发那科实验指导(11-22)(4)

2019-05-24 14:11

-5mm);按测量SK,屏幕显示X轴的偏移数据变为-200.123,X轴在该工件系的偏移设置完毕。

如果工件坐标系的X0点与接触点有一段已知距离,如X正向80mm,则改为依次输入 X - 85 . (表示此时刀心在工件系的坐标为-85mm);按测量SK,屏幕显示X轴的偏移数据变为-120.123。Y轴的对刀与X轴相似。

3.2刀具长度的自动测量和Z轴的对刀方法

3.2.1刀具的长度测量

如果在一个程序中只用到一把刀,通常不必考虑它的长度补偿,即认为它是标准刀长(刀长补为零)。一般在G49指令(取消刀长补偿、开机默认有效)下运行程序即可。这时的“对刀”实际是指确定工件坐标系的Z轴零点位置,操作方法与X轴、Y轴的“对刀”相同。验证时将刀具装在主轴上,手动移动Z轴使刀具的刀位点与工件的Z0接触,此时工件系(绝对坐标)应显示Z0.000。无法接触工件Z0时,可选其它点,只要该点实际坐标与显示值一致即可。

加工中心具有自动刀具更换(ATC)功能,实现多刀具连续加工。相应也具有刀具长度自动补偿功能(不同系统的指令可能不同)。刀长补功能的一个简单应用是当刀具磨损或更换同种新刀具使刀具长短发生变化,此时无需改变程序,也不需改变WCS的Z轴位置,只需改变刀长补的值即可。

(思考:单独一把刀加工时,若刀长变化,不改程序、不加刀长补,只改WCS的Z轴位置是否可行?)

刀长补功能是多刀连续加工所必须的。例如:在工件上Z向加工一个M10细牙螺纹孔,至少需要两把刀具,即先用Φ9钻头钻螺纹底孔,再用M10丝锥加工出内螺纹。这两把刀的长度不可能一样,在同一WCS下如不进行刀长补则至多只有一把刀可以加工,另一把刀(若较短)则可能接触不到工件。(思考:另一把刀(若较长)将会出现何种不安全情况?)。

在运用多把刀具的连续加工程序中,Z轴通常在刀长补生效期间执行移动指令,即考虑刀长补的Z向移动。刀具号与刀具补偿号一般没有对应关系,本系统的刀补号有400个之多,而刀具号的容量要少得多。

假设某程序需要三把刀,分别定义(起名)为T01、T02、T03。(它们的

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实际长度相差很大,经目测3号刀最长,1号刀最短)。设T01~T03对应的刀补号恰为H01~H03。

可以选其中一把刀如最长的T03为基准,设它为标准长度,即长度补偿值为0, H03对应的H值为0。在程序中当T03工作时,用G49取消刀长补即可,(若执行补偿值为0的长度补偿与则与取消刀长补效果一样)。其余两把刀由于较标准刀短,其刀长补应为负值。

也可以选一把并无实物存在的刀(下称假想刀)为基准刀具,也给起名为T08,不考虑其刀长补或认为其刀长补为0(即标准刀长)。其余参与加工的3把刀均以此刀长为基准,由于假想刀的长度(目测距离)人为定的较长,所以3把刀的刀长补值均为负值。(思考:比较刀长补为-20的刀与刀长补为-30的刀哪个长?,答:前者(长、短)于后者10mm)。

3.2.2刀具长度补偿的“对刀”方案(仿真状态)

试在对刀仪上完成3把刀的刀长补设置,无对刀仪时用具有两平行面的金属块代替。

选一个WCS(如G59)作为专门用于刀长补对刀的坐标系,在此WCS下对3把刀具完成刀长补的对刀操作,最终结果是3把刀具安在主轴上时,在此WCS下Z坐标相同时,所有刀具的刀位点也处于同一个平面。实际上在任一坐标系下也一样。

各把刀的刀长补确定后,只需再将其中任一把刀调到主轴上,在其刀补生效时移动Z轴到实际加工用的WCS(如G55)的某点,通过测量功能确定WCS的Z向偏移量,即完成该刀具在WCS的Z向对刀,其余刀具也同时完成Z向对刀,各自刀长补生效时坐标值与实际值相符。

具体步骤:开机后先将G54的偏置量设为(0,0,0),即G54定义的原点与机床坐标系的原点重合。执行机床回参考点的操作,将相对坐标置零,按一下复位键。此时位置功能下的综合画面显示:相对坐标、机床坐标、绝对坐标均为(0,0,0)。

在主轴无刀具的情况下将机床主轴端面移动到对刀仪上表面上方300mm左右,此即为假想刀的长度。若此时(主轴端面)共移动了X-300,Y-200,Z-200(mm),可将此点定义为G59的零点,方法是将G59 的偏置数据调整

