企業(yè)動態(tài)2024-12-27
一,、刀位點(diǎn)
刀位點(diǎn)是刀具上的一個基準(zhǔn)點(diǎn),，刀位點(diǎn)相對運(yùn)動的軌跡即加工路線，也稱編程軌跡,。
對刀是指操作員在啟動數(shù)控程序之前，通過一定的測量手段,，使刀位點(diǎn)與對刀點(diǎn)重合,。可以用對刀儀對刀,，其操作比較簡單,，測量數(shù)據(jù)也比較準(zhǔn)確。還可以在數(shù)控機(jī)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(shù)控機(jī)床上的坐標(biāo)對刀,。對于操作者來說，確定對刀點(diǎn)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(zhǔn)確性,。在批生產(chǎn)過程中，更要考慮到對刀點(diǎn)的重復(fù)精度,，操作者有必要加深對數(shù)控設(shè)備的了解,，掌握更多的對刀技巧
（1）對刀點(diǎn)的選擇原則 在機(jī)床上容易找正，在加工中便于檢查,，編程時便于計(jì)算,，而且對刀誤差小。
對刀點(diǎn)可以選擇零件上的某個點(diǎn)（如零件的定位孔中心）,，也可以選擇零件外的某一點(diǎn)（如夾具或機(jī)床上的某一點(diǎn)）,，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的坐標(biāo)關(guān)系,。提高對刀的準(zhǔn)確性和精度，即便零件要求精度不高或者程序要求不嚴(yán)格,，所選對刀部位的加工精度也應(yīng)高于其他位置的加工精度,。選擇接觸面大、容易監(jiān)測,、加工過程穩(wěn)定的部位作為對刀點(diǎn),。對刀點(diǎn)盡可能與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一，避免由于尺寸換算導(dǎo)致對刀精度甚至加工精度降低,，增加數(shù)控程序或零件數(shù)控加工的難度,。
為了提高零件的加工精度，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上,。例如以孔定位的零件,，以孔的中心作為對刀點(diǎn)較為適宜。
對刀點(diǎn)的精度既取決于數(shù)控設(shè)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(shù)控加工的質(zhì)量。尤其在批生產(chǎn)中要考慮到對刀點(diǎn)的重復(fù)精度,，該精度可用對刀點(diǎn)相對機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值來進(jìn)行校核,。
（2）對刀點(diǎn)的選擇方法
對于數(shù)控車床或車銑加工中心類數(shù)控設(shè)備，由于中心位置（X0,，Y0，A0）已有數(shù)控設(shè)備確定,，確定軸向位置即可確定整個加工坐標(biāo)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(diǎn)即可,。
對于三坐標(biāo)數(shù)控銑床或三坐標(biāo)加工中心,，相對數(shù)控車床或車銑加工中心復(fù)雜很多，根據(jù)數(shù)控程序的要求,，不僅需要確定坐標(biāo)系的原點(diǎn)位置（X0,，Y0，Z0）,，而且要同加工坐標(biāo)系G54,、G55、G56,、G57等的確定有關(guān),，有時也取決于操作者的習(xí)慣。對刀點(diǎn)可以設(shè)在被加工零件上,，也可以設(shè)在夾具上,，但是必須與零件的定位基準(zhǔn)有一定的坐標(biāo)關(guān)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(jù)具體零件選擇與定位基準(zhǔn)有關(guān)的平面,、圓。
對于四軸或五軸數(shù)控設(shè)備,，增加了第4,、第5個旋轉(zhuǎn)軸，同三坐標(biāo)數(shù)控設(shè)備選擇對刀點(diǎn)類似,，由于設(shè)備更加復(fù)雜,，同時數(shù)控系統(tǒng)智能化，提供了更多的對刀方法,，需要根據(jù)具體數(shù)控設(shè)備和具體加工零件確定,。
對刀點(diǎn)相對機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)關(guān)系可以簡單地設(shè)定為互相關(guān)聯(lián)，如對刀點(diǎn)的坐標(biāo)為（X0,，Y0,，Z0），同加工坐標(biāo)系的關(guān)系可以定義為（X0+Xr,，Y0+Yr,，Z0+Zr），加工坐標(biāo)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(qiáng),，為后續(xù)數(shù)控加工帶來很大方便,。
一旦因?yàn)榫幊虆?shù)輸入錯誤，機(jī)床發(fā)生碰撞,，對機(jī)床精度的影響是致命的,。所以對于高精度數(shù)控車床來說，碰撞事故要杜絕,。
（3）碰撞發(fā)生的最主要的原因:
a.對刀具的直徑和長度輸入錯誤,；
