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數(shù)控機床加工中建立工件坐標系的方法——(二)


日期:2010年01月21 來源:沈陽第一機床廠 關鍵字:數(shù)控機床
    ①簡易對刀步驟。如果對刀精度要求不高,為方便操作,可以采用簡易對刀方法。
    a.裝夾與找正。把虎鉗裝在機床上,鉗口方向與X軸方向大約一致。把工件裝夾在虎鉗上,工件長度方向與X軸方向基本一致,工件底面用等高墊鐵墊起,數(shù)控機床并使工件加工部位最低處高于鉗口頂面(避免加工時刀具撞到或銑到虎鉗)。夾緊工件。拖表使工件長度方向與X軸平行后,將虎鉗鎖緊在工作臺。也可以先通過拖表使鉗口與X軸平行,加工中心然后鎖緊虎鉗在工作臺上,再把工件裝夾在虎鉗上。如果必要可再對工件拖表檢查長度方向與X軸是否平行。必要時拖表檢查工件寬度方向與y軸是否平行。必要時拖表檢查工件頂面與工作臺是否平行。
    b.對刀。開機與復位,機床回零,建立機床坐標系。主軸正轉,手動狀態(tài)快速趨近工件。編程坐標系的原點選定在工件上表面對稱中心。調整進給倍率,使刀具慢速接近工件上表面中心(以微微劃傷或用薄紙測試),記下此時屏幕上顯示的該位置在機床坐標系中的坐標值(Xl,Y1,Z1),比如(X1,Y1,Z1)為(一200,一135,一259)。精確定位到對刀點。在開始加工前一定要求刀具精確定位到對刀點,否則會加工出錯誤的結果,甚至會產生撞刀事故。精確定位到對刀點有三種方法。
    第一,自動方式,MDI軟鍵輸入G91 G01 Z30 F30,按回車鍵確認,再按“循環(huán)啟動”鍵,則數(shù)控機床增量上移30mm。
    第二,手動+增量定位。加工中心通過刀具當前點在機數(shù)控機床床坐標系的坐標值(一200,一135,一259)以及對刀點在編程坐標系的坐標值(o,o,30)的幾何關系計算,可得對刀點在機床坐標系的坐標值(X0,Y0,Z0),即X0=Xl=一200,Y0=Y1=一135,Z0=一259+30=一229。在“手動”+“增量”定位的方式下使刀具精確定位到對刀點(一200,一135,一229)。
    第三,自動方式,MDI軟鍵輸入:G53 X一200 Y一135 Z一229,則數(shù)控機床移動到機床坐標系(一200,一135,一229)處。
    程序中用指令G92 X0 Y0 Z30建立工件坐標系。精確定位到對刀點后,在保持當前刀具位置不移動的情況下,程序中第一行用指令G92 X0 Y0 Z30建立工件坐標系,  數(shù)控機床自動運行程序時可正確建立工件坐標系。
    ②方形工件裝夾與對刀步驟。
    a.工件裝夾。方形工件一般使用平口鉗。
    b.工件找正。
    c.機床回零,建立機床坐標系。
    d.用尋邊器找毛坯X軸、y軸工件坐標系原點。將電子尋邊器和普通刀具一樣裝夾在主軸上,其柄部和觸頭之間有一個固定的電位差,當觸頭與金屬工件接觸時,即通過床身形成回路電流,尋邊器上的指示燈就被點亮;逐步降低步進增量,使觸頭與工件表面處于極限接觸直至燈亮,再反向移動至燈熄滅,最后移動至燈穩(wěn)定發(fā)亮(此項操作的目的是獲得準確的對刀精度),即認為定位到工件表面的位置處。下面以數(shù)控銑床工件坐標系的設定為例,加工中心說明工作步驟。
    第一種方法:通過基準邊碰數(shù)來對刀。數(shù)控機床適合長方體零件工件坐標系原點不在對稱中心處。在選擇了的被加工零件圖樣,并確定了編程原點位置后,可按以下方法進行工件坐標系設定。上表面左下角為基準點,上表面左邊為X方向的基準邊,上表面下邊為y方向的基準邊。通過正確尋邊,尋邊器與基準邊剛好接觸(誤差不超過機床的最小手動進給單位,一般為0.01,精密機床可達0.001)。
