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    數控加工中心刀具長度補償應用

        數控加工中心是一種綜合加工能力較強的設備,數控加工中心設置有刀庫和自動換刀裝置,在加工過程中由程序自動選刀和換刀,由于數控加工中心常用來加工形狀復雜、工序多、精度要求較高、需用多種類型的普通機床和眾多刀具、夾具且經多次裝夾和調整才能完工的零件,因而加工一個零件需用十幾把刀具甚至*多,由于每把刀具的長度都是不同的刀具補償是一個很重要的數控功能;可使在編寫零件的加工程序時,不必考慮刀具的實際長度.而直接編程。
        

    1、基本原理

      
      數控銑床或數控加工中心的主要加工特點是要使工件在一次裝夾中連續完成多工序的加工。在多工序加工中,必然會調用多把不同的刀具,這些刀具中有些長度不同,所以在編程中,這些長度不同的刀具在Z方向的實際坐標值相對工件坐標系的零點就會各不相同,在數控機床中刀具應相對工件設一個基準位置,不同長度的工具的刀具相對于工件基準的尺寸就稱為刀具長度補償。而在編制程序中用上了刀具長度補償指令之后,當刀具磨損后,只需在相應的刀具長度補償號中修改長度補償值就可以了,不需要再修改程序,提高了工作效率,也保證了程序的安全運行結論。刀具長度補償值作為補償數據應便于隨時設定和修改,這些設定和修改不應對加工程序產生任何改變,所以在編制程序中,不同序號的刀具都便有對應的刀具長度補償號(H01~H99)。每把刀具對應一個刀具補償號,一經設定后,即使機床斷電后也不會丟失。有了長度補償功能,編程者可在不知道刀具長度的情況下,按假定的標準刀具長度編程,即編程不必考慮刀具的長短,實際用刀長度和標準刀長度不同時,可用長度補償功能進行補償?!?br />   

    2、刀具長度的測量

      
      常用的刀具長度測量有兩種方法,即基準刀具對刀法及基準工件對刀法。這兩種方法從原理上講時相同的,只是參照的基準面不同而已。
      
      2.1 基準刀具對刀法
      
      基準刀具對刀法的基本原則就是在使用的刀具中,以其中的一把刀具作為基準刀具,比如1號刀具。在對刀時,基準刀具刀長補償設為0,當被測量刀具比基準刀短,則刀長補償值為負值;若實際刀具比基準刀長,則刀長補償值為正值。這種對刀方式確定的只是刀具之間相互長度尺寸關系,刀具相對于工件坐標系的坐標關系在對刀過程還沒有確定。這只是對刀的第一步,本測量可以采用機外測量裝置或手工測量。
      
      第二步是測量基準刀相對工件零點的坐標值,基準刀以Z軸的參考點作為測量的起點,移動Z軸至工件表面(工件坐標系零點),機床顯示出絕對移動距離。這個數值為工件坐標G54的Z坐標值,為負值。測量中,為了提高測量精度,通常采用Z向刀具設定裝置,設定裝置有壓表式和光電感應式兩種,測量精度在0.01mm左右。
      
      基準對刀法的特點時靈活、方便,可以在機床內進行,也可以在機床外進行?,F在廣泛使用的有機外光學(或數碼)測量對刀儀。其*大好處時可以減少機床內的輔助時間,提高機床實際加工效率,減少機床停機時間。
      
      2.2 刀具長度直接測量法
      
      刀具長度直接測量法就是將所有刀具相對工件的零點位置尺寸直接測量出來并作為刀補值輸入到刀補偏置參數中的一種對刀方式,是一種在機內面對工件直接測量出各刀具相對坐標零點的補償值,是手動對刀經常采用的方法。
      
      該方式中由于將Z軸零點至工件零點的距離全部看成了刀長補償值,所以工件坐標系中的(G54)為零,這點請讀者特別注意。
      
      刀長直接測量的特點時:第一,刀補值均為負值(G43)或均為正值(G44),不會有正負值同時存在的情況,便于操作者發現補償方向的設定錯誤;第二,刀具之間補償值沒有相對關系,每個刀補值對應一把刀具,如果修磨或*換刀具,只對該刀具的刀補值進行重新測量即可,與其他刀具無關。
      

    3、刀具長度補償指令應用

         
      刀具長度補償指令一般用于軸向(Z方向)的補償。它使刀具在Z方向的實際位移量比程序給定值增加或減少一個偏移量。這樣當刀具在長度方向的尺寸發生變化時,可以在不改變程序的情況下,通過改變偏置量,加工出所需要的零件尺寸?!?br />   

    4、結論

      
      刀具長度補償值作為補償數據應便于隨時設定和修改,這些設定和修改不應對加工程序產生任何改變,所以在編制程序中,不同序號的刀具都便有對應的刀具長度補償號(H01~H99)。每把刀具對應一個刀具補償號,一經設定后,即使機床斷電后也不會丟失。有了長度補償功能,編程者可在不知道刀具長度的情況下,按假定的標準刀具長度編程,即編程不必考慮刀具的長短,實際用刀長度和標準刀長度不同時,可用長度補償功能進行補償。

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