b.對工件的尺寸和其他相關(guān)的幾何尺寸輸入錯誤以及工件的初始位置定位錯誤；
c.機(jī)床的工件坐標(biāo)系設(shè)置錯誤,，或者機(jī)床零點(diǎn)在加工過程中被重置,，而產(chǎn)生變化，機(jī)床碰撞大多發(fā)生在機(jī)床快速移動過程中，這時候發(fā)生的碰撞的危害也最大,，應(yīng)絕對避免,。
所以操作者要特別注意機(jī)床在執(zhí)行程序的初始階段和機(jī)床在更換刀具的時候，此時一旦程序編輯錯誤,，刀具的直徑和長度輸入錯誤,，那么就很容易發(fā)生碰撞。
在程序結(jié)束階段,，數(shù)控軸的退刀動作順序錯誤,，那么也可能發(fā)生碰撞。
為了避免上述碰撞,，操作者在操作機(jī)床時,，要充分發(fā)揮五官的功能，觀察機(jī)床有無異常動作,，有無火花,，有無噪音和異常的響動，有無震動,，有無焦味,。發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止程序，待機(jī)床問題解決后,，機(jī)床才能繼續(xù)工作,。
三、零點(diǎn)漂移現(xiàn)象
零點(diǎn)漂移現(xiàn)象是受數(shù)控設(shè)備周圍環(huán)境影響因素引起的,，在同樣的切削條件下,，對同一臺設(shè)備來說、使用相同一個夾具,、數(shù)控程序,、刀具，加工相同的零件,，發(fā)生的一種加工尺寸不一致或精度降低的現(xiàn)象。
零點(diǎn)漂移現(xiàn)象主要表現(xiàn)在數(shù)控加工過程的一種精度降低現(xiàn)象或者可以理解為數(shù)控加工時的精度不一致現(xiàn)象,。零點(diǎn)漂移現(xiàn)象在數(shù)控加工過程中是不可避免的,，對于數(shù)控設(shè)備是普遍存在的，一般受數(shù)控設(shè)備周圍環(huán)境因素的影響較大,，嚴(yán)重時會影響數(shù)控設(shè)備的正常工作,。影響零點(diǎn)漂移的原因很多，主要有溫度,、冷卻液,、刀具磨損、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度變化大等,。
四,、刀具補(bǔ)償
經(jīng)過一定時間的數(shù)控加工后,，刀具的磨損是不可避免的，其主要表現(xiàn)在刀具長度和刀具半徑的變化上,，因此,，刀具磨損補(bǔ)償也主要是指刀具長度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。
五,、刀具半徑補(bǔ)償
在零件輪廓工中,，由于刀具總有一定的半徑如銑刀半徑，刀具中心的運(yùn)動軌跡并不等于所需加工零件的實(shí)際軌跡,，而是需要偏置一個刀具半徑值,，這種偏移習(xí)慣上成為刀具半徑補(bǔ)償。因此,，進(jìn)行零件輪廓數(shù)控加工時必須考慮刀具的半徑值,。需要指出的是，UG/CAM數(shù)控程序是以理想的加工狀態(tài)和準(zhǔn)確的刀具半徑進(jìn)行編程的,，刀具運(yùn)動軌跡為刀心運(yùn)動軌跡,，沒有考慮數(shù)控設(shè)備的狀態(tài)和刀具的磨損程度對零件數(shù)控加工的影響。因此,，無論對于輪廓編程,，還是刀心編程，UG/CAM數(shù)控程序的實(shí)現(xiàn)必須考慮刀具半徑磨損帶來的影響,，合理使用刀具半徑補(bǔ)償,。
六、刀具長度補(bǔ)償
在數(shù)控銑,、鏜床上,，當(dāng)?shù)毒吣p或更換刀具時，使刀具刀尖位置不在原始加工的編程位置時,，必須通過延長或縮短刀具長度方向一個偏置值的方法來補(bǔ)償其尺寸的變化,，以保證加工深度或加工表面位置仍然達(dá)到原設(shè)計(jì)要求尺寸。
七,、機(jī)床坐標(biāo)系
數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸命名規(guī)定為機(jī)床的直線運(yùn)動采用笛卡兒坐標(biāo)系,，其坐標(biāo)命名為X、Y,、Z,，通稱為基本坐標(biāo)系。以X,、Y,、Z坐標(biāo)軸或以與X、Y、Z坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)軸線為中心旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動,，分別稱為A軸,、B軸、C軸,，A,、B、C的正方向按右手螺旋定律確定,。
Z軸：通常把傳遞切削力的主軸規(guī)定為Z坐標(biāo)軸,。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，如鏜床,、銑床,、鉆床等，刀具旋轉(zhuǎn)的軸稱為Z軸,。
X軸：X軸通常平行與工件裝夾面并與Z軸垂直,。對于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床，例如臥式銑床,、臥式鏜床,，從刀具主軸向工件方向看，右手方向?yàn)閄軸的正方向,，當(dāng)Z軸為垂直時,，對于單立柱機(jī)床如立式銑床，則沿刀具主軸向立柱方向看,，右手方向?yàn)閄軸的正方向,。
Y軸：Y軸垂直于X軸和Z軸，其方向可根據(jù)已確定的X軸和Z軸,，按右手直角笛卡兒坐標(biāo)系確定,。
