经济型数控车床的快速对刀

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随着经济型数控车床的广泛应用，许多企业都采用机床微机数控系统改造普通车床，从而大大地提高了加工效率，并保证了加工质量，减轻了工人的劳动强度。但是有许多经济型数控车床加工零件需配用电动转位刀架来完成，这就需要知道刀架上数把刀具相对位置及其与车床原点的相对位置。因此，转位刀架上多把刀具的对刀问题，便成了一个难题。往往一名较熟练的数控车工对4把刀具需要1～2h，甚至更多时间，而且对刀精度低，人为误差大，有时要车废了几个零件后才能对好刀。即使采用对刀显徽镜，对刀还是不方便，精度也难以提高，加上对刀显微镜价格昂贵，因此，对刀显微镜难以在经济型数控车床上得到广泛应用。为了解决这一问题，下面介绍一种在经济型数控车床上实现快速对刀的对刀器，采用这种先进的对刀器，在经济型数控车床上可对出4把刀具的位置尺寸，对刀迅速简洁，一般对4把刀只需几分钟，而且对刀准确，使用非常方便，是一种减少数控车床辅助工作时间，消除对刀者对刀烦恼，提高经济型数控车床加工效率的有效途径，具有较高的实用价值。 . Z4 S6 h* O6 E# j

1 对刀原理

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1.红色擂头 2.黑色插头 3.坐标原点 4.芯轴 5.卡盘 6.绝缘套 7.对刀圈 图1 对刀棒的结构

图2 对刀原理图

图3 刀具对刀路径

图1为对刀棒的结构图，对刀棒是作为对刀尺寸基准及供计算机接收对刀信号时用，它是由芯轴4、绝缘套6和对刀圈7组成，并通过插头1、2及连接导线与对刀插头连接，对刀插头插入系统中的对刀接口。在A、B回转面上。可对主偏角27°～90°范围内的各类外圆刀具；在C、D回转面上，可对主偏角27°～90°范围内的各类孔刀。对刀的工作原理是连续自动进给收信方式。

对刀时先用手动方向键点动刀尖，至对刀棒表面附近(没有接触)，然后，在编辑状态下按一次某一方向键，刀尖会自动向对刀基准面靠近。每走一步，计算机查询一次P_1.7口，直至刀尖碰到对刀基准面时，收信电路收到一个低电平信号给计算机(图2)，计算机立即控制刀具后退至一固定位里，该位置即为第一把刀具的原点，再换一把刀，因刀尖位里一般不同于第一把刀具，对刀后，刀尖返回到出发点，这时计算机自动计算出该刀具和第一把刀具之间的位置差，即该刀具相对于第一把刀的刀补值，并将该差值送往引导程序%0中，以便加工时使用。刀补值的计算是以第一把刀对刀后返回的位里作为基本设定点，其他刀具均以第一把刀具的刀尖为基准，对刀后得到各刀具与第一把刀之间的相对偏差。在执行零件加工程序时，如果遇到换刀命令，在换刀后，系统会自动取出相应刀具的偏差进行补偿。这样编制加工程序时，以一个出发点进行编程，而不需考虑几把刀有不同的起始点，从而简化了编程工作，并大大编短了对刀时间。由于采用了电信号位里检测法，使对刀误差控制在一步之内，从而提高了对刀精度。

2 对刀操作方法

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1. 信号线连接 将对刀器对刀杆头插在系统后面板上的对刀插口，然后将插头另一端的两个头插入对刀棒，如图1所示，红色擂头插入对刀器外圈孔内，黑色插头插入芯轴孔内，切勿插错。 3 \) D- Z) h' z+ c
2. 对刀捧的装夹 对刀捧可采用三爪卡盘装夹，如图1所示，装夹时要保证卡盘卡爪及对刀棒的清洁，卡爪夹紧芯轴不可太紧，也不可太松。用千分表测量刀圈跳动，尽最减小其跳动量，并保证卡爪前端面与芯轴轴肩完全接触。 ; ^* d. `/ A$ d- `2 r3 |
3. 对刀操作步骤
   1. 将所用刀具夹紧在电动回转刀架上，并将1号刀转到工作位里。 ' {- d x5 r2 H( v4 L
   2. 检查对刀线是否接好。
   3. 在编辑状态物入引导程序%。和工件加工程序。在引导程序中不需输入刀补，但要输入刀偏，自动对刀后，各组刀补依次排在引导程序中。
   4. 在手动状态移动刀尖至对刀棒基准面(外圈刀以A为基准内孔刀以C为基准)附近，换到编辑状态。按一下“复位”、“*”和“对刀”，键。对外国刀时再按一下“↑”键；对内孔刀时，按一下“↓’键。这时刀尖会自动靠向基准面。运动路径如图3所示，计算机在判断X、Z方向都完成对刀动作后，以G00速度立即控制刀尖回到指定起始点。
   5. 编辑状态按一下“换刀”键，2号刀转到工作位置，在手动状态，移动刀尖至对刀基准面附近，换到编辑状态，按一下“对刀”键，再按一下“↓”或“↑”健,2号刀自动对刀结束。 / a9 F5 u' ~. g4 V" [
   6. 以同样方法对3号刀、4号刀。对完4号刀后，按一下“复位”，1号刀会自动转到工作位置，对刀结束。

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3 对刀时应注意问题

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1. 安装刀具时，若有空刀位，则此刀位之前或之后那把刀需连续对两次，因为对刀软件是按照刀号从小到大编制的。但当空刀位排在最后时不需重对。
2. 为了减少对刀空行程时间，系统设里了距坐标原点为X=100(直径量)、Z=200的刀尖起始点，加工如不合适的话，可认为该点是过渡起始点。
3. 刀补值的正负和拖板移动方向一致，例如:2号刀的刀补值为U₂=12.34,W₂=-2.61。它表示2号刀转位后，沿X正方向移动12.34mm(直径量)，沿Z负方向移动2.61mm。
4. 加工过程中，刀具若有磨损，可修改刀补值来修正。 4 ~* [9 r2 S+ u
5. 对刀棒上杆头按颜色区分，不得插错，对刀芯轴装夹及刀具装夹应与机床保持良好的接触，保证导电良好，对刀圈则不应与机床任何部位导电体接触，只有对刀时刀尖与它相碰。
6. 若加工过程中，某号刀损坏，更换后需再次对刀。应先对基准刀，取得起始点位置后，再按顺序对刀直到新换刀具对刀完毕；若基准刀损坏，因基准丢失，则应重新对所有刀具。
7. 对刀完毕，最好检查一下引导的程序%0，对各组刀补有所掌握，以杜绝因非正常因素造成的错误。

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