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數控車床對刀原理及對刀方法
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1為什么要對刀


一般來說,零件的數控加工編程和上機床加工是分開進行的。數控編程員根據零件的設計圖紙,選定一個方便編程的坐標系及其原點,我們稱之為程序坐標系和程序原點。程序原點一般與零件的工藝基準或設計基準重合,因此又稱作工件原點。

數控車床通電后,須進行回零(參考點)操作,其目的是建立數控車床進行位置測量、控制、顯示的統一基準,該點就是所謂的機床原點,它的位置由機床位置傳感器決定。由于機床回零后,刀具(刀尖)的位置距離機床原點是固定不變的,因此,為便于對刀和加工,可將機床回零后刀尖的位置看作機床原點。

在圖1中,O是程序原點,O'是機床回零后以刀尖位置為參照的機床原點。

(2)用G50設置刀具起點

①用外圓車刀試車一段外圓,沿+Z軸退至端面余量內的一點(假定為a點)。

②測量外圓直徑,記為φ。

③選擇“MDI”(手動指令輸入)模式,輸人GO1U一φF0.3,切端面到中心(程序原點)。

④選擇“MDI”模式,輸人G50X0ZO,按“啟動”按鈕。把刀尖當前位置設為機床坐標系中的坐標(0,0),此時程序原點與機床原點重合。

⑤選擇“MDI”模式,輸入GOX1502200,使刀尖移動到起刀點。該點為刀具離開工件、便于換刀的任意位置,此處假設為b點,坐標為(1.50、200)。

⑥加工程序的開頭必須是G50X1502200,即把刀尖所在位置設為機床坐標系的坐標(150,200)。此時刀尖的程序坐標(150,200)與刀尖的機床坐標(150,200)在同一位置,程序原點仍與機床原點重合。

⑦當用G50X1502200設置刀具起點坐標時,基準刀程序起點位置和終點位置必須相同,即在程序結束前,需用指令GOX1502200使基準刀具回到同一點,才能保證重復加工不亂刀。

⑧若用第二參考點G30,并在數控系統的參數里將第二參考點設為起刀點位置,能保證重復加工不亂刀,此時程序開頭為:G30UOWO;G50X150Z200。

⑨若不用上述③、④、⑤步驟中的GO1U~φF0.3、G50XOZO.GOX1502200指令來獲得起刀點位置,也可用下述公式計算指定起刀點在機床坐標系(顯示屏)中的坐標:

Xb=Xa-φ+150(2)
Zb=Za 200

然后用點動或脈沖操作,使刀尖移動到(Xb,Zb)位置。

注意:運行程序前要先將基準刀移到設定的位置。

在用G50設置刀具的起點時,一般要將該刀的刀偏值設為零。

此方式的缺點是起刀點位置要在加工程序中設置,且操作較為復雜。但它提供了用手工精確調整起刀點的操作方式,有的人對此比較喜歡。

(3)用G54~G59設置程序原點

①試切和測量步驟同前述一樣。

②按“OFSETSET”鍵,進人“坐標系”設置,移動光標到相應位置,輸入程序原點的坐標值,按“測量”或“輸入”鍵進行設置。如圖4所示。

③在加工程序里調用,例如:G55X100Z5...。G54為默認調用。

注意:若設置和使用了刀偏補償,最好將G54~G59的各個參數設為0,以免重復出錯。對于多刀加工,可將基準刀的偏移值設置在G54~G59的其中之一,將基準刀的刀偏補償設為零,而將其它刀的刀偏補償設為其相對于基準刀的偏移量。

這種方式適用于批量生產且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工。銑削加工用得較多。

執行G54~G59指令相當于將機床原點移到程序原點。

(4)用“工件移”設置程序原點

①通過試切工件外圓、端面,測量直徑,根據公式(1)計算出程序原點(工件原點)的X坐標,記錄顯示屏顯示的原點Z坐標。

②按“OFSETSET”鍵,進入“工件移”設置,將光標移到對應位置,分別輸入得到的X.Z坐標值,按機床MDI鍵盤上的“INPUT”鍵進行設置。如圖5所示。

③使X、Z軸回機床原點(參考點),建立程序原點坐標。

“工件移”設置亦相當于將機床原點移到程序原點(工件原點)。對于單刀加工,如果

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