用宏程序在數控車床上實現自動對刀計算功能

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用宏程序在數控車床上實現自動對刀計算功能

所謂“自動”對刀,就是自動計算刀具長度、直徑尺寸,然后自動將數據輸入到刀具補償表中,才能進行零件加工。經過認真研究、分析其工作原理,筆者采用FANUC宏指令編輯了一套宏程序,并使用一自制樣棒,裝到卡盤上做為對刀基準,讓刀具置于此基準處并運行宏程序,便可實現自動對刀儀的功效。數控車床及數控車銑床的刀位一般在8個以上,有的達到了24個,在沒有自動對刀儀的情況下,采用手動逐個試切對刀、測量,然后再依次人工計算各刀具的長短和直徑尺寸,把數值用手工輸入到刀具補償表中,是加工零件之前必須要做的一件工作。但這種方法效率低,而且手工計算容易出錯,所以它的準確性差、費時費力,直接影響到產品的質量與生產的效率。為了彌補這一缺陷,筆者使用自制對刀儀,通過運行宏程序讓它利用數控系統自行計算各刀具長度及直徑尺寸,然后通過宏指令把它輸到刀具補償表中,實現了自動對刀儀的高效準確的功能。具體操作如下:將樣棒(如圖1)夾于液壓夾爪上,樣棒尺寸自定并將其編入到宏程序中。宏程序如下:
N1 G65 H01 P#500 Q#4120; 將T代碼存入#500中
N2 G65 H05 P#511 Q#500 R100; #511 = #500 /100,取出刀號,使用時,刀號=補償號
$ s" \+ m/ d, \. e) f% xN3 G65 H02 P#511 Q#511 R2700; #511 = #511 + 2700,幾何補償的X偏值
9 ]7 n5 j7 p. ]5 t( i- U- ~8 ^(N4 G65 H01 P#9511 Q#511; ) #[ #511 ] = #511,變成刀偏系統變量
) w" {0 m7 z  c4 ~& I8 [! ]1 W/ I(N5 G65 H01 P#512 Q#9511; ) #512 = #[ #511 ] ,取出偏量值,可以不用,但有的機床需要
N6 G65 H02 P#512 Q#5021 R#530; #512 = #5021 + #530, X軸機床坐標+固定值
' j4 s( f# |9 }N7 G65 H01 P#9511 Q#512; #[ #511 ] = #512,存入X軸刀偏值
(N8 M00; 進行Z軸刀偏值設置操作
N9 G65 H05 P#513 Q#500 R100; #513 = #500 /100
N10 G65 H02 P#513 Q#513 R2800; #513 = #513 + 2800,幾何偏置的Z偏值
(N11 G65 H01 P#9513 Q#513; ) #[ #513 ] = #513
(N12 G65 H01 P#514 Q#9513; ) #514 = #[ #513 ] ,取出偏置值,可以不同,但有的機床需要
- u. l( q8 W1 m( w& |4 ^2 o, \N13 G65 H02 P#514 Q#5022 R#531; #514 = #5022 + #531
, a( F1 @3 n* sN14 G65 H01 P#9513 Q#514; #[ #513 ] = #514,存入Z軸刀偏值
3 w6 Z( W+ @' t. [6 T8 ^5 ^- \& MN15 M30;
程序中用到的#530及#531的數值,隨機床而異,如沈陽數控機床有限責任公司生產的SSCKZ 80 /1500車削中心,控制系統為FANUC 0T,它的X 軸最大坐標值為800 mm, Z軸坐標值為1 500 mm。樣棒X 軸尺寸<60 mm,則#530 = 800 000 - 60 000 = 740 000 (宏程序A為不帶小數點輸入) 。當以夾爪端面計算時,為1500 - 10 = 1 490 mm,樣棒出卡盤50 mm裝夾, #531 =1 500 000 - 10 000 - 50 000 = 1 440 000。使各刀具依次置于A面、B面后,退移至一固定位置,運行宏程序即可完成對刀工作。利用這種方法不但經濟,而且大大節省了對刀時間,更重要的是使產品
的加工質量得到了根本保證。
+ h2 U: {  p- v4 i' }$ p) T. _#1=1.   （刀寬）
#3=28.  （大徑）
