课题二数控车床的对刀与找正操作

1、数控车床加工工艺与数控车床加工工艺与数控车床加工工艺与数控车床加工工艺与数控车床加工工艺与数控车床加工工艺与编程操作编程操作编程操作编程操作编程操作编程操作课程课程课程课程课程课程电子教案电子教案电子教案电子教案电子教案电子教案主编：任国兴学习重点学习重点：熟悉掌握工件坐标系的建立、对刀原理、方法及对刀过程、补偿及修订等。学习目的学习目的：掌握对刀的概念及重要性，并学会在经济型数控车床四工位自动转位刀架上进行对刀的方法。 课题二 数控车床的对刀与找正操作 课题二 数控车床的对刀与找正操作 2.1数控车床对刀的相关知识 2.2采用工件坐标系设定方式对刀2.3采用工件坐标系（G54G59）选择方式

2、对刀 2.4采用刀具补偿参数T功能对刀 复习思考题 一、 装刀具：数控车床一般均采用四刀位自动刀架，装刀须调整刀尖应与主轴中心线等高，调整办法用顶尖法或试切法，刀杆伸出长度应为刀杆厚度的1.52倍。装刀一般原则：功能相近的刀具就近安装，工序切换与更换刀具时间较短的原则。例如，对于车外轮廓一号刀位装外圆粗车刀，二号刀位装外圆精车刀，三号刀位装切槽（切断）刀，四号刀位装螺纹刀.对于车内腔零件一号刀位装粗内膛刀，二号刀位装精内膛刀，三号刀位装内切槽刀，四号刀位装内螺纹刀.二、装工件数控车床一般均采用三爪自动定心卡盘，工件的装夹、找正与普通车床基本相同，对于圆棒料在装夹时应水平放置在卡盘的卡爪中，并经

3、校正后旋紧卡盘的扳手，工件夹紧找正随即完成。三、 回参考点机床上电后，一般要求必须回参考点，然后再进入其他运行方式，以确保机床坐标系的建立，消除反向间隙及机床误差等 第一节 数控车床对刀的相关知识数控车床对刀的相关知识 课题二 数控车床的对刀与找正操作 四、对刀概念：加工一个零件往往需要几把不同的刀具，而每把刀具在机床刀架上都是随机装夹的，所以在刀架转位调刀时，刀尖所处的位置是不相同的，但系统要求在加工一个零件时，无论是调哪一把刀其进给走刀路线都应严格按照编程所设定的刀号轨迹运行。在工件坐标系下，不同长度和位置的刀具经过测量和计算后，得到刀偏值，并将其放入刀库表或补偿表中，使得对工件进行切削时

4、保证刀具刀位点坐标一致，这个过程称为对刀。对每一把刀具进行外圆试切和端面试切等方法找出刀具的刀偏值，按刀号分别将其值输入到刀偏表中。第二节 采用工件坐标系设定方式对刀采用工件坐标系设定方式对刀一、对刀原理：采用工件坐标系设定方式G92 X_ Z_（FANUC用 G50 X_ Z_）程序段对刀时，必须通过调整机床刀架，将刀尖放在程序所要求的起刀点位置，如(100、120)，系统在执行程序段时，刀不动，但建立了刀具位置坐标在(100、120)点的工件坐标系，在移动刀具时可以使用MDI方式操作。 课题二 数控车床的对刀与找正操作 二、方法及过程：（1）工件坐标系原点设定在工件前端面与主轴中心线交点上

5、。（2）返回参考点，建立机床坐标系。（3）试切外径并测量如图21 所示。计算坐标增量，以程序段G92 X 100Z120为例，用外圆刀在工件外圆试切一刀，沿Z轴的正方向退刀，用千分尺测量工件直径如为39.420计算刀尖当前位置移动到起刀点位置所需的距离为X =100 39.420 = 60.580此时用增量方式将刀尖在当前位置沿X正方向退60.580mm的距离，并记录下CRT显示“机床实际坐标”一栏“X”值，如- 76.164，在工件右端面试切一刀，沿X轴的正方向退刀，并记录下CRT显示“机床实际坐标”一栏“Z”值，如“- 395.255”计算刀尖当前位置移动到起刀点位置所需的距离为：Z =