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为X-300,Y-200,Z-200并按复键位RESET生效。

在MDI方式下执行G59 指令使其生效后,位置功能下的综合画面显示:相对坐标(-300,-200,-200)、机床坐标(-300,-200,-200)、绝对坐标(0,0,0)。

可将相对坐标清为零,即显示相对坐标(0,0,0)。

在MDI方式下键入T01 M06指令后,模拟1号刀换到主轴上,实际换刀时Z轴要上升到换刀点(仿真状态Z轴不动,但也可用手动方式使Z轴上升约200mm,因一般换刀点在机床参考点附近)。

用MDI方式将Z轴移到Z0(G59下绝对坐标值,无模拟Z轴上升,则已在Z0处),此时真实刀具1号刀在主轴上,由于1号刀较假想刀短。所以该刀具的刀具点与对刀仪上平面留有一个距离,这个距离就对应1号刀的长度补偿量值(绝对值)。

开始对刀操作:用手动和手轮方式向下移动Z轴,坐标的Z值同步变化,逐步缩小此距离,当刀位点恰与对刀仪接触(变为零距离)时,观察相对坐标的Z值,设(由Z0)变为Z-11.111mm,(说明共下移11.111mm,1号刀较假想刀短11.111mm。此时也显示:绝对坐标Z-11.111mm;机床坐标Z-211.111mm)。

切换到偏置画面,将1号刀长补001(H)对应的值输入为-11.111mm后即完成1号刀的刀长补设置,注意一般不采用上述人工输入数值的方法,以避免出错。

应该采用自动输入刀长补偏置的功能,步骤是:在编辑方式;偏置画面;偏置SK;光标移到001(H)处;按操作SK;按MDI键盘上的 Z 键;按 INP.C. SK(意为输入补偿键);此时看到H值变为-11.111(与相对坐标的值相同)。到此1号刀自动刀长补设置完毕。

其余两把刀的设置步骤类似。设2号刀下移到机床坐标Z-233.333mm及3号刀下移到机床坐标Z-244.444mm时,刀具点恰与对刀仪上平面零距离。可参照以上方法用自动输入偏置功能完成。

各刀长补完成后,偏置SK下显示001~003(H)分别为-11.111;-33.333;-44.444。

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3.2.3多刀连续加工程序中的长度补偿

为了进一步了解多把不同长度的刀具在同一程序中如何实现长度补偿,试编辑一个程序,使每把刀具只在Z0平面沿X方向移动一段距离,用(X-Z平面)图形显示的方法验证刀具长度补偿的结果。

程序运行时采用单段的方式,每段程序运行前可以先将F倍率开关放在0%,观察坐标值的变化和余移动量变化,然后再将F倍率开关打开,直至该程序段结束。

验证刀具长度补偿的参考程序见表3-1。

表3-1验证刀具长度补偿的参考程序 O0003; N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 G55; T08 M06; S300 M03; G01 X0 Y0 Z0 F500; X20; Z30 M05; T01 M06; S501 M03; G43 G01 Z0 H01 F500; 假想刀移至Z0,主轴端面至对刀仪上面为刀长 平移20mm,在XOZ平面显示时可看到一个横线 无刀长补移至Z30 换1号刀后Z轴上升,仿真时Z轴不动 无刀长补移至Z30,仿真时已在Z30 本段指令为考虑刀长补后的Z向移动指令。若刀长补为0,则余移动量-30 。即Z轴坐标值随着Z轴移动由30变为0。 执行前暂将倍率开关放置0%,这样执行后机床并不动,但可以看到Z坐标有所改变,本例中1号刀长补为-11.111所以Z坐标由30变为41.111,余移动量由-30变为-41.111,1号刀长补生效。 当旋转倍率开关至大于0%时,可看到Z轴由41.111下移至0。 N100

程序内容 程序段注释 设对MCS的偏置量分别为 -300,-200,-200mm 8号假想刀为标准刀长,无实物存在 X40; 右移20mm,在XOZ平面显示时可看到一个横线 16

N110 N120 N130 N140 N150 N160 N170 N180 N190 N200 N210 N220 N230 G49 Z30 M05; T02 M06 S502 M03; 取消刀长补实际上移41.111。(否则上移30) 换2号刀。仿真时Z轴不动。 G43 G01 Z0 H02 F500; X60; G49 Z30 M05; T03 M06; S503 M03; 右移20mm,在XOZ平面显示时可看到一个横线 取消刀长补的Z向移动。 换3号刀。仿真时Z轴不动。 G43 G01 Z0 H03 F500; X80; G49 Z30 M05; G01 X0; M30; 右移20mm,在XOZ平面显示时可看到一个横线 取消刀长补的Z向移动。 左移80mm,在XOZ平面显示时可看到一个横线 17


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