旋轉(zhuǎn)軸的定義也按照右手定則，繞X軸旋轉(zhuǎn)為A軸,，繞Y軸旋轉(zhuǎn)為B軸,，繞Z軸旋轉(zhuǎn)為C軸。
機(jī)床原點(diǎn)就是機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn),。機(jī)床上有一些固定的基準(zhǔn)線,，如主軸中心線；也有一些固定的基準(zhǔn)面,，如工作臺面,、主軸端面,、工作臺側(cè)面等,。當(dāng)機(jī)床的坐標(biāo)軸手動返回各自的原點(diǎn)以后，用各坐標(biāo)軸部件上的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面之間的距離便可確定機(jī)床原點(diǎn)的位置，該點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床的使用說明書上均有說明,。
八,、零件加工坐標(biāo)系和坐標(biāo)原點(diǎn)
工件坐標(biāo)系又稱編程坐標(biāo)系，是由編程員在編制零件加工程序時,，以工件上某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系,。零件坐標(biāo)系的原點(diǎn)稱為零件零點(diǎn)（零件原點(diǎn)或程序零點(diǎn)），而編程時的刀具軌跡坐標(biāo)是按零件輪廓在零件坐標(biāo)系的坐標(biāo)確定的,。
加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中稱為調(diào)整點(diǎn),。在加工時，零件隨夾具安裝在機(jī)床上,，零件的裝夾位置相對于機(jī)床是固定的,，所以零件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置也就確定了。這時測量的零件原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)之間的距離稱作零件零點(diǎn)偏置,，該偏置需要預(yù)先存儲到數(shù)控系統(tǒng)中,。
在加工時，零件原點(diǎn)偏置便能自動加到零件坐標(biāo)系上,，使數(shù)控系統(tǒng)可按機(jī)床坐標(biāo)系確定加工時的絕對坐標(biāo)值,。因此，編程員可以不考慮零件在機(jī)床上的實(shí)際安裝位置和安裝精度,，而利用數(shù)控系統(tǒng)的偏置功能,，通過零件原點(diǎn)偏置值，補(bǔ)償零件在機(jī)床上的位置誤差,，現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床都有這種功能,，使用起來很方便。零件坐標(biāo)系的位置以機(jī)床坐標(biāo)系為參考點(diǎn),，在一個數(shù)控機(jī)床上可以設(shè)定多個零件坐標(biāo)系,，分別存儲在G54/G59等中，零件零點(diǎn)一般設(shè)在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),、工藝基準(zhǔn)處,，便于計(jì)算尺寸。
一般數(shù)控設(shè)備可以預(yù)先設(shè)定多個工作坐標(biāo)系（G54～G59）,，這些坐標(biāo)系存儲在機(jī)床存儲器內(nèi),，工作坐標(biāo)系都是以機(jī)床原點(diǎn)為參考點(diǎn)，分別以各自與機(jī)床原點(diǎn)的偏移量表示,，需要提前輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng),，或者說是在加工前設(shè)定好的坐標(biāo)系。
加工坐標(biāo)系（MCS）是零件加工的所有刀具軌跡輸出點(diǎn)的定位基準(zhǔn),。加工坐標(biāo)系用OM-XM-YM-ZM表示,。有了加工坐標(biāo)系,，在編程時，無需考慮工件在機(jī)床上的安裝位置,，只要根據(jù)工件的特點(diǎn)及尺寸來編程即可,。
加工坐標(biāo)系的原點(diǎn)即為工件加工零點(diǎn)。工件加工零點(diǎn)的位置是任意的,，是由編程人員在編制數(shù)控加工程序時根據(jù)零件的特點(diǎn)選定,。工件零點(diǎn)可以設(shè)置在加工工件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上,。為了提高零件的加工精度,，工件零點(diǎn)盡量選在精度較高的加工表面上；為方便數(shù)據(jù)處理和簡化程序編制,，工件零點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上,，對于對稱零件，最好將工件零點(diǎn)設(shè)在對稱中心上,，容易找準(zhǔn),，檢查也方便。
九,、裝夾原點(diǎn)
裝夾原點(diǎn)常見于帶回轉(zhuǎn)（或擺動）工作臺的數(shù)控機(jī)床和加工中心,，比如回轉(zhuǎn)中心，與機(jī)床參考點(diǎn)的偏移量可通過測量存入數(shù)控系統(tǒng)的原點(diǎn)偏置寄存器中,，供數(shù)控系統(tǒng)原點(diǎn)偏移計(jì)算用,。