6、- 395.255 + 120 = -275.255（4）对刀操作根据算出的坐标增量，用手摇脉冲发生器或增量方式移动刀具使之移动到CRT显示机床实际坐标为（- 76.164、-275.255）值的位置上。 课题二 数控车床的对刀与找正操作 （5）建立工件坐标系接上当前刀尖所处的位置在机床坐标系下的值：（-76.164、 -275.255），这点与当前刀尖在工件坐标系中的值(100、120)是同一点。若执行程序段G92 X100 Z120 时，则数控系统用新的工件坐标系坐标值取代了机床坐标系坐标值。第三节第三节 采用工件坐标系（采用工件坐标系（G54 G59）选择方式对刀）选择方式对刀一、HNC

7、- 21T系统（一）对刀原理采用工件坐标系设定方式G54 G59 程序段对刀时，在MDI功能子菜单下打开图2-2界面中“坐标系F4”选项进入坐标系手动数据输入方式，图形显示主窗口G54坐标系数据如图22所示。图 22 自动坐标系数据显示窗口若要选择输入的坐标系数据，G55/ G56/ G57/ G58/ G59可依次按Pgdn或Pgup键可依次对多把刀，将不同的零点偏置数据X、Z输入后系统能自动记忆直至被新的数据所取代为止。（二）参数设定 课题二 数控车床的对刀与找正操作 （1）工件坐标系原点设定在工件前端面与主轴中心线交点上。（2）试切外径并测量如图2 1所示。1）计算零点偏置值：以程序段G

8、54 X80Z100为例，选用使用的刀具用手动方式下切削工件外圆一刀，沿Z轴的正方向退刀，用千分尺测量工件直径如为45.420同时并记录下CRT显示“机床实际坐标”一栏“X”值，如为- 41.124，将工件直径45.420取负值，并与- 41.124相加得：X = （- 41.124）+（- 45.420）= - 86.544在工件右端面试切一刀，沿X轴的正方向退刀，并记录下CRT显示“机床实际坐标”一栏“Z”值，如“- 315.225”即 Z = - 315.2252）输入零点偏置值：在图2-2 显示方式下将（X - 86.544 Z - 315.225）输入到MDI命令行中回车确认并退出界

9、面，此时系统便将一号外圆刀零点偏置数据X、Z（即：工件零点在机床坐标系下的坐标值）自动记忆到系统中。（4）对刀操作：无论刀具当前点处在何位置，当调出程序段G54 X 80Z 100执行时，刀具总能找到在工件坐标系下X 80、Z 100的点，即数控系统用新的工件坐标系取代了回参考点时所建立的机床坐标系。在对多把刀具时，每把刀所对的方法相同，可在G55/ G56/ G57/ G58/ G59之中任意选择，但一定要与所规定的刀位号相同 课题二 数控车床的对刀与找正操作 二、FANUC 0i系统（一） 对刀原理1使用基准刀具对刀后，测得试切后零件外圆a及编程原点到工件右端面距离b值。2将屏幕上X、Z显

10、示分别减去a、b值后，输入到零点偏置的G54 G59中相应的X、Z值中去。（二） 参数设定1按“MENU OFSET”键，进入参数设定界面。如图23 所示：2用“PAGE中或键”在N01 N03 坐标系页面对应G54 G56和 N04 N06坐标系页面对应G57 G59之间切换如图2-3 为N01 N03 坐标系页面。（1）用“CURSOR中或键”选择坐标系。（2）按数字键输入地址字X、Z和数值到输入域。（3）按“INPUT”键，把输入域中的内容输入到指定的位置。三、SIEMENS 802C/S系统 课题二 数控车床的对刀与找正操作 WOPRK COONDATES N NO. DATA NO.

