对于卧式数控铣床,当主轴和工作台分别回零后,工作台回转中心将与机床参考点在水平面内的投影重合。此时工作台回转中心到主轴轴线与主轴前端面的交点的距离为XC、YC;机床坐标系下显示的坐标值此时为零,当主轴或工作台移动后,机床坐标系下所显示的X、Y值就是工作台回转中心相对机床参考点的坐标值,主轴中心相对机床原点的Z坐标值。

在确定的工位,移动主轴和工作台,使所选的工件原点在X向、Y向与主轴轴线重合,在Z向与主轴前端面重合,即刀位点与工件原点重合,这时工作台回转中心在机床坐标系中的坐标值,即为该工位时工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。将此值输入到零点偏置寄存器相应位置,就可使用G54-G59指令建立工件坐标系。

若使用G92指令建立工件坐标系,则刀位点也为主轴轴线与主轴前端面的交点,主轴和工作台的起始位置都在零点,则输入到零点偏置寄存器的值的负值即为G92指令后的X、Y、Z坐标值,点位置需容易被检验,进而便于提高工件的加工精度;在一般情况下,对刀点采用的均是工件坐标系的原点。

换刀点的确定

在数控铣床加工过程中难免遇到多刀加工,无论是自动换刀还是手动换刀,都需要确定换刀点的位置。因此,确定换刀点对于数控铣床多刀加工时的精度掌握十分重要。一般情况下,换刀点确定是以不允许碰伤刀具、夹具和工件为原则,换刀点在加工工件的轮廓外,并留有一定的安全空间。

数控铣床加工时,对刀一般以机床主轴轴线与刀具端面的交点为刀位点。因此,无论采用何种工具对刀,目的都是为了使机床主轴轴线与刀具端面的交点与对刀点重合。

1 对刀点为圆柱孔的中心线

1.1 采用千分表对刀。该种操作方法比较麻烦,效率较低,但对刀精度较高,对被测孔的精度要求较高,该方法适用于经过铰或镗加工的孔,对于粗加工后的孔不宜采用该方法。

1.2 采用寻边器对刀。光电式寻边器一般由柄部和触头组成,两者之间存有一个固定的电位差。当触头装在机床主轴上时,工作台上的工件与触头电位相同,当触头与工件表面接触时就形成回路电流,使内部电路产生光、电信号。该方法与千分表对刀相比较,操作简单,但精度较低。

2 对刀点为两相互垂直直线的交点

2.1 采用碰刀方式对刀。对于精度要求不高的加工,可以采用加工时所使用的刀具直接进行碰刀对刀,该方法比较实用,但由于其产生碰刀就会在工件表面留下痕迹,进而影响到对刀精度。为避免损伤工件表面,可以在刀具和工件之间加入塞尺进行对刀,在编程计算时就应将塞尺的厚度减去。

2.2 机外对刀仪对刀。机外对刀仪是用来测量刀具的长度、直径和刀具形状、角度的专业工具。用机外对刀仪还可测量刀具切削刃的角度和形状等参数,有利于提高加工质量。在使用对刀仪时应注意以下问题:

使用前要用标准对刀心轴进行校准,每次使用前要对Z轴和X轴尺寸进行校准和标定;静态测量的刀具尺寸和实际加工出的尺寸之间有一差值,静态测量的刀具尺寸应大于加工后孔的实际尺寸,因此对刀时要考虑一个修正量,一般该修正量依靠操作者的经验预选,一般要偏大0.01~0.05mm。

3 刀具Z向对刀

Z向对刀一般有两种方法:

3.1 机上对刀:该方法是采用Z向设定器依次确定每把刀具与工件在机床坐标的相互位置关系。

3.2 机上对刀配合机外刀具预调,该方法对刀精度和效率高,但投资大。