#4=10.  （起點Z）
. W9 n$ T1 R. u2 F2 F% `8 R#5=0.   （起始層次）
8 u6 j5 b* r& n) i) t#2=[3.024-#1]-[0.054*#5]  （加工寬度--Z向）
N2 #6=#4-[#5*0.027]       （Z軸偏移）
! A& h. V; f: O, I  h# g/ _  W7 m#3=28-[0.2*#5]            （X軸偏移）
# n0 _4 S6 W: p) sN1 G00X60.Z#6              
) v3 `1 V, C; i) r/ VG00X#3
1 B, F! c$ X+ j% o7 c  P9 RG32Z-10.F5.                （導程5MM）
: O4 F* x/ H2 ZG00X60.
Z#6
#6=#6-0.2                   （每一層中Z軸偏移量）--（最大可放大至刀寬尺寸）
#2=#2-0.2                   （每一層中Z向終點判別）
IF [#2GT0]GOTO1              
( H3 P0 \5 r( w% v) e5 A) [#6=#4-[3.024-#1]+[0.027*#5]  （每一層中Z軸最終尺寸，消除Z向殘留高度）
G00X60.Z#6
G00X#3
G32Z-10.F5.
G00X60.
Z#6
#5=#5+1       （層次+1）
+ y9 m7 m( u/ g8 N4 c' `/ d# C#2=[3.024-#1]-[0.054*#5]    （下一層加工寬度--Z向）
1 e# m3 f$ V! a2 o! |. AIF[#2GT0.55]GOTO2  （終點判別，以1.55底徑寬度-1. 刀寬=0.55為最終點為判別條件，也可該成底徑尺寸為判別條件  IF[#3GT22.4]GOTO2      
5 m: l; R' f% |7 q* t5 f( dG00X60.
0 n/ _. P8 e) F2 kZ0.
. Y; q( t; L" ]M05
; \  n2 b- n2 j% S0 nM30
: ]. Z8 r* K& s% n( [; t以上為30°梯形螺紋，牙高2.75MM，初始齒寬為3.024，最終齒寬2.55，以直徑每層單邊0.1MM遞減，Z軸偏移量為0.027（2.75/0.737=0.1/0.027 形成15°三角形關系），加工寬度則為初始齒寬減區雙邊的偏移量再減去刀寬
三角形螺紋：
大徑：D-0.13P（P螺距）
+ |4 o* N, {$ Q" g小徑：D-1.08P
+ \1 |5 l9 E( R+ w( U- t螺紋三針測量法：
量針直徑D的計算公式：D=P/(2*(COS(α/2)))（P螺距，α牙形角）
簡化公式：
牙形角α           簡化公式
60°              D=0.577P
55°              D=0.564P
30°              D=0.518P
+ x3 l! U$ S6 J# t8 |" n40°              D=0.533P
: q" y" X* Y% m( M! K29°              D=0.516P
梯形螺紋中徑D2=D-0.5P
* h9 L7 u' x% k三針測量值：M=D2+D(1+(1/(SIN(α/2)))-(P/2)COS(α/2)
60°              M=D2+3D-0.866P
55°              M=D2+3.166D-0.960P
30°              M=D2+4.864D-1.866P
' ^1 C( |! s2 q40°              M=D2+3.924D-1.374P
29°              M=D2+4.994D-1.933P
: j8 |, T/ r. O9 z. W& o
& [4 P& ]. g6 B, ^鋸齒形螺紋中徑D2=D-0.75P
     螺紋中徑計算：M=D2+4.42365D-1.5879P

風隨意

在沒有自動對刀儀的情況下,采用手動逐個試切對刀、測量,然后再依次人工計算各刀具的長短和直徑尺寸,把數值用手工輸入到刀具補償表中,是加工零件之前必須要做的一件工作。