11、 DATA00 X 0.000 02 X 0.000(EXT) Y 0.000 (G54) Y 0.000Z 0.000 Z 0.00001 X 0.000 03 X 0.000（G55） Y 0.000 （G56） Y 0.000Z 0.000 Z 0.000S O TADRS DNC OFFSET SHILT ING WORK 图23 参数设定窗口 （一） 刀具参数设定操作1在机床操作面板上按区域转换键 返回主菜单，再按参数软键，弹出图24所示R参数窗口，2、按零点偏移软键进入图25所示零点偏移窗口，选择一个可设置零点偏移G54、G55如选G56、G57可按翻页键。3、如用可编程零点偏移G

12、158指令设置工件坐标系，不须进行上述零点偏移的设置，只须在程序书写G158 X0 Z（ ）程序段，中Z（ ）后添入卡爪右端面距工件右端面的距离即可。 课题二 数控车床的对刀与找正操作 第四节采用刀具补偿参数T功能对刀 一、HNC- 21T系统（一） 对刀原理采用刀具补偿的功能偿参数T功能指令方式对刀时，可在MDI功能子菜单下打开图1-5 MDI功能子菜单界面中“刀偏表F2”选项进入刀偏表，图形显示主窗口如图2-6刀具数据表所示。刀具补偿其中包括刀具位置补偿和刀尖圆弧半径补偿。刀具补偿号从“01”组开始，“00”为取消刀具补偿号，一般同一编号指令刀具补偿号和刀具位置号以相同为宜，如“T0202

13、”这样可以减少编程时的错误 。1、设置刀偏数据时可按“上下光标”键，移动蓝色亮条来选择要编辑的选项。2、按回车键，蓝色亮条所指的刀具数据的背景发生变化，同时有一光标在闪，这时可以进行数据输入或编辑修改，修改完毕后再按回车键确认。（二）方法及过程（1）工件坐标系原点设定在工件前端面与主轴中心线交点上。（2）试切外径并测量。 课题二 数控车床的对刀与找正操作 1）测量并输入试切直径值 以“T0101”程序段为例，选用使用的刀具在手动方式下切削工件外圆一刀，沿Z轴的正方向退刀，用千分尺测量工件直径如为55.220，然后将此值输入到刀偏表中相对应于“01 ”一行中“试切直径”一栏中并确认。2）输入试切

14、长度零值 在工件右端面试切一刀，沿X轴的正方向退刀，然后将“0.000”输入到刀偏表中相对应于“01 ”一行中“试切长度”一栏中并确认，用同样的方法可依次再对第二把刀“T0202”。 3）退出界面 当所用的几把刀依次对完确认以后，数控系统便建立起新的工件坐标系以取代回参考点时所建立的机床坐标系，这时可按“F10” 退出界面，即可做下一步调程序加工工作。注：用刀具补偿值的方法可直接设定工件坐标系，在编程时不用G92或G54 G59；如使用G92或G54 G59设定工件坐标系时，应将T0101写成T0100或T01、将T0202写成T0200或T02以后的刀具以次类推。也就是系统在执行T0100或

15、T01程序段时只做调刀动作，并不建立工件坐标系。（三）刀具磨损量补偿参数的使用（1）如工件加工好以后，实测工件值大于图纸尺寸0.1mm，则将相应刀具磨损量补偿在图2-6刀偏表中“X磨损” 输入“-0.1”即可，若长度出现偏差也可 课题二 数控车床的对刀与找正操作 以用刀具磨损量补偿在图2-6 刀偏表中“Z磨损”输入相应值即可。此时若是复合循环可以将复合循环程序段用分号“；”屏蔽后重新运行一次，自动加工后即可保证工件尺寸。2）在用机夹刀具加工时，若不知道刀尖圆弧半径时，即可不输入刀尖圆弧半径按“0”处理，正常对刀加工，如工件加工好以后，实测工件值大于图纸尺寸某个值，则将这个值在相应刀具磨损量补偿

