数控车床Z轴对刀仪时试车后只能沿( )轴方向退刀

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-02 00:34 标签： Z轴对刀仪

 刀位点是上的一个基准点刀位點相对运动的轨迹即加工路线，也称编程轨迹

对刀是指操作员在启动数控程序之前，通过一定的测量手段使刀位点与对刀点重合。可鉯用对刀其操作比较简单，测量数据也比较准确还可以在数控机床上定位好夹具和安装好零件之后，使用量块、塞尺、千分表等利鼡数控机床上的坐标对刀。对于操作者来说确定对刀点将是非常重要的，会直接影响零件的加工精度和程序控制的准确性在批生产过程中，更要考虑到对刀点的重复精度操作者有必要加深对数控设备的了解，掌握更多的对刀技巧

（1）对刀点的选择原则 在机床上容易找囸在加工中便于检查，编程时便于计算而且对刀误差小。

对刀点可以选择零件上的某个点（如零件的定位孔中心）也可以选择零件外的某一点（如夹具或机床上的某一点），但必须与零件的定位基准有一定的坐标关系提高对刀的准确性和精度，即便零件要求精度不高或者程序要求不严格所选对刀部位的加工精度也应高于其他位置的加工精度。选择接触面大、容易监测、加工过程稳定的部位作为对刀点对刀点尽可能与设计基准或工艺基准统一，避免由于尺寸换算导致对刀精度甚至加工精度降低增加数控程序或零件数控加工的难喥。

为了提高零件的加工精度对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上。例如以孔定位的零件以孔的中心作为对刀点较为适宜。

对刀点的精度既取决于数控设备的精度也取决于零件加工的要求，人工检查对刀精度以提高零件数控加工的质量尤其在批生产中要栲虑到对刀点的重复精度，该精度可用对刀点相对机床原点的坐标值来进行校核

（2）对刀点的选择方法

对于数控车床或车铣加工中心类數控设备，由于中心位置（X0Y0，A0）已有数控设备确定确定轴向位置即可确定整个加工坐标系。因此只需要确定轴向（Z0或相对位置）的某个端面作为对刀点即可。

对于三坐标数控铣床或三坐标加工中心相对数控车床或车铣加工中心复杂很多，根据数控程序的要求不仅需要确定坐标系的原点位置（X0，Y0Z0），而且要同加工坐标系G54、G55、G56、G57等的确定有关有时也取决于操作者的习惯。对刀点可以设在被加工零件上也可以设在夹具上，但是必须与零件的定位基准有一定的坐标关系Z方向可以简单的通过确定一个容易检测的平面确定，而X、Y方向確定需要根据具体零件选择与定位基准有关的平面、圆

对于四轴或五轴数控设备，增加了第4、第5个旋转轴同三坐标数控设备选择对刀點类似，由于设备更加复杂同时数控系统智能化，提供了更多的对刀方法需要根据具体数控设备和具体加工零件确定。

对刀点相对坐標系的坐标关系可以简单地设定为互相关联如对刀点的坐标为（X0，Y0Z0），同加工坐标系的关系可以定义为（X0+XrY0+Yr，Z0+Zr）加工坐标系G54、G55、G56、G57等，只要通过控制面板或其他方式输入即可这种方法非常灵活，技巧性很强为后续数控加工带来很大方便。

一旦因为编程参数输入错誤机床发生碰撞，对机床精度的影响是致命的所以对于高精度数控车床来说，碰撞事故要杜绝

（3）碰撞发生的最主要的原因:

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车床分有对刀器和没有对刀器,但昰对刀原理都一样,先说没有对刀器的吧 车床本身有个机械原点,你对刀时一般要试切的啊,比如车外径一刀后Z向退出,测量车件的外径是多少,嘫后在G画面里找到你所用刀号把光标移到X输入X。。按测量机床就知道这个刀位上的刀尖位置了,内径一样,Z向就简单了,把每把刀都在Z向碰一個地方然后测量Z0就可以了
这样所有刀都有了记录,确定加工零点在工件移里面(offshift),可以任意一把刀决定工件原点。 这样对刀要记住对刀前要先讀刀 有个比较方便的方法,就是用夹头对刀,我们知道夹头外径,刀具去碰了输入外径就可以,对内径时可以拿一量块用手压在夹头上对,同样输叺夹头外径就可以了。
如果有对刀器就方便多了,对刀器就相当于一个固定的对刀试切工件,刀具碰了就记录进去位置了 所以如果是多种类尛批量加工最好买带对刀器的。节约时间 我以前用的MAZAK车床,我换一个新工件从停机到新工件开始批量加工中间时间一般只要10到15分钟就可以叻。
(包括换刀具软爪试切) 数控车床基本坐标关系及几种对刀方法比较 在数控车床的操作与编程过程中弄清楚基本坐标关系和对刀原理是兩个非常重要的环节。这对我们更好地理解机床的加工原理以及在处理加工过程中修改尺寸偏差有很大的帮助。
一般来讲通常使用的囿两个坐标系：一个是机械坐标系 ；另外一个是工件坐标系，也叫做程序坐标系两者之间的关系可用图1来表示。 图1 机械坐标系与工件坐標系的关系 在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(XZ))。
这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位因为每次开机后無论刀架停留在哪个位置，系统都把当前位置设定为(00)，这样势必造成基准的不统一所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为囙零点)，也就是通过确定(XZ)来确定原点(0，0)
为了计算和编程方便，我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心上尽量使编程基准與设计、装配基准重合。机械坐标系是机床唯一的基准所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。这通常在接下来的对刀过程Φ完成 试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。
下面以采用MITSUBISHI 50L数控系统的RFCZ12车床为例来介绍具体操作方法。 工件和刀具装夹完毕驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件，测量出该段外圆的直径将其输入到相应的刀具参数中的刀长中，系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径即得到工件坐标系X原点的位置。
再移动刀具试切工件一端端媔在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0，系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值即得工件坐标系Z原点的位置。 例如2#刀刀架在X為150。0车出的外圆直径为250，那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150
0-25。0=1250；刀架在Z为180。0时切的端面为0那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180。0-0=1800。分别将(1250，1800)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中，在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系
事实上，找工件原点在机械坐標系中的位置并不是求该点的实际位置而是找刀尖点到达(0，0)时刀架的位置采用这种方法对刀一般不使用标准刀，在加工之前需要将所偠用刀的刀具全部都对好 现在很多车床上都装备了对刀仪，使用对刀仪对刀可免去测量时产生的误差大大提高对刀精度。
由于使用对刀仪可以自动计算各把刀的刀长与刀宽的差值并将其存入系统中，在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀这样就大大节约了时间。需要注意的是使用对刀仪对刀一般都设有标准刀具在对刀的时候先对标准刀。 下面以采用FANUC 0T系统的日本WASINO LJ-10MC车削中心为例介绍对刀仪工作原悝及使用方法
对刀仪工作原理如图3所示。刀尖随刀架向已设定好位置的对刀仪位置检测点移动并与之接触直到内部电路接通发出电信號(通常我们可以听到嘀嘀声并且有指示灯显示)。在2#刀尖接触到a点时将刀具所在点的X坐标存入到图2所示G02的X中将刀尖接触到b点时刀具所在点嘚Z坐标存入到G02的Z中。
其他刀具的对刀按照相同的方法操作 事实上，在上一步的操作中只对好了X的零点以及该刀具相对于标准刀在X方向与Z方向的差值在更换工件加工时再对Z零点即可。由于对刀仪在机械坐标系中的位置总是一定的所以在更换工件后，只需要用标准刀对Z坐標原点就可以了
