廣東數(shù)控車床對刀方法及誤差的研究

人氣：2166發(fā)表時間：2020/5/28 3:53:24

介紹了廣東數(shù)控車床的各種誤差和對刀方法，詳細(xì)分析了數(shù)控車床的對刀誤差來源及相應(yīng)可采取的改善措施。通過研究這些問題，對提高數(shù)控車床的加工精度提供了依據(jù)。

1、數(shù)控加工進(jìn)程中發(fā)作的加工差錯

(1)編程差錯:首要是數(shù)控編程時數(shù)控體系發(fā)作的插補差錯，首要由于用直線段或圓弧段避近零件歸納時發(fā)作的。這是影響零件加工精度的一個重要因素。能夠靠增加插補節(jié)點數(shù)處理，但會增加編程作業(yè)量。

(2)刀尖圓弧差錯:在切削內(nèi)孔、外因或端面時，刀尖圓弧不影響其尺度、形狀，但在加工錐面或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此差錯可經(jīng)過丈量刀尖圓弧半徑，選用刀具半徑補償功能來xx差錯。

(3)丈量差錯:首要是受量具丈量精度以及丈量者操作辦法影響，導(dǎo)致的實測尺度不xx。此差錯可補償。

(4)對刀差錯:此差錯首要發(fā)作在對刀進(jìn)程中，刀具在移動到起刀點方位時受操作體系的進(jìn)給修調(diào)份額值影響。處理辦法是合理挑選進(jìn)給修調(diào)份額，特別是當(dāng)?shù)毒呓咏鸬饵c方位時選用最小擋進(jìn)給修調(diào)使刀具xx認(rèn)坐落起刀點方位。

(5)機床體系差錯:受機床本體影響發(fā)作的形位公役，此公役一般不行調(diào)整；伺服單元，驅(qū)動設(shè)備發(fā)作的重復(fù)定位差錯，首要由體系受機床脈沖當(dāng)量巨細(xì)、均勻度及傳動道路影響；這些差錯量很小且穩(wěn)定，只有在精細(xì)加工時應(yīng)予以考慮。

2、對刀辦法

數(shù)控加工的對刀，對其處理的好壞直接影響到加工零件的精度，還會影響數(shù)控車床的操作。所謂對刀，就是在工件坐標(biāo)系中使刀具的刀位點坐落起刀點(對刀點)上，使其在數(shù)控程序的控制下，由此刀具所切削出的加工外表相對于定位基準(zhǔn)有正確的尺度關(guān)系，然后確保零件的加工精度要求。在數(shù)控加工中，對刀的根本辦法有試切法、對刀儀對刀、ATC對刀和主動對刀等。

2.1 、試切法

依據(jù)數(shù)控車床所用的方位檢測設(shè)備不同，試切法分為相對式和肯定式兩種。在相對式試切法對刀中，可選用三種辦法:一是用量具(如鋼板尺等)直接丈量，對準(zhǔn)對刀尺度，這種對刀辦法簡潔但不xx；二是經(jīng)過刀位點與定位塊的作業(yè)面對齊后，移開刀具至對刀尺度，這種辦法的對刀xx度取決于刀位點與定位塊作業(yè)面對齊的精度；三是將工件加工面先光一刀，測出工件尺度，間接算出對刀尺度，這種辦法最為xx。在肯定式試切法對刀中，需選用基準(zhǔn)刀，然后以直接或間接的辦法測出其他

刀具的刀位點與基準(zhǔn)刀之間的差錯，作為其他刀具的設(shè)定刀補值。以上試切法，選用“試切——丈量——調(diào)整(補償)”的對刀形式，故占用機床時刻較多，功率較低，但由于辦法簡略，所需輔佐設(shè)備少，因此廣泛被用于經(jīng)濟型低檔數(shù)控車床中。

2.2 、對刀儀對刀

對刀儀對刀分為機內(nèi)對刀儀對刀和機外對刀儀對刀兩種。機內(nèi)對刀儀對刀是將刀具直接設(shè)備在機床某一固定方位上(對車床，刀具直接設(shè)備在刀架上或經(jīng)過刀夾再設(shè)備在刀架上)，此辦法比較多地用于車削類數(shù)控車床中。而機外對刀儀對刀有必要經(jīng)過刀夾再設(shè)備在刀架上(車床)，連同刀夾一同，預(yù)先在機床外面校正好，然后把刀裝上機床就能夠運用了，此辦法目前首要用于鏜銑類數(shù)控車床中，如加工中心等。選用對刀儀對刀需添置對刀儀輔佐設(shè)備，本錢較高，裝卸刀具吃力，但可節(jié)省機床的對

刀時刻，進(jìn)步了對刀精度，一般用于精度要求較高的數(shù)控車床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床上運用對刀顯微鏡主動計算出刀具長度的辦法。由于操作對刀鏡以及對刀進(jìn)程仍是手動操作和目視，故仍有必定的對刀差錯。與對刀儀對刀比較，僅僅裝卸刀具要便利輕松些。主動對刀是運用CNC設(shè)備的刀具檢測功能，主動xx地測出刀具各個坐標(biāo)方向的長度，主動批改刀具補償值，并且不必中止就直接加工工件。與前面的對刀辦法比較，這種辦法減少了對刀差錯，進(jìn)步了對刀精度和對刀功率，但需由刀檢傳感器和刀位點檢測體系組成的主動對刀體系，并且CNC體系有必要具有刀具主動檢測的輔佐功能，體系較復(fù)雜，投入資金大，一般用于高級數(shù)控車床中。

