基于金工實(shí)習(xí)數(shù)控銑床的對刀操作探究

盧 宏 劉 對 況 菁

（九江學(xué)院 機(jī)械與材料工程學(xué)院，九江 332005）

基于金工實(shí)習(xí)數(shù)控銑床的對刀操作探究

盧 宏 劉 對 況 菁

（九江學(xué)院 機(jī)械與材料工程學(xué)院，九江 332005）

在金工實(shí)習(xí)數(shù)控銑削的教學(xué)環(huán)節(jié)中，數(shù)控銑床的對刀既是教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)，大多數(shù)學(xué)生都不能很好地掌握和運(yùn)用。數(shù)控銑床的對刀方法有多種，但對刀原理只有一個。根據(jù)多年的數(shù)控銑削教學(xué)及操作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)數(shù)控銑床常用的對刀方法，以提高學(xué)生數(shù)控銑削的操作技能和工程實(shí)踐能力。

數(shù)控銑床 對刀 坐標(biāo)系

引言

數(shù)控銑床編程與加工通常分六步：工藝分析→數(shù)學(xué)計(jì)算→編程及模擬→對刀→試切→正式加工。而對刀的準(zhǔn)確性將直接影響數(shù)控銑床的加工精度，因?yàn)閿?shù)控銑床的加工是由零件加工程序進(jìn)行控制的。

1 對刀目的與對刀原理

對刀目的是通過刀具或?qū)Φ豆ぞ邅斫⒐ぜ鴺?biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系，使刀具通過零件加工程序，控制其在指定位置進(jìn)行準(zhǔn)確銑削。對刀原理是將刀位點(diǎn)擬合到工件坐標(biāo)系零點(diǎn)，來確定工件原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。

2 數(shù)控銑床標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系

2.1 數(shù)控銑床標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系

機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床參考點(diǎn)（由機(jī)床廠家設(shè)定的固定點(diǎn)）作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系。機(jī)械坐標(biāo)值（機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值）是數(shù)控系統(tǒng)判斷刀具位置的依據(jù)。

以立式數(shù)控銑床為例，根據(jù)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系確定原則，可知數(shù)控銑床的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系：Z軸與主軸軸線平行，刀具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閆軸正方向；操作者面向主軸，沿著刀具主軸向立柱看，水平向右為X軸正方向；然后，利用右手定則，判定Y軸正方向；該坐標(biāo)系是右手笛卡爾直角坐標(biāo)系。

2.2 工件坐標(biāo)系

工件坐標(biāo)系是編程時采用的坐標(biāo)系。工件坐標(biāo)系原點(diǎn)（簡稱工件原點(diǎn)）的位置由編程人員設(shè)定。程序中出現(xiàn)的絕對坐標(biāo)值或增量坐標(biāo)值，是指刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。對于數(shù)控系統(tǒng)來說，工件原點(diǎn)是一個“動”點(diǎn)。因此，當(dāng)毛坯裝夾好后，務(wù)必要確定工件原點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值，才能將兩個坐標(biāo)系聯(lián)系起來。這一步工作在數(shù)控加工中是通過“對刀”來實(shí)現(xiàn)的。

2.3 刀位點(diǎn)

刀位點(diǎn)是刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。常見刀具的刀位點(diǎn)，分別如圖1、圖2和圖3所示。

圖1 鉆頭

圖2 圓柱銑刀

圖3 球頭銑刀

2.4 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系

機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系，如圖4所示。

圖4 機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系

3 數(shù)控銑床常用的對刀方法

3.1 對刀方法的分類

對刀操作分為X、Y向?qū)Φ都癦向?qū)Φ?。對刀的?zhǔn)確性將直接影響數(shù)控銑床的加工精度。對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應(yīng)。根據(jù)使用對刀工具的不同，對刀方法一般可分為以下幾種：（1）試切對刀；（2）塞標(biāo)準(zhǔn)芯棒、尺或塊規(guī)對刀；（3）采用尋邊器、Z軸設(shè)定器等工具對刀；（4）頂尖對刀；（5）百分表對刀；（6）專用對刀器對刀。其中，試切對刀法精度較低，實(shí)際加工中常用尋邊器對X、Y向，塞標(biāo)準(zhǔn)芯棒或用Z軸設(shè)定器對Z向，效率高，且能保證對刀精度。