16、中处理，方法同上。（四）刀具圆弧补偿参数在MDI功能子菜单下打开如图 15所示的MDI功能子菜单，界面中“刀偏表F3”选项进入刀补表，可进行刀补数据设置，图形显示主窗口如图27 所示，在加工过程中，如使用机夹刀具还需将刀尖圆弧半径、刀尖方位输入到刀补表中。1设置刀补数据时可用 、 、 、 移动蓝色亮条来选择要编辑的选项。2按回车键，蓝色亮条所指的刀具数据的背景发生变化，同时有一光标在闪，这时可以进行数据输入或编辑修改，修改完毕后再按回车键确认。二、FANUC0i系统（一）刀具形状补偿参数的设置（OFFSET / GEOMETRY） 课题二 数控车床的对刀与找正操作 （1）选用实际使用的刀具用手

17、动方式切削工件，实测刀具切削后的直径D及刀具距离工件右端面的数值L。（2）按“MENU OFSET”键两次，进入参数设定页面。（3）用“PAGE中或键”选择补偿参数页面，如图28 所示。（4）用“CURSOR中或键”选择补偿参数编号。（5）输入补偿值按“MX”键输入测量值D，按“MZ”键须加负号输入测量值L。（6）按“INPUT”键，把输入域中的补偿值输入到指定的位置，此时工作零点也被直接指定在工件右端面与轴线交点外。（二）输入磨损量补偿参数（OFFSET / WEAR）（1）按“MENU OFSET”键进入参数设定页面。 （2）用“PAGE中或键”选择刀具补偿参数页面。（3） 用“CURSO

18、R中或键”选择补偿参数编号。（4）输入补偿值到输入域。（5）按“INPUT”键，把输入域中的补偿值输入到光标所在的行。三、SIEMENS 802C/S系统（一）对刀及刀补参数的设置 课题二 数控车床的对刀与找正操作 1、按机床操作面板上的手动数据MDA键 进入MDA方式如图（118）在程序输入区内输入程序段“S800 M03”后，按控制面板上的输入确认键 再按机床操作面板上的程序启动键 开始执行程序段主轴以800 r / min的速度正转。2、主轴启动以后，在程序输入区输入“T1D1”按输入确认键 再按程序启动键 则刀架转位，1号外圆刀转到当前刀具位置。3、按点动键 进入手动方式，用1号刀车削

19、零件右端面，沿X方向退刀。 4、在操作面板上按区域转换键 返回主菜单 按参数软键弹出R参数窗口，如图24所示 再按刀具补偿软键 进入刀具补偿参数窗口，如图210 在刀具补偿参数窗口中按扩展键 出现下层一排软键 按对刀软键 X轴对刀窗口 （Z轴对刀窗口） 对刀窗口的切换可通过“轴 + ”软键来实现。 课题二 数控车床的对刀与找正操作 11 5、按主轴停转键 使主轴停转，测量卡爪右端面到零件右端面的距离，并将其值输入到对刀窗口相应的“Z”零偏中。6、按计算 确认软键，系统自动计算出1号刀外圆的Z轴刀补L2，并自动输入到刀具补偿参数窗口中的长度2的几何尺寸中。同样的方法重复（2 6）可以进行X轴对刀略。用同样的方法还可以对切槽刀、螺纹刀。当所有刀具的“X、Z”两者对刀完后，按+X、+Z方向键使刀架退回换刀点位置即可。（二）刀具圆弧半径补偿的设置在应用G41 / G42指令时，需要在系统中设置刀尖圆弧半径补偿。1、在操作面板上按区域转换键 返回主菜单 按主菜单中“参数” 刀具补