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数控刀范文1
关键字:数控车床;撞刀;机床操作
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.043
0 前言
随着科技的发展和社会的进步,数控机床技术不断发展,其功能越来越完善,性能价格比也越来越高,在机械行业中已得到广泛应用。数控车床在企业中越来越普及,数控车床教学也在职业学校中普遍开展起来。在数控车床的学习、使用过程中,编制程序和操作加工要尽量避免碰撞安全事故的发生。基于多年数控车床的实际使用和教学实践,本文总结了数控车床发生撞刀安全事故的一般规律以及有关撞刀的预防和解决方法。
1 撞刀原因分析
撞刀是指刀具(包括刀架、拖板等)在移动过程中与工件、卡盘或尾座发生意外碰撞的机故。在长期的教学过程中发现学生在操作数控车床时容易撞刀,导致学生不敢碰机床。数控车床操作初学者,容易撞刀,撞刀是数控车床操作新手最有可能发生的事故,一旦发生撞刀事故,轻者影响机床精度,重者造成机床损坏,使机床的加工精度丧失,甚至造成人身事故,必须引起操作者的高度重视。撞刀原因很多,大致可归纳为操作机床不当和编程时考虑不周全所造成的撞刀。本文从这两方面进行分析,总结出撞刀的各种因素。
1.1 机床操作不当造成的撞刀
数控机床操作不当会造成刀架或车刀与工件、主轴卡盘或尾架发生碰撞。主要从以下各方面分析:
(1)工件没安装平稳。
(2)安装刀具错误。在安装刀具时一定要使刀位点对准主轴中心线,即刀具安装好后试切工件右端面,切完右端面后刀位点应在工件右端面中心。
(3)对刀时刀具与补偿号不对应。
(4)试切法对刀时走刀过快或背吃刀量过大。
(5)在位置补偿和磨损量补偿中都输入位置补偿。
(6)模拟运行没锁机床或锁机床模拟运行后没回参考点。
(7)建立机床工件坐标系引起的撞刀现象。
(8)量具读错引起的撞刀。
(9)工件夹持太松。
(10)刀架或车刀与尾架发生碰撞。回参考点或退刀时如果先回Z向将使刀架或车刀与尾架发生碰撞。
1.2 程序编写不当造成的撞刀
程序编制是数控加工至关重要的环节,提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞安全事故,编程不当从以下各方面分析:
(1)第一个G00坐标设置离毛坯太近。
(2)换刀命令前使用G00指令退出刀具时,未保证刀架转动时不发生碰撞(例如镗孔刀可能伸出较长)。
(3)程序中第一个移动指令或每一个换刀指令后的第一个移动命令不是X、Z两个坐标的绝对坐标定位。
(4)切削螺纹时,刀架移动速度超过伺服电机允许的速度,建议:主轴转速*导程不要超过3000mm/min 。
(5)加工螺纹时误把导程(F)当作进给速度,如:G92 X40 Z-20 F2写成G92 X40 Z-20 F80。
(6)在程序中盲目使用坐标系设置指令(如G50)。
(7)加工完零件退刀时先走Z向,再走X向。
2 撞刀常见现象解决方法
经过以上分析,数控加工中的撞刀现象都有其直截原因,根据常见的撞刀原因,结合实际操作经验,现提出如下几点对策:
(1)经常检查车床限位挡块是否在正确位置,有否松动。
(2)程序输入完成后必须仔细检查是否存在错误,避免因坐标数字或正副号输错而引起撞刀。
(3)正确对刀并设置刀补,Z方向试切对刀时,必须注意对刀使用的Z向零点应与编程使用的Z向零点统一,避免因工件坐标系设置不统一而造成撞刀。
(4)程序编好后应先进行单段调试,并把显示屏幕切换到能同时看到工件坐标系及正在执行的程序的页面。
(5)将刀架移动到安全位置,按下锁住机床和空运行键进行空运行操作,主要观察运行轨迹是否正确,且仿真运行后要回参考点校验。
(6)经校验后的程序如果没有出现危险指令和错误,也没有出现报警,校验出的图形也没有问题,先别急于加工。首先,要再检查程序中是否有刀号。其次,看换刀点是否安全。第三,检查G00指令、G01指令的使用是否正确。最后,检查程序中是否存在移动指令与刀具指令同在一个程序段中。
(7)当启动和结束程序的时候,要把倍率调到0,在看清程序和刀具的位置以后再给倍率,调试程序时快速进给要调到最慢,最好手不离开进给保持,要养成先看后走的习惯。开始阶段运行时,把快速倍率设置得慢一些(如可设置到25%),随时看剩余移动量。
(8)如果加工时必须使用尾架,安装刀具时必须考虑到在X方向电动刀架与尾架不发生碰撞的极限位置,在Z方向拖板与尾架不发生碰撞的极限位置。
