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數(shù)控車床對刀方法和刀補(bǔ)精度分析
在整個(gè)機(jī)械制造領(lǐng)域，數(shù)控車床得到了廣泛的應(yīng)用。為了促進(jìn)數(shù)控車床作用的有效發(fā)揮，提高產(chǎn)品加工精度，首先要注意對刀。對刀的目的是確定程序原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置和刀具位置偏差。對刀包括確定刀具偏置數(shù)據(jù)、確定編程坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系、確定對刀點(diǎn)三個(gè)步驟。只有重視每一步的質(zhì)量控制，才能達(dá)到保證對刀效果，提高產(chǎn)品加工質(zhì)量的目的。在所有這些操作步驟中，最關(guān)鍵的一步是使編程坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系保持一致。同時(shí)，為了提高產(chǎn)品加工質(zhì)量，必須掌握有效的對刀方法，并及時(shí)糾正存在的誤差，提高尺寸精度控制水平，為產(chǎn)品加工質(zhì)量和效果的提高創(chuàng)造良好條件。下面將介紹數(shù)控車床的對刀方法，并提出一種修正刀具補(bǔ)償控制尺寸精度的方法。希望能引起人們對這一問題的關(guān)注，為具體的工具設(shè)置工作提供啟發(fā)和借鑒。
一、數(shù)控車床的對刀方法
數(shù)控車床加工前，為保證加工的順利進(jìn)行，提高加工精度，應(yīng)明確零件加工原點(diǎn)，準(zhǔn)確建立加工坐標(biāo)系，而不同刀具的尺寸和相互位置偏差要綜合考慮，然后對每個(gè)工件進(jìn)行加工操作，這些任務(wù)都離不開對刀。只有對刀準(zhǔn)確，才能為后續(xù)加工創(chuàng)造良好的條件，保證零件加工的精度，提高數(shù)控機(jī)床的使用效率。為了成功實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，你必須掌握正確的對刀方法。一般來說，常用的對刀方法有以下幾種。
1.1一般對刀方法。
一般對刀方法在實(shí)際工作中很常見，是指機(jī)床上相對位置檢測手動(dòng)對刀。以Z方向?qū)Φ稙槔?，具體操作方法為：先安裝刀具，然后移動(dòng)刀具手動(dòng)切割工件右端，然后沿X方向收回刀具，將右端到加工原點(diǎn)的距離輸入數(shù)控系統(tǒng)，完成刀具的加工設(shè)置過程。
1.2自動(dòng)對刀方法。
該方法由刀尖檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。刀尖以設(shè)定的速度接近接觸傳感器。刀尖接觸傳感器并發(fā)送信號。數(shù)控系統(tǒng)立即記錄瞬時(shí)坐標(biāo)值，并自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值。完成整個(gè)對刀過程所需的主要部件包括主軸、刀架和接觸傳感器。該方法操作簡單，能自動(dòng)完成對刀過程，有利于提高產(chǎn)品加工精度，其應(yīng)用越來越廣泛。
1.3對刀在機(jī)床外進(jìn)行。
該方法的實(shí)質(zhì)是在X和Z方向上測量刀具假想刀尖與刀架基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離。機(jī)外對刀儀的輔助功能下，提前在機(jī)床外對刀。通過這種方法和步驟，為后續(xù)的加工創(chuàng)造了良好的條件。在實(shí)際操作中，在安裝機(jī)床后，將刀具長度輸入到相應(yīng)的刀具補(bǔ)償數(shù)，并隨時(shí)使用，以滿足工件加工和生產(chǎn)的需要，為后續(xù)工作的順利開展打下基礎(chǔ)。
1.4試切法。