    用簡易對刀法測量,方法如下:如圖2—16所示,用直徑為札Omm的標準測量棒、塞尺對刀,得到機床坐標系測量值為X=一437.726,y=一298.160。計算設定值。將前面已測得的各項數(shù)據(jù),按設定要求運算。
    X坐標設定值:X=一437.?26+5+0.1+40=一392.626(mm)。
    注:一437.?26為X坐標顯示值;十5為測量棒半徑值;十0.1為塞尺厚度;+40為編程原點數(shù)控機床到工件定位基準面在X坐標方向的距離。
    y坐標設定值:y=一298.160十5十0.1+46.5=一246.56(mm)
    注:一298.160為坐標顯示值;+5為測量棒半徑值;+0.1為塞尺厚度;十46.5為編程原點到工件定位基準面在y坐標方向的距離。
    第二種方法:通過雙邊碰數(shù)來分中對刀加工中心。適合長方體零件工件坐標系原點在上表面對稱中心處。
    計算法:雙邊碰數(shù)分中對刀方法適用于工件在長寬兩方向的對邊都經(jīng)過精加工(如平面磨削),并且工件坐標原點(編程原點)在工件正中間的情況。左邊正確尋邊,讀出機床坐標X1,右邊正確尋邊,讀出機床坐標X2;下邊正確尋邊,讀出機床坐標y1,上邊正確尋邊,讀出機床坐標Y2。數(shù)控機床則工件坐標原點的機床坐標值X、y為:X=(X1+X2)/2;y=(Y1+Y2)/2。
    直接法:將尋邊器通過正確尋邊,尋邊器與基準邊X(y)剛好接觸,把此時機床相對坐標X(y)置零后將測頭向工件另一邊移動,指示燈亮后,記下此時機床相對坐標的X(或y)值。將測頭向工件中心方向移動到前一步驟記下的X(或y)坐標的一半處,從機床坐標系界面中即得到被測工件中心X(或y)的機床坐標值。加工中心沿y(或X)方向,重復以上操作,可得被測孔工件中心y(或X)的機床坐標值。
    這種方法操作簡便、直觀、對刀精度高,廣泛應用。需要說明的是尋邊器低速(如S50)轉起來時,雙邊對稱測量比單邊測量精度更高。
    e.刀具Z向對刀。當對刀工具中心(即主軸中心)在X、y方向上的對刀完成后,數(shù)控機床可取下對刀工具,換上基準刀具,進行Z向.對刀操作。Z向對刀點通常都是以工件的上表面為基準的,這可利用Z向設定器進行精確對刀,其原理與尋邊器相同,如圖2—17(a)所示。若無Z向設定器也可以用塞尺對刀加工中心。若以工件上表面為Z=0的工件零點,則Z坐標設定值:Z=一31.833—0.2=一32.033(mm)。其中,一31.833為坐標顯示值;一0.2為塞尺厚度。
    L設定工件坐標系。通過計算結果為:X一392.626,y一246.560,Z一32.033。將開
    關放在MDI方式下,進人工件坐標系設定頁面。輸人數(shù)據(jù)為:X=一392.626,y=一249.460,Z=一32.033。表示加工原點設置在機床坐標系的X=一392.626,y=一246.460,Z=一32.033的位置上。
    g.校對設定值。對于初學者,在進行了程序原點的設定后,數(shù)控機床應進一步校對設定值,以保證參數(shù)的正確性。校對工作的具體過程如下:在設定了G54工件坐標系后,MDI方式運行G54指令,再進行回機床參考點操作,則機床參考點在工件坐標系界面下顯示值應為: X+392.626,y+246.560,Z+32.033。這加工中心反過來也說明G54的設定值是正確的。

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