(9)建议使用模拟软件(例如《宇龙数控仿真系统》)在电脑中调试好程序后再传送到机床,以避免程序输入时可能发生的错误。
3 结束语
数控车床碰撞安全事故应以预防为主。作为机床操作者首先应熟悉数控系统的各种操作,掌握系统功能键,达到熟练操作,减少失误,将误操作的概率降至最低点;其次在编写加工程序时,应根据工件特点进行,按工件的形状及加工位置确定退刀和回零的顺序是先退X 向,还是先退Z 向;再次应注意机床的保养,在平时加工后,丝杠,导轨应擦拭干净,避免切屑等杂物夹在滚珠丝杠和导轨内,造成加工出现误差,损伤导轨,影响加工;同时,操作人员还要掌握一些异常情况发生时紧急处理方法。如按暂停、急停及切断电源等来最大限度的减少碰撞事故发生带来的损失。
参考文献
[1]黄康美.数控加工编程[M].上海:上海交通大学出版社,2004:9-37.
[2]李银海.机械零件数控车削加工[M].北京:科学出版社,2008:2-32.
数控刀范文2
关键词:数控车床 对刀原理 对刀方法 分析探究
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)06-0017-01
一、引言
数控车床对刀工作是进行零件和仪器加工前必不可少的重要步骤,其实质的目的是在车床中建立刀具的坐标系,以此掌握刀具的位置,才能对需要加工的零件进行合理的切割。对刀不正确会导致加工时零件报废,甚至会发生撞刀的事故。因此操作员学习并掌握对刀的原理和方法是数控车床操作中的重要内容。只有充分掌握对刀原理,熟练对刀方法才能保障对刀的水平和质量,减少错误的发生,避免数控车床本身和加工零件的损坏。
二、数控车床对刀原理
数控车床的对刀问题已经成为数控车床加工和设备调整的难点,阻碍了加工的精确度和效率。其实,对刀就是确定刀具位置的坐标系,也就是求偏差值。因此对刀原理围绕着求偏差值展开。
1.车床坐标系和参考点的确定
数控车床的坐标系以机床原点为坐标原点建立,如图1所示,其中O为机床的原点,Op为零件的原点,B点为起刀点,T为对刀参考点,L0是卡盘的厚度,L为所加工零件伸出卡盘的长度,d为零件的直径,从机床原点出发作X, Z两个方向与对刀的参考点T形成动态坐标值,另外,R为车床参考点。
数控车床的原点由生产厂家调整,位置固定不会随意变动。而车床的参考点是以刀架上的某一个固定点来确定的,R点是由数控系统在生产调试后录入的。因此,参考点R和原点O都是固定的,对刀前要将刀架返回参考点,使刀架与参考点T和R重合,重合后显示的数值就是R点相对于X轴方向和Z轴方向上的值。如果刀具向零件方向靠近,那么车床屏幕上显示的数值就是T点相对于机床原点上的距离。参考点的位置由机床滑板上的挡块行程开关进行控制,当刀具工作完成回到参考点时,挡块会通过信号传输来使滑板停止运动。
2.编程坐标系和起刀点
变成坐标系是以零件的原点(编程原点)作为原点建立的坐标系,是人为设定的坐标系。一般选取零件中轴线为原点,如图1中的Op点所示,目的是为了方便计算。编程时应当确定好坐标系,图1中的编程坐标系为XPOPZP。起到点一般位于刀具的刀尖处,如图1中所示,是刀具对零件进行加工时运动的起点。
当前数控车床编程坐标系的确定方法通过G指令完成,不同标准中的指令略有不同。在编程坐标系建立后,其本身与机床的坐标系没有联系,两者仍然处于相互独立的状态。此时,数控车床的数控系统不能识别零件在机床中的位置,同时也不能识别刀具刀尖A的位置。只有确定了A点和机床原点O的关系,才能实现零件的加工。机床坐标系和零件坐标系之间的关系为:x=xp, z=L0+L+Zp
3.对刀参考点和对刀过程
T点是对刀具进行调校的一个重要参考点,数控车床通过对T点的控制,来完成刀具的运行。对刀过程其实是刀具偏值的设置过程。在车床进行加工操作的时候,首先应当对刀位点进行校对。多刀机床每把刀具都有其各自不同的对刀参考点T,T点坐标不同,不可能将刀位点调整成同一个坐标点。此时,应当确定L1和L2的长度距离,并将其录入在寄存器中,这样的过程被称为对刀过程。在实际调整过程中,数控系统根据程序会自动补偿X轴和Z轴方向的刀偏值,确定并控制刀具的运动轨迹。
4.刀具位置补偿原理
在实际车床的加工中,需要使用不同的刀具对零件进行加工,位于不同位置的刀具在编程时建立了统一的坐标系,将刀尖设定在同一个基准点上,其他的刀具刀尖都往该刀尖位置偏移,此时就需要刀具位置补偿。另外,在刀具使用过程中会出现磨损或重磨等情况,其原先设定的程序位置在刀具重磨或更换后不可能与原来的位置完全相同,因此会产生误差,此时也需要进行刀具位置的补偿。
