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數控編程的基本概念
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1.刀位點

刀位點是刀具上的一個基準點,刀位點相對運動的軌跡即加工路線,也稱編程軌跡。

2.對刀和對刀點

對刀是指操作員在啟動數控程序之前,通過一定的測量手段,使刀位點與對刀點重合。可以用對刀儀對刀,其操作比較簡單,測量數據也比較準確。還可以在數控機床上定位好夾具和安裝好零件之后,使用量塊、塞尺、千分表等,利用數控機床上的坐標對刀。對于操作者來說,確定對刀點將是非常重要的,會直接影響零件的加工精度和程序控制的準確性。在批生產過程中,更要考慮到對刀點的重復精度,操作者有必要加深對數控設備的了解,掌握更多的對刀技巧。

(1)對刀點的選擇原則

在機床上容易找正,在加工中便于檢查,編程時便于計算,而且對刀誤差小。

對刀點可以選擇零件上的某個點(如零件的定位孔中心),也可以選擇零件外的某一點(如夾具或機床上的某一點),但必須與零件的定位基準有一定的坐標關系。

提高對刀的準確性和精度,即便零件要求精度不高或者程序要求不嚴格,所選對刀部位的加工精度也應高于其他位置的加工精度。

選擇接觸面大、容易監測、加工過程穩定的部位作為對刀點。

對刀點盡可能與設計基準或工藝基準統一,避免由于尺寸換算導致對刀精度甚至加工精度降低,增加數控程序或零件數控加工的難度。

為了提高零件的加工精度,對刀點應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上。例如以孔定位的零件,以孔的中心作為對刀點較為適宜。

對刀點的精度既取決于數控設備的精度,也取決于零件加工的要求,人工檢查對刀精度以提高零件數控加工的質量。尤其在批生產中要考慮到對刀點的重復精度,該精度可用對刀點相對機床原點的坐標值來進行校核。

(2)對刀點的選擇方法

對于數控車床或車銑加工中心類數控設備,由于中心位置(X0,Y0,A0)已有數控設備確定,確定軸向位置即可確定整個加工坐標系。因此,只需要確定軸向(Z0或相對位置)的某個端面作為對刀點即可。

對于三坐標數控銑床或三坐標加工中心,相對數控車床或車銑加工中心復雜很多,根據數控程序的要求,不僅需要確定坐標系的原點位置(X0,Y0,Z0),而且要同加工坐標系G54、G55、G56、G57等的確定有關,有時也取決于操作者的習慣。對刀點可以設在被加工零件上,也可以設在夾具上,但是必須與零件的定位基準有一定的坐標關系,Z方向可以簡單的通過確定一個容易檢測的平面確定,而X、Y方向確定需要根據具體零件選擇與定位基準有關的平面、圓。

對于四軸或五軸數控設備,增加了第4、第5個旋轉軸,同三坐標數控設備選擇對刀點類似,由于設備更加復雜,同時數控系統智能化,提供了更多的對刀方法,需要根據具體數控設備和具體加工零件確定。

對刀點相對機床坐標系的坐標關系可以簡單地設定為互相關聯,如對刀點的坐標為(X0,Y0,Z0),同加工坐標系的關系可以定義為(X0 Xr,Y0 Yr,Z0 Zr),加工坐標系G54、G55、G56、G57等,只要通過控制面板或其他方式輸入即可。這種方法非常靈活,技巧性很強,為后續數控加工帶來很大方便。

3.零點漂移現象

零點漂移現象是受數控設備周圍環境影響因素引起的,在同樣的切削條件下,對同一臺設備來說、使用相同一個夾具、數控程序、刀具,加工相同的零件,發生的一種加工尺寸不一致或精度降低的現象。

零點漂移現象主要表現在數控加工過程的一種精度降低現象或者可以理解為數控加工時的精度不一致現象。零點漂移現象在數控加工過程中是不可避免的,對于數控設備是普遍存在的,一般受數控設備周圍環境因素的影響較大,嚴重時會影響數控設備的正常工作。影響零點漂移的原因很多,主要有溫度、冷卻液、刀具磨損、主軸轉速和進給速度變化大等。

4.刀具補償

經過一定時間的數控加工后,刀具的磨損是不可避免的,其主要表現在刀具長度和刀具半徑的變化上,

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