装刀与对刀是数控机床加工中极为重要的一项基本工作。对刀的好坏,将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。通过对刀或刀具预调,还可同时测定各号刀的刀位偏差,有利于设定刀具补偿量。
1.车刀的安装
车刀安装的高低,车刀刀杆轴线是否垂直,对车刀角度有很大影响。以车削外圆(或横车)为例,当车刀刀尖高于工件轴线时,因其车削平面与基面的位置发生变化,使前角增大,后角减小;反之,则前角减小,后角增大。车刀歪斜安装,对主偏角、副偏角影响较大,特别是在车螺纹时,会使牙形半角产生误差。因此,正确地安装车刀,是保证加工质量,减小刀具磨损,提高刀具使用寿命的重要步骤。
在车刀安装角度示意图中图a所示为“-”的刃倾角度,可增大刀具切削力;图b所示为“+”的刃倾角度,可减小刀具切削力。
2.刀位点
刀位点是指在加工程序编制中,用以表示刀具特征的点,也是对刀和加工的基准点。对于车刀,各类车刀的刀位点如下图所示。
3.对刀
在加工程序执行前,调整每把刀的刀位点,使其尽量重合于某一理想基准点,这一过程称为对刀。理想基准点可以设在基准刀的刀尖或刀具相关点上。
对刀一般分为手动对刀和自动对刀两大类。目前,绝大多数的数控机床(特别是车床)采用手动对刀,其基本方法有定位对刀法、光学对刀法、ATC对刀法和试切对刀法。在前三种手动对刀方法中,均可能因受到手动和目测等多种误差的影响,降低对刀精度,往往通过试切对刀,以得到更加准确和可靠的结果。
▲车刀的安装角度
▲车刀的刀位点
▲数控车床常用的试切对刀法
4.对刀点和换刀点位置的确定(www.xing528.com)
(1)对刀点位置的确定 对刀点是指在数控机床上加工零件时,刀具相对零件作切削运动的起始点。对刀点位置的选择原则如下:
1)尽量与工件的尺寸设计基准或工艺基准相一致。
2)尽量使加工程序的编制工作简单和方便。
3)便于用常规量具和量仪在机床上进行找正。
4)该点的对刀误差应较小,或可能引起的加工误差为最小。
5)尽量使加工程序中的引入(或返回)路线短,并便于换(转)刀。
6)应选择在与机床约定机械间隙状态(消除或保持最大间隙方向)相适应的位置上,避免在执行其自动补偿时造成“反补偿”。
7)必要时,对刀点可设定在工件的某一要素或其延长线上,或设定在与工件定位基准有一定坐标关系的夹具某位置上。
确定对刀点位置的方法较多,对设置了固定原点的数控机床,可配合手动及显示功能进行确定;对未设置固定原点的数控机床,则可视其确定的精度要求而分别采用位移换算法、模拟定位法或近似定位法等进行确定。
(2)换刀点位置的确定 换刀点是指在编制加工中心、数控车床等多刀加工的各种数控机床所需加工程序时,相对于机床固定原点而设置的一个自动换刀位置。换刀的位置可设定在程序原点、机床参考点上或浮动原点上,其具体的位置应根据工序内容而定。
为了防止在换(转)刀时碰撞到被加工零件或夹具,除特殊情况外,其换刀点都设置在被加工零件的外面,并留有一定的安全量。
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