三、数控车床对刀方法
当前,我国的大部分数控车床主要采用以下两种对刀方法:一是试切法,二是对刀仪自动对刀法。
1.试切法
在对刀前,应当将机床返回参考点,如图2所示:
将零件卡入卡盘中,测出d和L的长度,启动车床,通过手动方式来对刀,将刀尖和零件端面接触对刀,保持Z方向不动,随后沿X轴方向退出刀具,记录坐标z值。将刀尖和零件外圆接触对刀,保持X方向不动,从Z轴方向退出刀具,记录下x值,然后通过计算得出刀具的偏差值(L1,L2)。手动对刀时要注意测量卡盘的长度和试切物体的直径,控制好推进的速度。
2.对刀仪自动对刀
数控刀范文3
关键词:数控 刀具 合理选择
1 前言
数控刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点。数控刀具一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。
2 数控刀具分类及特点
2.1 数控刀具的分类
数控刀具的分类数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式联接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具、减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:① 车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种;②钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等;③镗削刀具;铣削刀具等。
为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求,近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用,在数量上达到整个数控刀具的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%。
2.2 数控刀具的特点
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比有许多不同的要求,因此,数控刀具的特点与普通刀具不同,主要有以下几点:① 刚性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及热变形小;② 互换性好,便于快速换刀;③ 寿命高,切削性能稳定、可靠;刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;系列化、标准化,以利于编程和刀具管理。
3 数控加工刀具的选择原则
由于数控刀具应用于数控机床,因此数控刀具的选择原则主要考虑以下几点:①刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄;②选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。例如:生产中平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台、凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀;③在进行自由曲面(模具)加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般采用顶端密距,故球头常用于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低;④在加工中心上,各种刀具分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄,以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。
4 几种常用数控刀具的选择
4.1 面铣刀的选用
4.1.1 面铣刀的组成
面铣刀按照刀片数量可以分为4片、6片、7片、8片、9片、10片、12片、16片、18片、20片、22片。面铣刀结构主要有刀柄、刀盘和刀片组成。刀柄的结构形式主要有两种:直柄和锥柄。锥柄形式主要有有DIN系列和BT系列。我们常用的是BT40柄。刀片的形状主要有菱形。
