数控编程-9.doc

2.3.5确定对刀点和换刀点的位置对刀的含义用以确定工件坐标系相对于机床坐标系之间的关系，并与对刀点基准点相重合（或经刀补后能重合）的位置，称为对刀点。在编制加工过程中，其程序原点通常设定在对刀位置上。在一般情况下，对刀点即是加工程序执行的起点，也是加工程序执行后的终点。在实际加工过程中，不管是刀具相对于工件运动或工件相对于刀具运动，对刀点始终是其相对运动的起点，即起刀点。该点的位置可由G92或G50指令设定。对刀点位置的确定1.对刀点位置的选择原则（1）尽量与工件的尺寸设计基准或工艺基准一致；（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。2.对刀点选择示例以数控车床加工为例，选择对刀点的示例如图2-8所示。3.确定对刀点位置的方法确定对刀点位置的方法较多，对设置固定原点的数控机床，可配合手动及显示功能，并用G92指令即可方便地进行确定，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、模拟定位定位法或近似定位法等进行确定。2.3.5换到点位置的确定换刀点位置是指在编制加工中、数控车床等多刀加工的各种数控车床所需加工程序时，相对于机床固定原点而设置的一个这里动换刀或换工作台的位置。换刀点的位置可设定在程序的原点、机床固定原点浮动原点上，其具体的位置应根据工序内容而定。为了防止换刀时碰撞到被加工零件或夹具，除特情况外，其换刀点几乎都设置在被加工零件的外面，并保留一定的安全区。2.3.6有关数控车削加工工艺的几点说明数控车削加工中所涉及的工艺处理工作，要求编程者具有较高、较全面的技术素质，其中对工艺处理的内容和处理方法，特别是加工方案的制定，除了可参考有关的资料和手册并根据实际情况选用外，还应注重实践，不断地积累并丰富其工艺知识，把车削加工中的各种问题解决好，现将有关工艺的另外几个问题说明如下：车螺纹时的主轴转速1.影响主轴转速的选择因素数控机床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴（多为Z轴）方向位移一个螺距即可，不应受到限制。但数控车螺纹时，会受到以下几方面的影响：（1）螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于以进给量f（mm/r）表示的进给速度F，如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的进给速度（mm/min）则必定大大超过正常值。（2）刀具在其位移过程的始/终，都将受到伺服驱动系统升/降频率和数控装置插补运算速度约束。由于升/降频率特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求。（3）车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现，即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器（编码器）。当其主轴转速选择过高时，通过编码器发出的定位脉冲（主轴每转一周时所发出是一个基准脉冲信号）将可能因“过冲”（特别是当编码器的质量不稳定时）而导致工件螺纹产生乱纹（俗称“烂牙”）。2.车螺纹时主轴转速的确定原则（1）在保证生产效率和正常切削的情况下，宜选择较低的主轴转速。（2）当螺纹加工程序段中的导入长度（l 1）和切人长度（l2）考虑比较充裕，即图2-8（b）所示螺纹进给距离超过图样上规定螺纹的长度较大时，可选择适当高一些的主轴转速。（3）当编码器所规定的允许工作转速超过机床所规定主轴的最大转速时，则可选择尽量高一些的主轴转速。（4）通常情况下，车削螺纹时的主轴转速（n螺）应按其机床或数控系统说明书中规定的计算式进行确定，其计算式多为： n螺n允P（r/min）式中，n允编码器允许的最高工作转速（r/min） P工件螺纹的螺距（或导程，mm） G96指令格式中的进给速度对具有恒线速度切削功能的数控车床或车削中心，在车削变径表面的程序段中，G96指令所指定的进给速度为刀尖相对于切削点位于该直径位置处的线速度（即切削速度），并在其车削过程中，通过机床主轴的自动调整变速而保持为恒定值。