一方面，利用基準(zhǔn)刀對工件進(jìn)行檢測，設(shè)定基準(zhǔn)坐標(biāo)系。沿α面手動(dòng)切割，如果Z軸不支持，則沿X軸松開刀具以停止主軸旋轉(zhuǎn)。輸入G50Z“β”，將Z坐標(biāo)設(shè)置為“β”，并設(shè)置偏移量Z=“β”。沿β面手動(dòng)切割，X軸靜止時(shí)沿Z軸松開刀具，停止主軸旋轉(zhuǎn)。測量距離“α”，輸入G50X“α”，X方向坐標(biāo)設(shè)為“α”，并設(shè)置偏移量X=“α”。另一方面，非偏置刀具。工作流程與設(shè)置基準(zhǔn)坐標(biāo)相同
二、數(shù)控車床的修改刀補(bǔ)控制尺寸精度方法
在具體工作中，采用上述對刀方法，經(jīng)過試切削、測量等工藝過程，可獲得更準(zhǔn)確的對刀數(shù)據(jù)。但是，由于操作方法不正確、操作者綜合技能不高、車床定位精度不準(zhǔn)確、重復(fù)精度不夠等因素的影響，試切削刀具的對刀精度仍然有限，難以有效滿足加工工件的精度要求。為了彌補(bǔ)這些缺陷和不足，還應(yīng)采取改進(jìn)和完善措施，保證工件加工尺寸的準(zhǔn)確性。具體來說，有以下幾種常用方法。
2.1刀具補(bǔ)償值的修改。
第一次對刀誤差或其他原因造成較大誤差，超過工件公差，不能滿足工件產(chǎn)品的加工要求。在這種情況下，為了彌補(bǔ)工件加工中的缺陷和不足，可以采用修改刀具補(bǔ)償值的方法進(jìn)行改進(jìn)和完善，使工件尺寸滿足要求，提高產(chǎn)品加工精度。一方面，可以采用絕對坐標(biāo)輸入法進(jìn)行修改和改進(jìn)。根據(jù)“大減小增”的原則，在刀具補(bǔ)償001-004處修改。
2.2編程。
一方面，采用絕對編程保證尺寸精度。絕對規(guī)劃在整個(gè)過程中有一個(gè)相對統(tǒng)一的基準(zhǔn)點(diǎn)，即坐標(biāo)原點(diǎn)，累積誤差相對較小。數(shù)控車削工件時(shí)，工件的徑向尺寸精度高于軸向尺寸精度。因此，徑向尺寸最好采用絕對編程。相對編程通常用于軸向尺寸。如果是重要的軸向尺寸，最好采用絕對編程，以保證重要工件尺寸的加工精度，達(dá)到更好的產(chǎn)品加工效果。另一方面，通過數(shù)值轉(zhuǎn)換來保證尺寸精度。在大多數(shù)情況下，圖形的尺寸參考與編程所需的尺寸參考不一致。為了提高加工精度，應(yīng)將圖紙上的參考尺寸轉(zhuǎn)換為編程坐標(biāo)系的尺寸。根據(jù)圖紙上標(biāo)注的尺寸，換算后得到程序尺寸，取兩個(gè)極限尺寸的平均值，最后得到程序尺寸。從而滿足加工尺寸要求，實(shí)現(xiàn)加工精度的有效控制。
2.3程序修改。
在加工數(shù)控產(chǎn)品時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到以下情況：程序運(yùn)行后程序自動(dòng)停止，并與設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)工件尺寸不符合要求，尺寸變化存在不規(guī)則現(xiàn)象，影響數(shù)控加工效果。產(chǎn)品質(zhì)量和性能的有效發(fā)揮也帶來了不利影響。
2.4刀具補(bǔ)償?shù)男薷摹?/p>
除了修改程序外，為了減少工件加工中的誤差，還可以利用刀具偏置修正來實(shí)現(xiàn)對精度的有效控制。例如在上述步進(jìn)軸工件加工制造過程中，可以在刀具補(bǔ)償位置輸入U(xiǎn)-0.12來實(shí)現(xiàn)刀具補(bǔ)償?shù)男薷?，保證加工生產(chǎn)尺寸滿足要求，從而提高工件加工精度。
三、結(jié)語
對刀操作是數(shù)控加工的關(guān)鍵步驟之一，它直接影響到工件的精度和產(chǎn)品質(zhì)量。作為操作者，應(yīng)了解對刀的重要性，掌握對刀方法，加強(qiáng)尺寸精度的控制，并結(jié)合編程和實(shí)際加工的具體需要，采取有效的對刀方法。遵循工藝流程，減少對刀誤差，對過程中出現(xiàn)的誤差及時(shí)采取調(diào)整和優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)對誤差的有效控制，提高加工精度，提高產(chǎn)品加工質(zhì)量。
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