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數控車床加工對刀操作及工作原理
摘要： 1.手工編程操作 將編制的加工程序輸入數控系統，具體的操作方法是：先通過機械操作面板啟動數控機床，接著由CRT/MDI面板輸入加工程序，然后運行加工程序。 1)啟動數控機床操作 ①機床啟動按鈕ON ②程序鎖定按鈕OFF 2)編輯操作 ①選擇MDI方式或EDIT方式 ②按(PRGRM)健 ③輸入程序名 鍵入程序地址符、程序號字符后按(INSRT)鍵。 ④鍵入程序段 ⑤鍵入程序段號、操作指令代碼后按(INPUT)鍵。 3)運行程序操作 ①程序鎖定按鈕ON ②選擇自動循環...
1.手工編程操作
將編制的加工程序輸入數控系統，具體的操作方法是：先通過機械操作面板啟動數控機床，接著由CRT/MDI面板輸入加工程序，然后運行加工程序。
1)啟動數控機床操作
①機床啟動按鈕ON
②程序鎖定按鈕OFF
2)編輯操作
①選擇MDI方式或EDIT方式
②按(PRGRM)健
③輸入程序名 鍵入程序地址符、程序號字符后按(INSRT)鍵。
④鍵入程序段
⑤鍵入程序段號、操作指令代碼后按(INPUT)鍵。
3)運行程序操作
①程序鎖定按鈕ON
②選擇自動循環方式
2.調用程序操作
調用已儲存在數控系統中的加工程序，具體的操作方法先通過機械操作面板啟動數控機床，接著調用系統內的加工程序，然后運行程序。
1)啟動數控機床操作
①機床啟動按鈕ON
②程序鎖定按鈕OFF
2)調用程序操作
①選擇MDI方式或EDIT方式
②按(PRGRM)鍵
③調用程序 鍵入程序地址符、程序號字符后按(INPUT)鍵。
3)運行程序操作
①程序鎖定按鈕ON
②選擇自動循環方式
③按自動循環按鈕
3.數控車床對刀操作
數控車床對刀方法有三種(圖1)：試切削對刀法、機械對刀法和光學對刀法。
1)試切削對刀法對刀原理
如圖2所示，假設刀架在外圓刀所處位置換上切割刀，雖然刀架沒有移動，刀具的坐標位置也沒有發生變化，但兩把刀尖不在同一位置上，如果不消除這種換刀后產生的刀尖位置誤差，勢必造成換刀后的切削加工誤差。
換刀后刀尖位置誤差的計算： ΔX=X1-X2
ΔZ=Z1-Z2
根據對刀原理，數控系統記錄了換刀后產生的刀尖位置誤差ΔX、ΔZ，如果用刀具位置補償的方法確定換刀后的刀尖坐標位置，這樣能保證刀具對工件的切削加工精度。
2)基準刀對刀操作(圖3)
①用外圓車刀切削工件端面，向數控系統輸入刀尖位置的Z坐標。
②用外圓車刀切削工件外圓，測量工件的外圓直徑，向數控系統輸入該工件的外圓直徑測量值，即刀尖位置的X坐標。耐磨焊條
3)一般刀對刀操作
如圖4所示，用切割刀的刀尖對準工件端面和側母線的交點，向數控系統輸入切割刀刀尖所在位置的Z坐標和X坐標。這樣，數控系統記錄了兩把刀尖在同一位置上的不同坐標值，計算出換刀后一般刀與基準刀的刀尖位置偏差，并通過數控系統刀具位置偏差補償來消除換刀后的刀尖位置偏差。
4.刀位偏置值的修改與應用
如果車削工件外圓后，工件的外圓直徑大了0.30mm。對此，我們可不用修改程序，而通過修改刀位偏置值來解決，即在X方向把刀具位置的偏置值減小0.30mm，這樣就很方便地解決了切削加工中產生的加工誤差。
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。但它提供了用手工經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“OFSET SET”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：G55 X100 Z5...。G54為默認調用。
注意：若設置和使用了刀偏補償，*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“OFSET SET”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，如果設置了“工件移”，*好將其刀偏補償設為0，以防重復出錯;對于多刀加工，“工件移”中的數值為基準刀的偏移值，將其它刀具相對于基準刀的偏移值設置在相應的刀偏補償中。
所謂經確對刀，就是在零件加工余量范圍內設計簡單的自動試切程序，通過“自動試切→測量→誤差補償”的思路，反復修調偏移量、或基準刀的程序起點位置和非基準刀的力偏置，使程序加工指令值與實際測量值的誤差達到精度要求。由于保證基準刀程序起點處于經確位置是得到準確的非基準刀刀偏置的前提，因此一般修正了前者后再修正后者。
經確對刀偏移量的修正公式為：
記:δ=理論值(程序指令值)-實際值(測量值)，則
xo2=xo1 +δx(3)
Zo2=Zo1-δZ
注意：δ值有正負號。
例如：用指令試切一直徑40、長度為50的圓柱，如果測得的直徑和長度分別為040.25和49.85，則該刀具在X、Z向的偏移坐標分別要加上-0.25和-0.15,當然也可以保持原刀偏值不變，而將誤差加到磨損欄。6 結束語
筆者設計了一段多刀加工程序，在FANUC Oi數控車削系統上驗證了上述幾種組合對刀設置方式，取得了相同的效果。對其它數控系統也具有一定推廣價值。
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