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五轴加工中心常用的几种对刀方法
日期
|
2021/08/18

五轴加工中心常用的几种对刀方法

数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度,还会影响数控机床的操作。当工件坐标系确定之后,还要确定刀位点在工件坐标系中的位置。也就是确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系,要让刀具在数控程序的控制下使加工对象相对于定位基准有正确的尺寸关系。由于数控机床所用的刀具各种各样,刀具寸也极不统一。在编制加工中心数控程序时,一般不考虑刀具规格及安装位置,加工前由操作者通过对刀将测出的刀具在主轴上的伸出长度及其直径等补偿参数输入数控系统,进行刀具补偿,通常把这一过程称为对刀。对刀的过程牵涉到一系列的步骤,如对刀基本原理、对刀方法的选择和对刀参数的设置等等。

 

对刀原理

对于数控车床来说,在加工前首先要选择对刀点,对刀点是指用数控机床加工工件时,刀具相对于工件运动的起点。对刀点既可以设在工件上(如工件上的设计基准或定位基准),也可以设在夹具或机床上,若设在夹具或机床上的某一点,则该点必须与工件的定位基准保持一定精度的尺寸关系。

 

对刀时,应使指刀位点与对刀点重合,所谓刀位点是指刀具的定位基准点,对于车刀来说,其刀位点是刀尖。对刀的目的是确定对刀点(或工件原点)在机床坐标系中的绝对坐标值,测量刀具的刀位偏差值。对刀点找正的准确度直接影响加工精度。

 

五轴加工中心常用的几种对刀方法

 

机床与工件坐标系关系分析

机床坐标系又称机械坐标系,是由机床生产厂家设定,用以确定工件、刀具等在机床中的位置。开机后,一般通过回零、回参考点操作使机床自动找到机床坐标系的原点,它是其他所有坐标系的参照系。

 

如何实现工件坐标系和机床坐标系转化,对于操作者而言就至关重要。通过对数控铣床和加工中心对刀方法的探讨,把工件坐标系下的各基点坐标转换到机床坐标系下进而建立两坐标系间的关系。在数控铣床或加工中心中通常使用存放六个不同的工件零点;对刀时,把对刀值可以输入到任意一个预置的坐标系下,加工时可通过输入相应的坐标系,即可调用寄存器中存放的偏置量。

 

 

 那么我们使用五轴加工中心时常见的对刀方法有哪些呢?我们一起来看看吧!

1 Z轴对刀

刀具旋转,控制工作台和主轴快速移动,让刀具移动到靠近工件上表面有一定安全距离的位置后,降低移动速度使刀具底面和工件上表面接触,此时,调出坐标系,把光标定位到Z输入0,点击测量下方对应的软键即可实现对Z轴的对刀。

 

此种对刀方法中,X轴和Y轴的对刀,刀具只需和毛坯的一面接触即可,但对刀时需要知道毛坯和刀具的尺寸,故适合规则毛坯的对刀。

 

 五轴加工中心常用的几种对刀方法

 

2试切对刀

这种方法简单方便,但会在工件表面留下切削痕迹,且对刀精度较低。以对刀点(此处与工件坐标系原点重合)在工件表面中心位置为例采用双边对刀方式。

 

适用的环境:毛坯的数量只有一件且需要去除毛坯上的多余厚度或长宽

优点:快捷

 

 

3塞尺、标准芯棒、块规对刀法

此法与试切对刀法相似,只是对刀时主轴不转动,在刀具和工件之间加人塞尺(或标准芯棒、块规),以塞尺恰好不能自由抽动为准,注意计算坐标时这样应将塞尺的厚度减去。因为主轴不需要转动切削,这种方法不会在工件表面留下痕迹,但对刀精度也不够高。

 

 

4采用寻边器、偏心棒和轴设定器等工具对刀法

操作步骤与采用试切对刀法相似,只是将刀具换成寻边器或偏心棒。这是最常用的方法。效率高,能保证对刀精度。使用寻边器时必须小心,让其钢球部位与工件轻微接触,同时被加工工件必须是良导体,定位基准面有较好的表面粗糙度。z轴设定器一般用于转移(间接)对刀法。适用的环境:需求精度不超过0.02MM时候的分中。

优点:通用性高

 

 五轴加工中心常用的几种对刀方法

 

5、百分表(或千分表)对刀法

百分表(或千分表)对刀法(一般用于圆形工件的对刀)适用的环境:精度要求高或者寻边器不能满足要求时候的分中(例如说要对直径小于4MM圆的分中等)

优点:精准(1xy向对刀。

 

 

6专用对刀器对刀法

传统对刀方法有安全性差(如塞尺对刀,硬碰硬刀尖易撞坏)占用机时多(如试切需反复切量几次),人为带来的随机性误差大等缺点,已经适应不了数控加工的节奏,更不利于发挥数控机床的功能。用专用对刀器对刀有对刀精度高、效率高、安全性好等优点,把繁琐的靠经验保证的对刀工作简单化了,保证了数控深孔钻机床的高效高精度特点的发挥,已成为数控加工机上解决刀具对刀不可或缺的一种专用工具。

 

 

最后总结

通过对刀及刀具补偿,使编程中的数值按工件坐标系及零件标注尺寸来确定,其目的就是通过数控系统内的刀具轨迹自动偏移补偿计算功能,来简化数控加工程序的编制,使得编程时不必考虑各把刀具的尺寸与其安装位置,最终加工出合格的零件。