廣東數(shù)控車床對刀方法及誤差的研究

人氣：2032發(fā)表時(shí)間：2020/5/28 3:53:24

介紹了廣東數(shù)控車床的各種誤差和對刀方法，詳細(xì)分析了數(shù)控車床的對刀誤差來源及相應(yīng)可采取的改善措施。通過研究這些問題，對提高數(shù)控車床的加工精度提供了依據(jù)。

1、數(shù)控加工進(jìn)程中發(fā)作的加工差錯(cuò)

(1)編程差錯(cuò):首要是數(shù)控編程時(shí)數(shù)控體系發(fā)作的插補(bǔ)差錯(cuò)，首要由于用直線段或圓弧段避近零件歸納時(shí)發(fā)作的。這是影響零件加工精度的一個(gè)重要因素。能夠靠增加插補(bǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)處理，但會增加編程作業(yè)量。

(2)刀尖圓弧差錯(cuò):在切削內(nèi)孔、外因或端面時(shí)，刀尖圓弧不影響其尺度、形狀，但在加工錐面或圓弧時(shí)受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此差錯(cuò)可經(jīng)過丈量刀尖圓弧半徑，選用刀具半徑補(bǔ)償功能來xx差錯(cuò)。

(3)丈量差錯(cuò):首要是受量具丈量精度以及丈量者操作辦法影響，導(dǎo)致的實(shí)測尺度不xx。此差錯(cuò)可補(bǔ)償。

(4)對刀差錯(cuò):此差錯(cuò)首要發(fā)作在對刀進(jìn)程中，刀具在移動到起刀點(diǎn)方位時(shí)受操作體系的進(jìn)給修調(diào)份額值影響。處理辦法是合理挑選進(jìn)給修調(diào)份額，特別是當(dāng)?shù)毒呓咏鸬饵c(diǎn)方位時(shí)選用最小擋進(jìn)給修調(diào)使刀具xx認(rèn)坐落起刀點(diǎn)方位。

(5)機(jī)床體系差錯(cuò):受機(jī)床本體影響發(fā)作的形位公役，此公役一般不行調(diào)整；伺服單元，驅(qū)動設(shè)備發(fā)作的重復(fù)定位差錯(cuò)，首要由體系受機(jī)床脈沖當(dāng)量巨細(xì)、均勻度及傳動道路影響；這些差錯(cuò)量很小且穩(wěn)定，只有在精細(xì)加工時(shí)應(yīng)予以考慮。

2、對刀辦法

數(shù)控加工的對刀，對其處理的好壞直接影響到加工零件的精度，還會影響數(shù)控車床的操作。所謂對刀，就是在工件坐標(biāo)系中使刀具的刀位點(diǎn)坐落起刀點(diǎn)(對刀點(diǎn))上，使其在數(shù)控程序的控制下，由此刀具所切削出的加工外表相對于定位基準(zhǔn)有正確的尺度關(guān)系，然后確保零件的加工精度要求。在數(shù)控加工中，對刀的根本辦法有試切法、對刀儀對刀、ATC對刀和主動對刀等。

2.1 、試切法

依據(jù)數(shù)控車床所用的方位檢測設(shè)備不同，試切法分為相對式和肯定式兩種。在相對式試切法對刀中，可選用三種辦法:一是用量具(如鋼板尺等)直接丈量，對準(zhǔn)對刀尺度，這種對刀辦法簡潔但不xx；二是經(jīng)過刀位點(diǎn)與定位塊的作業(yè)面對齊后，移開刀具至對刀尺度，這種辦法的對刀xx度取決于刀位點(diǎn)與定位塊作業(yè)面對齊的精度；三是將工件加工面先光一刀，測出工件尺度，間接算出對刀尺度，這種辦法最為xx。在肯定式試切法對刀中，需選用基準(zhǔn)刀，然后以直接或間接的辦法測出其他

刀具的刀位點(diǎn)與基準(zhǔn)刀之間的差錯(cuò)，作為其他刀具的設(shè)定刀補(bǔ)值。以上試切法，選用“試切——丈量——調(diào)整(補(bǔ)償)”的對刀形式，故占用機(jī)床時(shí)刻較多，功率較低，但由于辦法簡略，所需輔佐設(shè)備少，因此廣泛被用于經(jīng)濟(jì)型低檔數(shù)控車床中。

