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用! 单姓 ...
数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用.txt
数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用 - --- 页面 1--- ...
数控加工中心常用对刀方法及其应用_论文.pdf
数控加工中心常用对刀方法及其应用 - 阐述数控加工中心加工中常用的几种典型对刀的操作方法,对在对刀过程中功能模块进行描述比较,并对其在数控编程和加工中的应用进行...
数控加工中心常用对刀方法及其应用.doc
数控加工中心常用对刀方法及其应用 - 数控加工中心常用对刀方法及其应用 www.
加工中心对刀.doc
加工中心对刀 - 数控技术的入门有编程和对刀.先介绍对刀,其他以后再学. 数控机床对刀方法 车床分有对刀器和没有对刀器,但是对刀原理都一样,先说没有对刀器的吧...
加工中心对刀方法.doc
加工中心对刀方法 - 加工中心对刀与刀具补偿操作视频教程 一、对刀 对刀方法与具体操作同数控铣床。 二、刀具长度补偿设置 加工中心上使用的刀具很多,每把刀具的长度...
CNC (法兰克)加工中心对刀的方法.doc
加工中心的 Z 向对刀 加工中心的 Z 向对刀一般有以下三种方法: 1) 机上对刀方法一 这种对刀方法是通过对刀依次确定每把刀具与工件在机床坐标系中相互位置关 ...
数控车床对刀的原理及方法_图文.doc
数控车床对刀的原理及方法_电力/水利_工程科技_专业资料。一、数控车床对刀的...对刀 点找正的准确度直接影响加工精度。在实际加工工件时,使用一把刀 具一般不...
加工中心的对刀方法.doc
加工中心的对刀方法_机械/仪表_工程科技_专业资料。...1.数控机床的组成与工作原理 数控机床一般包括 3 ...有些数控机床还配备了特殊的部件,如刀库、自动换刀...
CNC(法兰克)加工中心对刀的方法.pdf
加工中心的 Z 向对刀 加工中心的 Z 向对刀一般有以下三种方法: 1) 机上对刀方法一 这种对刀方法是通过对刀依次确定每把刀具与工件在机床坐标系中相互位置关 ...
数控加工中心常用对刀方法及其应用.pdf
数控加工中心常用对刀方法及其应用 - 2007年8月第8期( 总第 105期)
数控加工中心常用对刀方法及其应用[1].pdf.txt
也可能导致刀具与数控机床发生碰撞 ,造成不良后果。本文主要叙述数控立式铣加工中心加工中常用的机内对刀方法 ,并与数控编 程有机的结合起来。 2数控加工的对刀...
数控对刀7大诀窍【终身受用】_图文.doc
更多 cnc 加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、自动化、数字无人 ...一、对刀原理 对刀的目的是为了建立工件坐标系,直观的说法是,对刀是确立工件在...
数控铣床、加工中心常见对刀方法.doc
数控铣床、 数控铣床、加工中心常见对刀方法 对刀数控加工中最重要的操作内容,...(2)换刀点的确定 在使用多种刀具加工的铣床或加工中心上,工件加工时需要经常...
数控加工中心对刀原理及设置方法探讨_论文.pdf
数控加工中心对刀原理及设置方法探讨 - ! 璐 ’ I与应用 学术论坛 数控加工 中心对刀原理及设置方法探讨 葛莹 ( 安徽蚌埠机 电技师学院 安徽蚌埠 23...
加工中心对刀与刀具补偿操作.doc
加工中心对刀与刀具补偿操作 - . 加工中心对刀与刀具补偿操作 一、对刀 对刀方法与具体操作同数控铣床。 二、刀具长度补偿设置 加工中心上使用的刀具很多,每把刀具...
数控机床(FANUC系统)对刀步骤 2.doc
数控机床对刀步骤法兰克加工中心机床一、主轴转速的...三、对刀 1、对刀方式 ○1、直接对刀:刀具直接触碰...3、对刀原理: 工件零面值 = 对刀数(G54)+ 高度...
数控铣床与加工中心的换刀与对刀14_图文.ppt
§3.4数控铣床与加工中心的刀与对刀一:工件零点的确定 4:工件零点的几种设定方法 i:G92指令设置法 G92 X100 Y50 Z50: 当前的刀位点在工件坐标系中的...
2 数控加工中的对刀原理.doc
对刀操作实质包含三方面内容,第一方面是刀具刀们点与对刀点重合; 第二方面...在数控立式铣加工中心加工操作中,对刀的方法比较多,本文介绍常用的几 种机内...
数控加工中心工艺与技巧_图文.ppt
数控加工中心工艺与技巧 编制:张忠明 加工中心加工工艺教学目的: 了解在加工中心...加工中心工具系统 加工中心加工工件的安装、对刀与 加工中心加工工件装夹 换刀 ...
更多相关标签: