SINUMERIK802S數(shù)控車床多把刀具的對刀方法
摘要：在數(shù)控車削過程中，利用對刀操作建立機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系間的聯(lián)系，對刀操作是零件加工過程中的一個重要環(huán)節(jié)。以SINUMERIK 802S數(shù)控系統(tǒng)為例詳細(xì)介紹通過設(shè)置刀具偏移量對多把刀具進(jìn)行對刀的操作方法，并應(yīng)用數(shù)控程序?qū)Φ督Y(jié)果進(jìn)行驗證。操作者在實踐過程中可將此方法推廣到其它數(shù)控系統(tǒng)，從而有效地進(jìn)行生產(chǎn)加工。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 對刀操作 多把刀具
數(shù)控車床的對刀方法有試切法對刀、機(jī)外對刀儀對刀和自動對刀三種，其中試切法對刀應(yīng)用較廣。試切法對刀建立工件坐標(biāo)系方法主要有兩種：零點偏置指令(G54～G57)對刀和設(shè)置刀具偏移值對刀。車床上零件加工需要多把刀具完成時，若采用零點偏置指令對刀，需一把刀具設(shè)置在一個零點偏置指令中，使用時不太方便，故常采用設(shè)置刀具偏移值對刀，通過對刀將工件坐標(biāo)系原點在機(jī)床坐標(biāo)系中位置測量出來并輸入到刀具長度補(bǔ)償?shù)燃拇嫫髦�，運行時調(diào)用該長度補(bǔ)償，使刀具在工件坐標(biāo)系中運行�，F(xiàn)以設(shè)置刀具偏移值為例介紹多刀把刀具的對刀方法。
一、建立工作任務(wù)
在SINUMERIK 802S數(shù)控車床上加工如圖1所示零件，以右端面與工件軸線交點處為原點建立工件坐標(biāo)系。零件加工需要三把刀具：外圓車刀、切槽刀和螺紋車刀。選用90°硬質(zhì)合金外圓車刀進(jìn)行粗加工與精加工，刀具置于T01號刀位;切槽刀選擇刀頭寬度3mm，刀頭長度應(yīng)大于25mm，裝在T02號刀位;螺紋車刀牙型角選擇60°，裝在T02號刀位。
編程時，假設(shè)切削加工位上每把刀具的刀位點是重合的。實際安裝時，每把刀具的刀位點在X、Z向的伸長量和位置均不相同，即刀尖不可能完全重合，當(dāng)?shù)毒咿D(zhuǎn)到加工位置時，刀位點的位置會產(chǎn)生偏差ΔX、ΔY。因此，對三把刀具分別使用試切法對刀，把對刀操作得到的零點偏置分別輸入到各自長度補(bǔ)償中。
二、外圓車刀的.試切法對刀
在試切法對刀前，先通過回零操作使機(jī)床回參考點。在“MDA”工作模式下輸入M03 S600指令，按循環(huán)啟動鍵，使主軸轉(zhuǎn)動。
(1)Z軸對刀。在手動(JOG)模式下移動刀具切削右端面，保持Z坐標(biāo)不變，沿+X方向退出刀具，進(jìn)行面板操作。按下功能鍵“ ”，再按下“參數(shù)”軟鍵，顯示刀具參數(shù)設(shè)置窗口，如圖2所示;按“刀具補(bǔ)償”軟鍵，進(jìn)入刀具補(bǔ)償設(shè)置窗口，如圖3所示;按“<>”軟鍵選擇相應(yīng)刀具號T01，隨后按擴(kuò)展鍵“ ”，找到“對刀”軟鍵;按“對刀”軟鍵，系統(tǒng)進(jìn)入?yún)⒖贾翟O(shè)置界面，如圖4所示;在此界面按“軸+”軟鍵選擇Z軸，在軸Z“零偏”輸入框輸入“0”，分別按“計算”和“確認(rèn)”軟鍵，完成Z方向?qū)Φ丁?/p>
(2)X向?qū)Φ丁Ｔ谑謩?JOG)模式下移動刀具接近工件并切削外圓(長度約10～15mm)，保持X坐標(biāo)不變，沿+Z方向退出刀具，停止主軸旋轉(zhuǎn)。用游標(biāo)卡尺測量所車外圓直徑(假設(shè)此處外圓直徑為Φ37.136)，進(jìn)行面板操作。操作方法同Z向?qū)Φ叮趫D5界面軸X“零偏”輸入框輸入“37.136”，分別按“計算”和“確認(rèn)”軟鍵，完成X方向?qū)Φ丁?/p>