2.2 、對刀儀對刀

對刀儀對刀分為機(jī)內(nèi)對刀儀對刀和機(jī)外對刀儀對刀兩種。機(jī)內(nèi)對刀儀對刀是將刀具直接設(shè)備在機(jī)床某一固定方位上(對車床，刀具直接設(shè)備在刀架上或經(jīng)過刀夾再設(shè)備在刀架上)，此辦法比較多地用于車削類數(shù)控車床中。而機(jī)外對刀儀對刀有必要經(jīng)過刀夾再設(shè)備在刀架上(車床)，連同刀夾一同，預(yù)先在機(jī)床外面校正好，然后把刀裝上機(jī)床就能夠運(yùn)用了，此辦法目前首要用于鏜銑類數(shù)控車床中，如加工中心等。選用對刀儀對刀需添置對刀儀輔佐設(shè)備，本錢較高，裝卸刀具吃力，但可節(jié)省機(jī)床的對

刀時(shí)刻，進(jìn)步了對刀精度，一般用于精度要求較高的數(shù)控車床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機(jī)床上運(yùn)用對刀顯微鏡主動計(jì)算出刀具長度的辦法。由于操作對刀鏡以及對刀進(jìn)程仍是手動操作和目視，故仍有必定的對刀差錯(cuò)。與對刀儀對刀比較，僅僅裝卸刀具要便利輕松些。主動對刀是運(yùn)用CNC設(shè)備的刀具檢測功能，主動xx地測出刀具各個(gè)坐標(biāo)方向的長度，主動批改刀具補(bǔ)償值，并且不必中止就直接加工工件。與前面的對刀辦法比較，這種辦法減少了對刀差錯(cuò)，進(jìn)步了對刀精度和對刀功率，但需由刀檢傳感器和刀位點(diǎn)檢測體系組成的主動對刀體系，并且CNC體系有必要具有刀具主動檢測的輔佐功能，體系較復(fù)雜，投入資金大，一般用于高級數(shù)控車床中。

2.4 、主動對刀

主動對刀是運(yùn)用CNC設(shè)備的刀具檢測主動批改刀具補(bǔ)償值功能，主動xx地測出刀具各個(gè)坐標(biāo)方向的長度，并且不必中止就直接加工工件。主動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加工中心上一次設(shè)備工件后，需用刀庫中的多把刀具加工工件的多個(gè)外表。為進(jìn)步對刀精度和對刀功率，一般選用機(jī)外對刀儀對刀、ATC對刀和主動對刀等辦法，其中機(jī)外對儀對刀一般廣泛用于中檔鏗銑類加工中心上。在選用對刀儀對刀時(shí)，一般先挑選基準(zhǔn)芯棒對準(zhǔn)好工件外表，以確認(rèn)工件坐標(biāo)原點(diǎn)，然后挑選某一個(gè)便利對刀的面，選用動態(tài)(刀轉(zhuǎn))對刀方式。

3、加工差錯(cuò)的原因及采取的辦法

歸納起來，發(fā)作對刀差錯(cuò)的原因有：

(1)當(dāng)用試切法對刀時(shí)，對刀差錯(cuò)首要來源于試切工件之后的丈量差錯(cuò)和操作進(jìn)程中目測發(fā)作的差錯(cuò)。

(2)當(dāng)運(yùn)用對刀儀、對刀鏡對刀和主動對刀時(shí)，差錯(cuò)首要未源于儀器的制作、設(shè)備和丈量差錯(cuò)，別的運(yùn)用儀器的技巧欠佳也會造成差錯(cuò)。

(3)丈量刀具時(shí)是在靜態(tài)下進(jìn)行的，而加工進(jìn)程是動態(tài)的，同時(shí)要遭到切削力和振動外力的影響，使得加工出來的尺度和預(yù)調(diào)尺度不一致。此項(xiàng)差錯(cuò)的巨細(xì)決定于刀具的質(zhì)量和動態(tài)剛度。

