FANUC系统数控铣床及加工中心对刀操作及说明:数控铣及加工中心可用G92或G54~G59建立工作坐标系。下文具体分析采用G54建立工作坐标系对刀方法及原理。G54指令可以设定1#~6#六个工作坐标系,该坐标系有断电保护功能。G54指令的含义是:指定当前刀具对刀基准点的工作原点在机床坐标系中的坐标值,该坐标值在零件加工前应预先设置在<偏置设置>中相应的坐标系处。因此,开机床后,应执行机床原点回归,使机床识别机床原点位置,建立机床坐标系下面是用G54建立坐标系的对刀方法及分析。

方法1,数控铣床(加工中心单刀加工)工作坐标系及长度补偿的设定。

操作步骤:

(1)完成工件的装夹。

(2)将机械式寻边器装上主轴,在MDI模式下开动主轴以500r/rain的速度旋转。

(3)以RAPD及JOG移动主轴,使得寻边器靠近工件一 向(操作者左侧),用手轮完成测量并读取机床坐标置。

(4)在工件-x,+x向测量并读取机床坐标x2。

(5)然后在-y,+y方向测量并读取机床坐标y2。

(6)将( +x2)/2, ( +y2)/2计算后分别填入<偏置设置>G54的x 、y中,至此, x、y方向的设定完毕。

(7)拆下寻边器,换上将用于加工的刀具,移动主轴到工件的正上方。

(8)用高度为100mm的块规垫在刀具与工件之间测量至合适。此时,再读取机床坐标z,将(Z一100)填人<偏置设置>G54的z中;至此,z向设定完毕。

(9)在MDI模式下试运行G90G54G0x0Y0z100.0;

验证找正结果。

分析:方法1所设定的工作坐标系原点位于工件顶面中心,对刀基准点为该刀具的刀位点(以下简称刀尖)。对该刀而言,工作原点与编程原点是重合的。当因加工需要主轴换上不同的刀具时,因刀长不同,刀尖在z方向将有所偏差(x,y方向因刀具中心与主轴中心重合而重合),此时,1号刀设定的工作坐系z方向对其他刀不再适用。解决方法有二:①对每把

刀按上述方法在z方向重新设置工作坐标系。②找出其他刀相对1号刀(基准刀)在长度方向上的偏差h,通过设置长度偿,使其他刀与基准刀刀尖重合。

方法2建立工作坐标系

1号刀尖距离工件上表面恰好为100.Omm,而2号刀尖距离上表面为60.Omm;设想若2号刀能上移40.Omm,而工作不 变,则2号刀尖与1号刀尖重合。即2号刀尖的工作坐标与编程坐标一致。40.Omm为1、2号刀尖长度偏差。机床可通过执行长度刀补指令G43/C44满足上述要求,与数车刀补指令相同,机床执行刀补指令,主轴在z方向有位移,但工作坐标保持不变。G43为刀具长度正补偿,G44为负补偿,机床执行G43指令,刀具移动的方向与补偿值符号一致,即正号刀具远离工件,负号刀具靠近工件。G44补偿方向与G43相反。G43较为直观安全,应用较多。上例中,将+40.0mm输入刀补<偏置设置>02偏置号处,

当对2号刀执行程序段:

C90G54GOX0Y0;:

G43H2Z100.0;

2号刀尖位置与基准刀执行G90G54GOXOYOZ100.0位置是一致的,刀尖距离工件上表面恰好为100.0mm。这样,2号刀通过刀具长度补偿设置,其工作原点与编程原点重合了。

方法2,加工中心多刀加工工作坐标系及长度刀补的设定1。

操作步骤:

(1)装夹工件,用寻边器找正并设定坐标系<偏置设置>G54的 、y项如前,z项置零。

(2)将加工所需刀具编号:T。、T2?T ;并装上刀柄。

(3)将T1装上主轴,移动主轴至工件上方,用高度为100.0mm的块规测量并记录机床坐标z。,将(z。一100.0)填入长度<偏置设置>的 中。

(4)如上,将 刀具依次在主轴上用块规测量并读取,将(Z 一100.0)填入长度<偏置设置>Hi中,直至所有刀具设定完毕。

分析:上述对刀将工作坐标系原点 x、y方向设定于工件中心,z向位于机床原点;每把刀均以各自的刀尖作为对刀基准点。当机床执行程序段G90G54G0x0Y0Z0;各把刀尖及主轴装刀基准面所处的位置。很明显,此时,每把刀尖z方向的工作坐标系原点与编程原点并不重合。我们对1号刀进行分析,若1号刀尖能下移h.,而工作坐标不变,则其工作原点就与编程原点重合了(h.为1号刀工作原点与编程原点的偏差,恰好等于当1号刀位于工件上表面时的机床坐标值)。将一h 设定为1号刀的长度刀补值,当机床执行刀补指令后,刀具会下移h,,而工作坐标不变,这样,刀尖的工作原点就与编程原点重合了。即当对1号刀执行:

G90G54GOXOY0;

G43HIZ100.0;

刀尖恰好位于工件中心,距离上表面100.0mm处。同理,可按上述方法对其他刀进行长度刀补设置。

方法3,加工中心多刀加工工作坐标系及长度刀补的设定2。

操作步骤:

(1)x 、Y方向找正如前。

(2)事先将要加工的刀具编号T 、T2?T 装上刀柄。

(3)在刀长测量仪上事先测量并记录刀具的长度hl、h2、h3?h 。

(4)在上述刀具中选择一把基准刀(通常为用于精加工的平底刀)装上主轴,用高度为100.0ram的块规测量其与工件之间的高度,记录机床坐标z。

(5)将(Z一100一h )填入坐标系<偏置设置>C54的z项中。

(6)依次将h。、h。、h,?h 填入长度<偏置设置>Hn H2、H3?H 中。

(7)编程及长度调用方法如前。

分析:方法3设定的工作坐标系原点 、y方向如前,z向原点设在工件上表面;但对刀基准点为主轴装刀基准面。如图5所示。对该基准面而言,编程原点与工作原点是重合的,即当主轴装刀基准面平贴工件上表面时,工作坐标Z=0。分析1号刀,若1号刀能上移h ,而工作坐标不变,那么对1号刀尖而言,工作原点与编程原点就重合了(h 恰好为1号刀的刀长,可用刀具测长仪测出)。将h 值设定为1号刀的长度刀补,当机床执行刀补指令后,刀具会上移h ,而工作坐标不

变。即对1号刀执行以下程序:

执行G90G54GOXOY0;

G43H1Z0

编程坐标标Z=0

方法3建立工作坐标系

G91G54GOXOY0;

G43HIZIO0.0;

刀尖恰好位于工件中心,距离上表面100.Omm处。同理,可按上述方法对其他刀进行长度刀补设置。以上三种对刀方法,方法1、2较为直观、经济,无需额外设备,但较麻烦费时。方法3需附加设备一刀具测量仪,但效率高,适用于多台机床共享刀具及车间批量生产,现较大型企业常用方法3对刀。综上所述,不论采用哪种对刀方法,对刀目的均是一致的——使机床明确刀具与工件的相对位置,即使每把刀的工作原点与编程原点重合。我们可通过合理设定工作坐标系及刀具补偿达到上述要求。

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