三、切槽刀試切法對刀
切槽刀對刀時采用左側(cè)刀尖為刀位點。手動方式下，使主軸正轉(zhuǎn)。
(1)Z向?qū)Φ�。移動刀具，使切槽刀左�?cè)刀尖剛好接觸工件右端面。注意刀具接近工件時，進(jìn)給倍率為1%～2%，如圖6所示。保持Z坐標(biāo)不變，刀具沿+X方向退出，然后進(jìn)行面板操作。面板操作同外圓車刀，不同處之處是按“<>”軟鍵選擇相應(yīng)刀具號T02。
(2)X向?qū)Φ丁Ｒ苿拥毒�，使切槽刀主切削刃剛好接觸工件外圓(或車一端外圓，吃刀量要小)。注意刀具接近工件時，進(jìn)給倍率為1%～2%。如圖7所示。保持X坐標(biāo)不變，刀具沿+Z方向退出，停車測量外圓直徑，然后進(jìn)行面板操作(面板操作同外圓車刀)。
四、螺紋車刀對刀
螺紋車刀對刀采用刀尖位置為刀位點。手動方式下，使主軸正轉(zhuǎn)。
(1)X向?qū)Φ�。移動螺紋車刀，使刀尖輕輕接觸至工件外圓或車一段外圓面，Z向退刀，主軸停轉(zhuǎn)，測量外圓直徑。刀具接近工件時，進(jìn)給倍率為1%～2%。然后進(jìn)行面板操作，面板操作同外圓車刀，不同處之處是按“<>”軟鍵選擇相應(yīng)刀具號T03，如圖8所示。
(2)Z向?qū)Φ�。主軸停止轉(zhuǎn)動，使螺紋車刀刀尖與工件右端面對齊，采用目測法或借助于金屬直尺對齊，然后進(jìn)行面板操作，步驟同外圓車刀，如圖9所示。
五、驗證對刀結(jié)果
對刀結(jié)束后，要驗證對刀結(jié)果是否正確，以免操作過程中出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致撞刀或加工的工件不正確。對刀驗證可通過MDA模式下輸入簡單程序進(jìn)行。如果對刀正確，可進(jìn)行下一步工件加工;如果不正確，需重新對刀，然后在驗證，直到正確為止。
驗證程序：S600 M03(主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速600r/min )
T01 D1(T01外圓車刀，補(bǔ)償值為D1)
G90 G01 X0 Z0 F0.8(刀具以0.8mm/r的速度進(jìn)給到工件右端面中心，檢查刀具位置是否正確)
G01 X50 Z60(退刀)
T02 D2(T02切槽刀，補(bǔ)償值為D2)
G01 X37.2 Z1(刀具進(jìn)刀至工件右端面附近，檢查刀具位置)
G00 X50 Z60(退刀)
T03 D3(T03螺紋車刀，補(bǔ)償值為D3)
G01 X37.2 Z3(刀具進(jìn)刀至工件右端面附近，檢查刀具位置)
G00 X50 Z60(退刀)
六、結(jié)語
采用設(shè)置刀具偏移值對多把刀具對刀，是在深入理解數(shù)控車削對刀原理的基礎(chǔ)上結(jié)合SINUMERIK 802S數(shù)控系統(tǒng)的特點，在實踐過程中進(jìn)行的總結(jié)，簡單實用，能滿足數(shù)控車削加工要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]倪娟.西門子802Se數(shù)控車系統(tǒng)中工件坐標(biāo)系的建立與對刀[J].裝備制造技術(shù)，2012，05.
[2]李興凱.數(shù)控車床編程與加工項目化教程[M].江蘇：南京大學(xué)大學(xué)出版社，2012.
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