4.1.2 面铣刀的选用原则
面铣刀的选择原则主要有以下几点:①加工面积小时选用刀盘直径小,刀片数量少的面铣刀,刀盘直径要考虑不能超过刀库连续排刀和断续排刀所规定的最大值;②粗加工时采用刚性好、疏齿型的面铣刀,精加工时采用密齿型的面铣刀;③粗加工采用后角大一些的四刃方形刀片,精加工选用前角大一些的六角型刀片,可以提高表面质量和刀片利用率。
4.2 立铣刀的选用
4.2.1 立铣刀的种类
立铣刀主要有普通立铣刀、球头立铣刀、轮廓立铣刀、玉米立铣刀、牛鼻立铣刀、仿形立铣刀、笔式立铣刀、切入式立铣刀和键槽立铣刀,按照结构可以分为整体式和机加式。
4.2.2 立铣刀选用原则
立铣刀选用原则主要有:一般铣孔、铣面等简单加工可选用标准整体式硬质立铣刀,如果工件尺寸和切削量较大则可选择直径较大的标准立铣刀;加工零件复杂的曲线内部型腔时,为避免干涉,提高切削速度应选用小直径的球头铣刀。
4.3 镗刀的选用
4.3.1 粗镗刀的选用
粗镗孔时一般选用机夹式双切削刃粗镗刀。
4.3.2 精镗刀的选用
精镗时采用单刃机夹可转未刀具。对于同轴度要求较高的对称孔的精镗应采用不调头的形式镗两侧孔。精镗刀片一般采用刀尖角为60o的三角形刀片。在使用精镗刀时要注意:一是手工在主轴位置装刀时,应先用M19指令使主轴定位,然后使刀尖朝内进行安装;二是采用G76指令编程时应设相应Q值。镗孔完成后,主轴会向刀尖相反的方向移动一定位置(Q值)可避免退刀时刀尖划伤控表面。
4.4 钻孔刀具的使用
孔在金属切削中占有很大的比重,为了使数控刀具与普通钻孔刀具有很好的互换性,数控加工中钻孔刀具与普通钻孔刀具没有很大区别。小直径钻孔的钻头一般选用硬质合金或涂层整体式直柄麻花钻。
5 结论
综上,数控刀具选择总的原则是:安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
在经济型数控机床的加工过程中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,数控刀具的选择还必须注意合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:
①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工步骤;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻;⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。
参考文献:
[1]王永章.机床的数字控制技术.哈尔宾工业大学出版社.1999年
数控刀范文4
关键词:电动刀架 数字化改造
中图分类号:TG519.1 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)07-0102-02
一、数控机床刀架改造及方案
数控车床电动刀架是数控车床的重要功能部件,主要完成零件加工过程中的自动换刀。使机床在一次装夹中完成多工序的加工,有效的减少刀具多次装夹带来的加工误差,刀架用于夹持切削用的刀具,其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。因此数控车床的刀架选择的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量,随着制造业的不断发展,对自动刀架的功能及性能要求也越来越高,原有的四工位刀架常常不能满足盘式零件加工要求。本篇主要介绍如何用卧式六工位电动刀架取代立式四工位刀架,以提高数控机床使用性能。
图 1-1 所示为数控车床自动回转刀架机电系统,其中包括控制元件、动力源、传动装置、刀架体与检测装置。PMC作为控制装置,通过程序控制电机的起停与正反转,电机作为动力源,通过传动装置控制上刀体的抬起、下降与转动,霍尔元件作为检测元件,检测上刀体是否到位,到位信号反馈给PMC,共同控制电机的运转。
下面从机械与电气两方面做一说明。
二、刀架选择及安装
1.刀架选择