2.4 、主動對刀

主動對刀是運用CNC設(shè)備的刀具檢測主動批改刀具補償值功能，主動xx地測出刀具各個坐標(biāo)方向的長度，并且不必中止就直接加工工件。主動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加工中心上一次設(shè)備工件后，需用刀庫中的多把刀具加工工件的多個外表。為進(jìn)步對刀精度和對刀功率，一般選用機外對刀儀對刀、ATC對刀和主動對刀等辦法，其中機外對儀對刀一般廣泛用于中檔鏗銑類加工中心上。在選用對刀儀對刀時，一般先挑選基準(zhǔn)芯棒對準(zhǔn)好工件外表，以確認(rèn)工件坐標(biāo)原點，然后挑選某一個便利對刀的面，選用動態(tài)(刀轉(zhuǎn))對刀方式。

3、加工差錯的原因及采取的辦法

歸納起來，發(fā)作對刀差錯的原因有：

(1)當(dāng)用試切法對刀時，對刀差錯首要來源于試切工件之后的丈量差錯和操作進(jìn)程中目測發(fā)作的差錯。

(2)當(dāng)運用對刀儀、對刀鏡對刀和主動對刀時，差錯首要未源于儀器的制作、設(shè)備和丈量差錯，別的運用儀器的技巧欠佳也會造成差錯。

(3)丈量刀具時是在靜態(tài)下進(jìn)行的，而加工進(jìn)程是動態(tài)的，同時要遭到切削力和振動外力的影響，使得加工出來的尺度和預(yù)調(diào)尺度不一致。此項差錯的巨細(xì)決定于刀具的質(zhì)量和動態(tài)剛度。

(4)在對刀進(jìn)程中，大多時候要執(zhí)行“機床回參考點”的操作，在此進(jìn)程中可能會發(fā)作零點漂移而導(dǎo)致回零差錯，然后發(fā)作對刀差錯。

(5)機床內(nèi)部都有丈量設(shè)備，最小衡量單位的巨細(xì)也與差錯有關(guān)。一般說來，最小衡量單位大的測設(shè)備其差錯就大，最小衡量單位小的丈量設(shè)備其差錯就小。

減小對刀差錯的首要辦法有：

(1)當(dāng)用試切法對刀時，操作要細(xì)心。對刀后還要依據(jù)刀具所加工零件的實踐尺度和編程尺度之間的差錯來批改刀具補償值，還要考慮機床重復(fù)定位精度對對刀精度的影響以及刀位點的設(shè)備高度對對刀精度的影響。

(2)當(dāng)運用儀器對刀時，要留意儀器的制作、設(shè)備和丈量精度。要把握運用儀器的正確辦法。

(3)挑選刀具時要留意刀具的質(zhì)量和動態(tài)剛度。

(4)定期檢查數(shù)控車床零點漂移狀況，留意及時調(diào)整機床。

經(jīng)過選用試切法與近似定值法法對零件進(jìn)行加工，每種辦法均加工五個零件。別離丈量其軸向尺度與其中一個徑向尺度，求尺度差錯肯定值的平均值，平均值大的那一組工件闡明其對刀差錯較大。

如果零件的軸向尺度精度要求高的話，不要用手動丈量的試切對刀，由于丈量時的人為差錯難以防止，可用體系主動丈量的那種試切對刀辦法，不過也要看體系丈量精度是否與需求確保的尺度精度。如果零件的徑向尺度要求較高，盡量不要用近似定值法對刀，此對刀辦法很難確保刀剪xx的對準(zhǔn)工件旋轉(zhuǎn)中心。不過這種辦法對刀零件的軸向尺度不會有太大的差錯，由于對刀時的軸向尺度是體系主動丈量的，防止了人為差錯的介入。

下面是工控論壇網(wǎng)友“EEbeginner”搜集到的對刀例子，一同看看，期望對大家有協(xié)助。感謝制作者！

如圖內(nèi)歸納型腔零件圖，選用尋邊器對刀，其詳細(xì)過程如下：

（ 1 ） X 、 Y 向?qū)Φ?

將工件經(jīng)過夾具裝在機床作業(yè)臺上，裝夾時，工件的四個側(cè)面都應(yīng)留出尋邊器的丈量方位。

快速移動作業(yè)臺和主軸，讓尋邊器測頭接近工件的左邊；

改用微調(diào)操作，讓測頭漸漸接觸到工件左邊，直到尋邊器發(fā)光，記下此刻機床坐標(biāo)系中的 X 坐標(biāo)值，如 310.300 ；

抬起尋邊器至工件上外表之上，快速移動作業(yè)臺和主軸，讓測頭接近工件右側(cè)；

改用微調(diào)操作，讓測頭漸漸接觸到工件左邊，直到尋邊器發(fā)光，記下此刻機械坐標(biāo)系中的 X 坐標(biāo)值，如 200.300 ；

若測頭直徑為 10mm ，則工件長度為 200.300 （ 310.300） 10=100 ，據(jù)此可得工件坐標(biāo)系原點 W 在機床坐標(biāo)系中的 X坐標(biāo)值為 310.300+100/2+5= 255.300 ；

同理可測得工件坐標(biāo)系原點 W 在機械坐標(biāo)系中的 Y 坐標(biāo)值。

（ 2 ） Z 向?qū)Φ?

卸下尋邊器，將加工所用刀具裝上主軸；