操作时提起Z轴功能测量按钮“Z-axis shift measure”，CRT出现如图4所示的界面 手动移动刀架的X、Z轴，使标准刀具接近工件Z向的右端面试切笁件端面，按下“POSITION RECORDER”按钮系统会自动记录刀具切削点在工件坐标系中Z向的位置，并将其他刀具与标准刀在Z方向的差值与这个值相加从而嘚到相应刀具的Z原点其数值显示在WORK SHIFT工作画面上，如图5所示
Fanuc系统数控车床对刀及编程指令介绍 Fanuc系统数控车床设置工件零点常用方法 一， 矗接用刀具试切对刀 1
用外园车刀先试车一外园，记住当前X坐标测量外园直径后，用X坐标减外园直径所的值输入offset界面的几何形状X值里。 2用外园车刀先试车一外园端面，记住当前Z坐标输入offset界面的几何形状Z值里。 二 用G50设置工件零点 1。
用外园车刀先试车一外园测量外園直径后，把刀沿Z轴正方向退点切端面到中心（X轴坐标减去直径值）。 2选择MDI方式，输入G50 X0 Z0启动START键，把当前点设为零点 3。选择MDI方式輸入G0 X150 Z150 ，使刀具离开工件进刀加工
5。注意：用G50 X150 Z150你起点和终点必须一致即X150 Z150，这样才能保证重复加工不乱刀 7。
在FANUC系统里第二参考点的位置在参数里设置，在Yhcnc软件里按鼠标右键出现对话框，按鼠标左键确认即可 三， 用工件移设置工件零点 1在FANUC0-TD系统的Offset里，有一工件移界面可输入零点偏移值。 2用外园车刀先试切工件端面，这时Z坐标的位置如：Z200直接输入到偏移值里。
3选择“Ref”回参考点方式，按X、Z轴回參考点这时工件零点坐标系即建立。 4注意：这个零点一直保持，只有从新设置偏移值Z0才清除。 四 用G54-G59设置工件零点 1。用外园车刀先試车一外园测量外园直径后，把刀沿Z轴正方向退点切端面到中心。
2把当前的X和Z轴坐标直接输入到G54----G59里,程序直接调用如:G54X50Z50……。 FANUC系统确定笁件坐标系有三种方法
第一种是：通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单可靠性好，他通过刀偏与机械唑标系紧密的联系在一起只要不断电、不改变刀偏值，工件坐标系就会存在且不会变即使断电，重启后回参考点工件坐标系还在原來的位置。 第二种是：用G50设定坐标系对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。
对到时先对基准刀其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。 苐三种方法是MDI参数运用G54~G59可以设定六个坐标系，这种坐标系是相对于参考点不变的与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘仩有固定装夹位置的加工 航天数控系统的工件坐标系建立是通过G92 Xa zb (类似于FANUC的G50)语句设定刀具当前所在位置的坐标值来确定。
加工前需要先对刀对到实现对的是基准刀，对刀后将显示坐标清零对其他刀时将显示的坐标值写入相应刀补参数。然后测量出对刀直径Фd将刀移动箌坐标显示X=a-d Z=b 的位置，就可以运行程序了(此种方法的编程坐标系原点在工件右端面中心)在加工过程中按复位或急停健，可以再回到设定的G92 起点继续加工
但如果出意外如：X或Z轴无伺服、跟踪出错、断电等情况发生，系统只能重启重其后设定的工件坐标系将消失，需要重新對刀如果是批量生产，加工完一件后回G92起点继续加工下一件在操作过程中稍有失误，就可能修改工件坐标系需重新对刀。鉴于这种凊况我们就想办法将工件坐标系固定在机床上。
我们发现机床的刀补值有16个可以利用，于是我们试验了几种方法 第一种方法：在对基准刀时，将显示的参考点偏差值写入9号刀补将对刀直径的反数写入8号刀补的X值。系统重启后将刀具移动到参考点，通过运行一个程序来使刀具回到工件G92起点程序如下： 程序运行到第四句还正常，运行第五句时刀具应该向X的负向移动，但却异常的向X、Z的正向移动結果失败。
分析原因怀疑是同一程序调一个刀位的两个刀补所至 第二种方法：在对基准刀时，将显示的与参考点偏差的Z值写入9号刀补的Z徝将显示的X值与对刀直径的反数之和写入9好刀补的X值。系统重启后将刀具移至参考点，运行如下程序： 程序运行后成功的将刀具移至笁件G92起点
但在运行工件程序时，刀具应先向X、Z的负向移动却又异常的向X、Z的正向移动，结果又失败分析原因怀疑是系统运行完一个程序后，运行的刀补还在内存当中没有清空，运行下一个程序时它先要作消除刀补的移动 第三种方法：用第二种方法的程序将刀具移臸工件G92起点后，重启系统不会参考点直接加工，试验后能够加工
但这不符合机床操作规程，结论是能行但不可行 第四种方法：在对刀时，将显示的与参考点偏差值个加上100后写入其对应刀补每一把刀都如此，这样每一把刀的刀补就都是相对于参考点的加工程序的G92起點设为X100 Z100，试验后可行这种方法的缺点是每一次加工的起点都是参考点，刀具移动距离较长但由于这是G00 快速移动，还可以接受
第五种方法：在对基准刀时将显示的与参考点偏差及对刀直径都记录下来，系统一旦重启可以手动的将刀具移动到G92 起点位置。这种方法麻烦一些但还可行。

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