数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。目前国内数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种。立式刀架有四、六工位两种形式,主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。电动刀架是数控车床重要的传统结构,合理地选配电动刀架,并正确实施控制,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性等等。另外,加工工艺适应性和连续稳定的工作能力也明显提高:尤其是在加工几何形状较复杂的零件时,除了控制系统能提供相应的控制指令外,很重要的一点是数控车床需配备易于控制的自动回转刀架,以便一次装夹所需的各种刀具,灵活方便地完成各种几何形状的加工。
电动刀架已经形成了系列产品,国内许多厂家已有定型产品,如:立式四工位刀架、卧式六工位刀架、八工位刀架、十工位、十二工位刀架等,我们在改造时只需要根据产品加工的工艺要求,选用卧式六工位刀架,如下图(b)。
2.刀架安装
与原刀架高度及尺寸相近视,刀架电控系统与原刀架电控系统电平一致,机械参数可以参考同类机床进行类比,中心高不能过高,低了可以用垫板垫;安装尺寸也要合适,可以采用过渡件安装。
3.电气改造及调试
电气控制部分改造分两步,线路改造和刀架控制梯形图的编写。
3.1电气部分改造
电气部分,刀架电机主电路不变,原刀架四个刀位输入信号地址X2.1、X2.2、X2.3、X2.4中,前三个可作为六工位刀位信号使用,刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制,信号是BCD码,X2.4可作为刀架加紧信号输入,需增加X2.6、X2.5两个输入点作为刀位选通信号及刀架电机过载保护输入端,系统其它电气控制部分不再改动,下图为改装后的原理接线图。
3.2刀架结构及动作分析
经济型数控车床刀架式在普通车床六方位刀架的基础上发展的一种自动换刀装置,其功能和普通六方位刀架一样:有6个刀位,能夹持六把不同功能的刀具,方刀架回转60°时,刀架交换一个刀位,但方刀架回转和刀位号的选择是由加工程序指令控制的。下面就以六工位刀架为例来说明其结构与原理,如下图3.2所示。
3.3刀位信号
3.4自动刀架控制涉及到的I/O信号
PLC输入信号: X2.1~X2.3:1~6号刀到位信号输入;X2.4:热继电器信号输入;
X2.5:行程到达信号输入; X2.6:角度编码器位置选通信号输入;
X2.7:电源空开信号输入; PLC输出信号: Y2.4:刀架正转继电器控制输出;
Y2.5:刀架反转继电器控制输出。
电动机的正反转由接触器KM6、KM7控制,刀架的松开和锁紧靠微动行程开关SQ1进行检测,地址为X2.5。刀架的分度由刀架电动机后端的角度编码器进行检测和控制,信号是BCD码,分别是X2.1、X2.2、X2.3。刀具位置选通脉冲信号为X2.6。电动刀塔过载保护输入信号为X2.4。选通信号X2.6为1时表示刀架已经旋转到某个刀位位置,这时的具体刀位号由X2.1、X2.2、X2.3来确定。
3.5电气设计要求
机床接收到换刀指令(程序的T码指令)后,刀架电动机正转进行松开并分度控制,分度过程中要有转位时间的检测,检测时间设定为10s,每次分度时间超过10s系统就发出分度故障报警。刀架分度并到位后,通过电动机反转进行锁紧和定位控制,为了防止反转时间过长导致电动机过热,要求电动机反转控制时间不得超过0.7s。电动机正反转控制过程中,还要求有正转停止延时时间控制和反转开始的延时时间控制。自动换刀指令执行后,要进行刀架锁紧到位信号的检测,只有检测到该信号,才能完成T代码功能。自动换刀过程中,要求有电动机过载、短路及温度过高保护,并有相应的报警信息显示。自动运行中,程序的T代码错误(T=0或T>7)时相应有报警信息显示。
3.6控制软件的设计
电动刀架控制系统软件执行过程为:换刀系统接收到换刀指令后,系统首先读取刀号存储单元中存储的当前刀位号码,并将该存储单元中的刀位号与换刀指令给出的刀位号比较,如果相同,则不需换刀,系统继续向下执行程序;如果当前刀位号码与换刀指令给出的刀位号不相同,则PMC的Y2.4脚输出高电平控制刀架电机正转,并不断检测刀位到位信号,当检测到刀位到位信号后,PMC的Y2.4脚输出低电平,停止刀架运转,同时在Y2.5脚输出高电平,电机反转,同时启动定时器(电机反转的时间必须严格控制,时间过短,刀架无法锁紧,时间过长,会导致电机过载而烧毁),延时时间一到, Y2.5脚输出低电平,电机停止旋转,完成换刀过程。