机械间隙补偿方法在对机床主体进给机构进行认真的检测和分析后，即可有针对性地选择具体的补偿方法，以制定符合实际的补偿方案。常用机械间隙补偿方案有两种，即自动补偿和编程补偿法，这里重点介绍自动补偿法的补偿原理。利用数控系统对机械间隙进行自动补偿功能，可方便地实现对稳定的机械间隙进行自动补偿。稳定间隙值一般通过测定后得到。数控系统实施自动补偿功能的过程是：在任一坐标轴改变原进给方向的瞬间，先补偿其稳定的机械滞后量，然后再执行换向后的运动。需要进行自动补偿的间隙量，一般都在数控系统或铺助程序的程序段中，按所属坐标方向分别设定，至于应该补偿的位置，则由数控系统按输入的加工程序自动确定。这种补偿方法因简单和方便，且不受加工轮廓的限制，故应用十分普遍。刀位偏差补偿方法在对刀过程或对刀后，通过光学测定法或试切均可测定出刀位偏差，故一般采用自动补偿，使加工中个号刀的刀位点都“重点”于对刀基准点上。数控系统在实施刀具自动补偿功能时，是在换刀过程结束后，按在数控系统或铺助程序段中所给定的补偿方向和大小，对已处于工作位置的该号刀自动进行补偿，使其刀位点准确到达对刀点位置。通常，计算机将该号刀的补偿值与其进给位移量合并而成。刀具半径补偿方法对数控铣削加工、数控线切割加工，因涉及铣刀直径、钼（铜）线电极直径，故这些机床的数控系统都具有刀具半径自动补偿。在数控车床中，除了少数较高档的数控系统具有刀具半径自动补偿功能外，大多数（特别是经济型）数控机床都不具备这一功能。2.3.7提高工件加工质量的措施数控车床加工和普通机床相比，虽然工件的加工质量已大大提高，但随着生产的发展和更高的质量要求，仍需要在数控加工的过程中对各种不利于工作质量的因素进行分析，并采取相应的措施，以便充分地发挥数控加工的优势，获取最佳的效果。在数控车床加工中，影响其工件加工质量的因素很多，并贯穿在整个加工过程中。如机床主体（含机械附件）、刀具（含预调）、夹具、程序编制与校验等方面诸多的因素，都可能影响到工件加工后的尺寸、形状和位置精度以及表面质量。这里不讨论这些因素对加工质量影响的具体原因，仅提出一些提高工件质量的方法和思路，供在数控车削实践中参考。正确选择车刀类型在尖形车刀、圆弧形车刀和成形车刀中，尖形车刀的使用率最高，精车和粗车都可选用，在选择尖形车刀时，除应注意到刀尖的强度是否足够外，还应考虑其主、副偏角的大小是否会产生加工干涉等因素的影响。圆弧形车刀主要用于精车和对特殊形面进的车削。需要注意的是，圆弧形车刀的刀刃形状必须是圆度或其线轮廓误差很小的圆弧，不是随便或近似刃磨一个“圆弧”就可以的，因为圆弧形车刀的切削过程是按“相对滚动原理”而进行的。减少刀尖圆弧半径对加工的影响任何尖形车刀的刀尖都不可能很“尖”，但对大多数的零件及其加工，是不允许其刀尖圆弧半径过大的，如有的台阶类零件的阶台跟部要求“清角”（即清楚的棱角）则是其中一例。在图样要求和工艺许可的情况下，尖形车刀的刀尖刃磨成一定半径的圆弧过渡刃，不仅可提高刀尖的强度，还对提高工件的表面质量有益。即使这样，在精车时仍必须控制其刀尖圆弧半径的大小及其圆度误差，以便通过计算修正值给予补正。又因计算其修正值和控制刀刃的圆度误差比较棘手，故精车时也常常草原尽量小的刀尖圆弧半径。解决刀尖中心高误差的途径1.控制刀尖中心高误差的含义在任何情况下，都应尽量减少到缉拿中心高误差，因它对车削加工没有益处。对于被切平面或车削无孔端面的轴心处不允许有凸痕的切断或端面车削，以及对除圆柱形之外的其他轮廓形状工件所进行的精加工，都要求将车刀的刀尖中心高误差严格控制在工件精度允许的范围内宜宾最大的分类信息网宜宾通宜宾房租售招聘求职二手买卖，宜宾网址大全宜宾最大的网站站，宜宾通影院最受网民喜爱的宜宾本土影院，以免产生如圆锥表面的双曲线误差或成型表面的轮廓误差，并不可能通过诸如简单修改加工程序等方法给予补正。2.消除中心高误差影响工件质量的方法（1）采用多种便于调整其中心高的方法，为了经常性的保持车刀的刀尖中心高符合要求，应尽量采用标准化车刀或专门刃磨后车刀，如刀尖等高的方刀体不重磨车刀等；还可采用具有一系列厚度、硬度及平行的标准垫片或斜面错齿可调垫块进行调整等。（2）车削圆柱形表面时，一般应控制刀尖中心高误差不超过1mm，因为该误差值过大会增大车刀前、后角的变化，反而对车削带来更多的不利影响；当用任一把车刀