(4)在對刀進(jìn)程中，大多時(shí)候要執(zhí)行“機(jī)床回參考點(diǎn)”的操作，在此進(jìn)程中可能會發(fā)作零點(diǎn)漂移而導(dǎo)致回零差錯(cuò)，然后發(fā)作對刀差錯(cuò)。

(5)機(jī)床內(nèi)部都有丈量設(shè)備，最小衡量單位的巨細(xì)也與差錯(cuò)有關(guān)。一般說來，最小衡量單位大的測設(shè)備其差錯(cuò)就大，最小衡量單位小的丈量設(shè)備其差錯(cuò)就小。

減小對刀差錯(cuò)的首要辦法有：

(1)當(dāng)用試切法對刀時(shí)，操作要細(xì)心。對刀后還要依據(jù)刀具所加工零件的實(shí)踐尺度和編程尺度之間的差錯(cuò)來批改刀具補(bǔ)償值，還要考慮機(jī)床重復(fù)定位精度對對刀精度的影響以及刀位點(diǎn)的設(shè)備高度對對刀精度的影響。

(2)當(dāng)運(yùn)用儀器對刀時(shí)，要留意儀器的制作、設(shè)備和丈量精度。要把握運(yùn)用儀器的正確辦法。

(3)挑選刀具時(shí)要留意刀具的質(zhì)量和動態(tài)剛度。

(4)定期檢查數(shù)控車床零點(diǎn)漂移狀況，留意及時(shí)調(diào)整機(jī)床。

經(jīng)過選用試切法與近似定值法法對零件進(jìn)行加工，每種辦法均加工五個(gè)零件。別離丈量其軸向尺度與其中一個(gè)徑向尺度，求尺度差錯(cuò)肯定值的平均值，平均值大的那一組工件闡明其對刀差錯(cuò)較大。

如果零件的軸向尺度精度要求高的話，不要用手動丈量的試切對刀，由于丈量時(shí)的人為差錯(cuò)難以防止，可用體系主動丈量的那種試切對刀辦法，不過也要看體系丈量精度是否與需求確保的尺度精度。如果零件的徑向尺度要求較高，盡量不要用近似定值法對刀，此對刀辦法很難確保刀剪xx的對準(zhǔn)工件旋轉(zhuǎn)中心。不過這種辦法對刀零件的軸向尺度不會有太大的差錯(cuò)，由于對刀時(shí)的軸向尺度是體系主動丈量的，防止了人為差錯(cuò)的介入。

下面是工控論壇網(wǎng)友“EEbeginner”搜集到的對刀例子，一同看看，期望對大家有協(xié)助。感謝制作者！

如圖內(nèi)歸納型腔零件圖，選用尋邊器對刀，其詳細(xì)過程如下：

（ 1 ） X 、 Y 向?qū)Φ?

將工件經(jīng)過夾具裝在機(jī)床作業(yè)臺上，裝夾時(shí)，工件的四個(gè)側(cè)面都應(yīng)留出尋邊器的丈量方位。

快速移動作業(yè)臺和主軸，讓尋邊器測頭接近工件的左邊；

改用微調(diào)操作，讓測頭漸漸接觸到工件左邊，直到尋邊器發(fā)光，記下此刻機(jī)床坐標(biāo)系中的 X 坐標(biāo)值，如 310.300 ；

抬起尋邊器至工件上外表之上，快速移動作業(yè)臺和主軸，讓測頭接近工件右側(cè)；

改用微調(diào)操作，讓測頭漸漸接觸到工件左邊，直到尋邊器發(fā)光，記下此刻機(jī)械坐標(biāo)系中的 X 坐標(biāo)值，如 200.300 ；

若測頭直徑為 10mm ，則工件長度為 200.300 （ 310.300） 10=100 ，據(jù)此可得工件坐標(biāo)系原點(diǎn) W 在機(jī)床坐標(biāo)系中的 X坐標(biāo)值為 310.300+100/2+5= 255.300 ；

同理可測得工件坐標(biāo)系原點(diǎn) W 在機(jī)械坐標(biāo)系中的 Y 坐標(biāo)值。

（ 2 ） Z 向?qū)Φ?

卸下尋邊器，將加工所用刀具裝上主軸；