接下来就要完成FANUC系统PMC刀架控制梯形图的编制,根据刀架换刀流程及I/O分配地址,完成刀架控制梯形图的编写。
对一台特定的数控机床,只要能满足控制要求,对梯形图的结构、规模并没有硬性的规定,我们可以按思路和逻辑方案进行编程。但理想的梯形图程序除能满足机床的控制要求外,还应具有最少的步数、最短的处理时间和易于理解的逻辑关系。
3.7调试
3.7.1顺序程序的输入、调试
数控刀范文5
关键字:数控车削加工; 加工质量; 刀具选择
1 进行数控车削加工中的刀具选择的重要意义
截至目前为止,随着现代科学技术水平的不断提升,数控车削技术已经日趋完善,与此同时,由于在数控车削技术之中蕴含了许多的数控基本原理,在进行数控车削技术的应用过程之中,可以有效的提升车削加工的加工效率。除此之外,通过在生产过程之中有效的应用使用数控车削技术,可以在非常大的程度上有效的提升机械加工的加工质量,并对机械加工和零部件加工的加工质量有着极大的促进作用。但是,即使数控车削技术在应用的过程之中有着非常多的优点,在实际的数控车削技术的应用过程之中,还是存在着一些问题,而这些问题和数控车削过程所选择的车削刀具的类型有着直接的关系。针对这样的情况,在具体的数控车削加工过程之中,应当注重对影响数控车削加工所使用的刀具的各种影响因素进行探究,找出合适的刀具,有效的提升数控车削加工的加工质量。
2 数控车削加工中的刀具的主要类型
2.1 尖形数控车削加工刀具
所谓尖形数控车削加工刀具,指的就是具有着直线形切削的特征的刀具,一般情况下,尖形数控车削加工刀具的刀尖部位(一般情况下,这一部分也是刀具的刀位点)主要是采用的直线形的模式,并在其侧面存在着切削刃。例如,尖形数控车削加工刀具具有着大约九十度的外圆车刀以及相应的内孔车刀。在进行尖形数控车削加工刀具加工零件的过程之中,尖形数控车削加工刀具所加工制备出来的零件都具备着一个独立的刀尖所构成的轮廓形状,因此,采用尖形数控车削加工刀具所加工出来的零件的形状和其他两种所加工出来的零件的形状是截然不同的。
2.2 圆弧形数控车削加工刀具
所谓圆弧形数控车削加工刀具,指的就是所选用的车刀具有着先轮廓误差很小的一段圆弧形刀刃。一般情况下,在圆弧形数控车削加工刀具之中,在刀刃上的每一点都是该切削刀具的刀尖。一般情况下,圆弧形数控车削加工刀具主要是应用在车削内外表面之上,尤其是在车削刀具的连接部位,进行对圆弧形数控车削加工刀具的半径选择的过程之中,也要进行对圆弧半径和切削零件的曲率半径的比较,并充分的考虑到圆弧形数控车削加工刀具的制造难易程度因素之上。
2.3 成型数控车削加工刀具
所谓成型数控车削加工刀具指的就是样板车刀,在进行对成型数控车削加工刀具的应用过程之中,主要是对已经设计好了形状的零部件进行加工,其所制备出来的零件所具备的形状都是根据成型数控车削加工刀具的形状所决定的。基于这种特性,在数控车削加工过程中,很少使用成型数控车削加工刀具。
3 决定数控车削加工中刀具选择的几种重要因素
首先,在进行数控车削加工中刀具选择的选择的过程中,为了有效的去提升数控车削加工的传动部位的零部件的制造的精度,保证零部件的质量,要求再制造的过程之中采取相关的措施,有效减少车床之中传动间隙的数值,就需要在进行刀具选择的过程中,尽可能的选择和车床孔间隙情况吻合的刀具;其次,在进行数控车削加工的具体车削刀具的选择过程之中,要使用相关的铣削工具在接近相关的施工点部位的实际刀削情况来决定,这样就可以有效的减少数控车削加工的空走刀的时间,有效的提升整个数控车削加工的生产加工效率,有效提升数控车削加工零部件的质量;最后,要针对对数控车削加工中在数控编程部分所决定的加工路线,来进行数控车削刀具的选择。具体的来说,在数控车削加工中,应当遵循相应的“切向切入、切向切出”的切削加工原则,并保证刀具可以满足车削加工的这些要求,这样就可以有效的保证零部件的质量和光滑度。
4 结语
目前,在数控车削刀具的选择过程之中,仍然存在这许多方面的影响因素决定了数控车削刀具的选择。其具体的选择因素主要集中在数控车削加工中在机床部分出现的各种影响加工质量因素以及数控车削加工中在数控编程部分出现的各种影响加工质量因素这两个方面。在本文中,笔者对这两方面的选择因素进行了相关的分析,并指出了具体的数控刀削刀具的选择方法。
参考文献:
[1]王国锋,李启铭,秦旭达,喻秀,崔银虎,彭东彪.支持向量机在刀具磨损多状态监测中的应用[J].天津大学学报, 2013(01):49-53.