3.2 對刀工具

3.2 .1 尋邊器

常見的尋邊器有2種，分別為偏心式尋邊器和光電式尋邊器，如圖5、圖6所示。

圖5 偏心式尋邊器

圖6 光電式尋邊器

3.2 .2 標(biāo)準(zhǔn)芯棒、Z軸設(shè)定器

標(biāo)準(zhǔn)芯棒和Z軸設(shè)定器，分別如圖7、圖8所示。

圖7 標(biāo)準(zhǔn)芯棒

圖8 Z軸設(shè)定器

3.3 數(shù)控銑床的對刀操作流程

3.3 .1 對刀

（1）用偏心式尋邊器雙邊碰數(shù)法對X、Y軸

①開機(jī)回參考點(diǎn)；

②在MDI中把轉(zhuǎn)速打到S500轉(zhuǎn)順時針旋轉(zhuǎn)主軸；

③把分中棒搖至離分中邊15～20mm處；

④把手輪打到×100處，搖動手輪使主軸往分中處靠，直至分中棒上下兩頭錯開，再往回?fù)u2格；

⑤把手輪打到×10處，搖動手輪使主軸往分中處靠，直至分中棒兩頭剛好錯開，然后把X軸清零；

⑥把主軸搖至分中對邊的Z軸相對零位，重復(fù)④、⑤處動作直至分中棒剛好錯開，記下所碰到的數(shù)值；

⑦把主軸抬起搖至分中數(shù)值的1/2然后清零；

⑧把主軸搖回分中第二邊，檢查分中；

完善的財(cái)務(wù)風(fēng)險監(jiān)管機(jī)制，可以有效避免或降低財(cái)務(wù)風(fēng)險的發(fā)生幾率，確保企業(yè)經(jīng)營活動正常進(jìn)行，保障企業(yè)財(cái)務(wù)資金安全。首先，企業(yè)應(yīng)該明確內(nèi)部審查部門、審核部門的職能，保持部門間的工作獨(dú)立性，確保審計(jì)部門發(fā)現(xiàn)問題可以及時、準(zhǔn)確的向企業(yè)管理者匯報(bào)。對于自身審計(jì)能力不足的企業(yè)應(yīng)該聘請專業(yè)的審計(jì)機(jī)構(gòu)對企業(yè)內(nèi)部財(cái)務(wù)報(bào)表進(jìn)行定期審計(jì)，從而保證對企業(yè)活動的有效監(jiān)管。其次，強(qiáng)化企業(yè)財(cái)務(wù)部的職能，企業(yè)根據(jù)自身發(fā)展情況確定財(cái)務(wù)職能的集中和分散情況，從而提高財(cái)務(wù)部的工作效率。同時，集中財(cái)務(wù)職能有利于控制財(cái)務(wù)資金的運(yùn)行，對較大項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)決策具有監(jiān)控作用，有利于企業(yè)把握正確的發(fā)展方向和最佳的投資時機(jī)。

⑨用上述同樣方法分另外一邊；

⑩把分中所得的X、Y軸中心坐標(biāo)抄至G54～G59。

（2）用塞標(biāo)準(zhǔn)棒法對Z軸

①卸下尋邊器，將加工所用刀具裝上主軸；

②手輪打到×100處，把手輪往下?lián)u直至對刀棒剛好不能通過（搖下時對刀棒不能在刀尖下部）；

③把手輪打到×10處一小格一小格往上搖，直至對刀棒剛好能通過且有一點(diǎn)點(diǎn)阻力；

④把此處的機(jī)械坐標(biāo)Z值再減去標(biāo)準(zhǔn)芯棒直徑抄至刀長補(bǔ)正內(nèi)，同時設(shè)置好刀具半徑補(bǔ)償值。

3.3 .2 檢驗(yàn)對刀

（2）手動輸入—PROG—MDI—輸入以下程序：

G90 G54 G0 X0 Y0；

G43 H1 Z50；

（3）選擇單步—快速倍率25%—按循環(huán)啟動（注意：左手放在“急?！卑粹o上）；

（4）看刀具移動的位置是否準(zhǔn)確。

4 結(jié)語

（1）對刀前切記回參考點(diǎn)；

（2）根據(jù)加工要求，通過正確的對刀工具控制對刀誤差，通過改變微調(diào)進(jìn)給量，提高對刀精度；

（3）對刀時要小心謹(jǐn)慎操作，特別要注意移動方向，避免發(fā)生碰撞等危險；

（4）用塞標(biāo)準(zhǔn)棒法對Z軸刀具搖下時，要注意對刀棒不能在刀尖下部；

（5）對刀數(shù)據(jù)務(wù)必要存入與程序相對應(yīng)的存儲地址，否則調(diào)用錯誤將產(chǎn)生嚴(yán)重后果；

（6）運(yùn)行檢驗(yàn)對刀的程序時，手應(yīng)放在“急?！卑粹o上做好應(yīng)急處理的準(zhǔn)備。

[1]鹿昆.數(shù)控銑/加工中心操作工[M].北京：國防工業(yè)出版社，2010.

[2]陳曉羅，劉洪賢.數(shù)控銑削技術(shù)[M].北京大學(xué)出版社，2012.

[3]韓鴻鸞.數(shù)控銑削工藝與編程一體化教程[M].北京：高等教育出版社，2009.

Study on Tool Operation of CNC Milling Machine Based on Metalworking Practice

LU Hong, LIU Dui, KUANG Jing
(School of Mechanical and Material Engineering, Jiujiang University, Jiujiang 332005)

In the teaching link of CNC milling of metalworking practice, the tool-setting of CNC milling machine is not only the teaching focus, but also the teaching difficulty. Most students can not master and apply it. There are many kinds of toolsetting methods for CNC milling machines, but there is only one principle. According to years of experience in CNC milling teaching and operation, the paper summarizes the commonly used method of CNC milling machine tools to improve the students’ CNC milling operation skills and engineering practice ability.

CNC milling machine, setting tool, coordinate system

2015年九江學(xué)院校級教改項(xiàng)目（XJJGYB-15-24）。