[2]唐志涛,刘战强,艾兴,付秀丽.金属切削加工热弹塑性大变形有限元理论及关键技术研究[J].中国机械工程,2013(06):67-69.
[3]黄志刚,柯映林,王立涛.金属切削加工的热力耦合模型及有限元模拟研究[J].航空学报,2014(03):23-26.
数控刀范文6
关键词:坐标系 对刀 试切法
引言
数控车床在操作前必须编好加工程序和对刀,而对刀一直是数控加工的瓶颈,阻碍了加工效率和加工质量的提高,如果充分理解数控加工时几个坐标系的概念,并熟悉对刀原理,便能灵活运用刀具偏置而提高加工精度。
对刀就是在数控车床进行切削加工之前需要确定每一把刀具的刀位点在工件坐标系和数控车床坐标系中的位置。
一、坐标系
1、机床坐标系—右手直角笛卡尔坐标系
大拇指的指向为x轴的正方向,食指指向为y轴的正方向,中指指向为z轴的正方向。
数控车床的坐标系是以径向为X轴方向,轴向为Z轴方向,以刀具远离工件的方向为坐标轴正向。
机床坐标系是数控机床安装调试时便设定好的一固定的坐标系统。
2、编程坐标系
是在对图纸上零件编程时就建立的,程序数据便是基于该坐标系的坐标值。
一般采用直径编程
3、工件坐标系
是编程坐标系在机床上的具体体现。由相应的编程指令建立。工件坐标系是用来确定工件几何形体上各要素的位置而设置的坐标系,工件原点的位置是人为设定的,它是由编程人员在编制程序时根据工件的特点选定的,所以也称编程原点。
数控车床加工零件的工件原点一般选择在工件右端面、左端面或卡爪的前端面与Z轴的交点上。以工件右端面与Z轴的交点作为工件原点的工件坐标系。
二、坐标系建立
1、建立机床坐标系
因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置,系统都把当前位置设定为(0,0),这样势必造成基准(含刀具补偿数据)的不统一,所以每次开机的第一步操作为回零点,也称为回参考点。
机床回零的目的:“回零”也就是回“参考点”为了使刀架相关点与机床参考点重合 ,“回零”操作的目的是为了让数控系统识别机床原点的位置。
2、建立工件坐标系工件(程序)原点的设定
为了计算和编程方便,我们通常将工件(程序)原点设定在工件右端面的回转中心上,尽量使编程基准与设计、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。这通常可以在接下来的对刀过程中完成。三、试切对刀
1、进入对刀选项
面板显示器进入“参数”状态,选择“刀具补偿”,在此介面下,选择所对应的刀具号,选择并进入“对刀”。
2、 Z向对刀
进入“主轴正转”状态; 将刀尖试切削端面;或者碰切工件的端面;Z轴方向不动, X轴反向退刀。输入Z0.0 按下“测量。Z向的刀具长度补偿数据已计算出。
完成Z向对刀
3、X轴对刀
切削工件外圆,X轴方向不动,Z轴反向退刀,按下“主停”,测量所车削部分的外径,记下试切外圆X数值,输入刀偏X栏目下,点测量。X向的刀具长度补偿数据已计算出。完成X向对刀试切外圆、注意保持X轴方向不动,Z轴反向退刀。
如果程序中所要用到多把刀具,需分别进行对刀。
四、“试切对刀”实际上车床操作及注意事项
1、开机后,请回参考点!
2、采用手作,运用倍率调整适当,一般选取“10”,判定好方向后平稳操作。
3、试切毛坯,一般余量控制在0.5 --- 1mm范围内。