数控FANUC对刀方法及坐标系建立[1]

一、基本坐标关系 一般来讲，通常使用的有两个坐标系： 一个是机械坐标系；另外一个是工件坐标系，也叫做程序坐标系。 在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X，Z))。这个参考点 的作用主要是用来给机床本身一个定位。因为每次开机后无论刀架停留在哪个 位置，系统都把当前位置设定为(0，0)，这样势必造成基准的不统一，所以每次 开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点)，也就是通过确定(X，Z)来确 定原点(0，0)。 为了计算和编程方便，我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心 上，尽量使编程基准与设计、装配基准重合。机械坐标系是机床唯一的基准， 所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。这通常在接下来的对刀过 程中完成。 二、对刀方法 1.试切法对刀 试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L 数控系统的 RFCZ12 车床为例，来介绍具体操作方法。 工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。然 后保持 X 坐标不变移动 Z 轴刀具离开工件，测量出该段外圆的直径。将其输入 到相应的刀具参数中的刀长中，系统会自动用刀具当前X 坐标减去试切出的那 段外圆直径，即得到工件坐标系 X 原点的位置。 再移动刀具试切工件一端端面，在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0，系统 会自动将此时刀具的 Z 坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系 Z 原点的位 置。 例如，2#刀刀架在 X 为 150.0 车出的外圆直径为 1 1 / 1414 25.0，那么使用该把刀具切削时的程序原点 X 值为 150.0- 25.0= 125.0；刀架在 Z 为 180.0 时切的端面为 0，那么使用该把刀具切削时的程序原点 Z 值为 180.0-0= 180.0。分别将( 125.0， 180.0)存入到 2#刀具参数刀长中的 X 与 Z 中，在程序中使用 T02 就可以成 功建立出工件坐标系。 事实上，找工件原点在机械坐标系中的位置并不是求该点的实际位置，而 是找刀尖点到达(0，0)时刀架的位置。采用这种方法对刀一般不使用标准刀，在 加工之前需要将所要用刀的刀具全部都对好。 2.对刀仪自动对刀 现在很多车床上都装备了对刀仪，使用对刀仪对刀可免去测量时产生的误 差，大大提高对刀精度。由于使用对刀仪可以自动计算各把刀的刀长与刀宽的 差值，并将其存入系统中，在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀，这样 就大大节约了时间。需要注意的是使用对刀仪对刀一般都设有标准刀具，在对 刀的时候先对标准刀。下面以采用 FANUC 0T 系统的日本 WASINO LJ-10MC 车削 中心为例介绍对刀仪工作原理及使用方法。刀尖随刀架向已设定好位置的对刀 仪位置检测点移动并与之接触，直到内部电路接通发出电信号(通常我们可以听 到嘀嘀声并且有指示灯显示)。在 2#刀尖接触到 a 点时将刀具所在点的 X 坐标存 入到图 2 所示 G02 的 X 中，将刀尖接触到 b 点时刀具所在点的 Z 坐标存入到 G02 的 Z 中。其他刀具的对刀按照相同的方法操作。 2 2 / 1414 事实上，在上一步的操作中只对好了 X 的零点以及该刀具相对于标准刀在 X 方向与 Z 方向的差值，在更换工件加工时再对 Z 零点即可。由于对刀仪在机械 坐标系中的位置总是一定的，所以在更换工件后，只需要用标准刀对Z 坐标原 点就可以了。操作时提起 Z 轴功能测量按钮“Z-axis shift measure”面。 手动移动刀架的 X、Z 轴，使标准刀具接近工件 Z 向的右端面，试切工件端 面，按下“POSITIONRECORDER”按钮，系统会自动记录刀具切削点在工件坐标系 中 Z 向的位置，并将其他刀具与标准刀在 Z 方向的差值与这个值相加从而得到 相应刀具的 Z 原点，其数值显示在 WORKSHIFT 工作画面上。 ================================================================= = Fanuc 系统数控车床对刀及编程指令介绍 Fanuc 系统数控车床设置工件零点常用方法 一，直接用刀具试切对刀 1.用外园车刀先试车一外园，记住当前 X 坐标，测量外园直径后，用 X 坐标 减外园直径，所的值输入 offset 界面的几何形状 X 值里。 2.用外园车刀先试车一外园端面，记住当前Z 坐标，输入 offset 界面的几何 形状 Z 值里。 二，用 G50 设置工件零点 1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z 轴正方向退点，切 端面到中心（X 轴坐标减去直径值）。 2.选择 MDI 方式，输入 G50 X0 Z0，启动 START 键，把当前点设为零点。 3.选择 MDI 方式，输入 G0 X150 Z150，使刀具离开工件进刀加工。 4.这时程序开头： G50 X150 Z150„„.。 3 3 / 1414 5.注意： 用 G50X150Z150，你起点和终点必须一致即 X150Z150，这样才能保证重复 加工不乱刀。 6.如用第二参考点 G30，即能保证重复加工不乱刀，这时程序开头 G30U0W0G50X150Z150 三，用工件移设置工件零点 1.在 FANUC0-TD 系统的 Offset 里，有一工件移界面，可输入零点偏移值。 2.用外园车刀先试切工件端面，这时 Z 坐标的位置如： Z200，直接输入到偏移值里。 3.选择“Ref”回参考点方式，按 X、Z 轴回参考点，这时工件零点坐标系即建 立。 4.注意： 这个零点一直保持，只有从新设置偏移值Z0，才清除。 四，用 G54-G59 设置工件零点 1.用外园车刀先试车一外园，测量外园直径后，把刀沿Z 轴正方向退点，切 端面到中心。 2.把当前的 X 和 Z 轴坐标直接输入到 G54----G59 里,程序直接调用如: G54X50Z50„„。 3.注意: 可用 G53 指令清除 G54-----G59 工件坐标系。 ==================================================== 4 4 / 1414 FANUC 系统确定工件坐标系有三种方法。 第一种是： 通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单，可 靠性好，他通过刀偏与机械坐标系紧密的联系在一起，只要不断电、不改变刀 偏值，工件坐标系就会存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，工件坐标 系还在原来的位置。 第二种是： 用 G50 设定坐标系，对刀后将刀移动到 G50 设定的位置才能加工。对到时 先对基准刀，其他刀的刀偏都是相对于基准刀的。 第三种方法是 MDI 参数，运用 G54~G59 可以设定六个坐标系，这种坐标系 是相对于参考点不变的，与刀具无关。这种方法适用于批量生产且工件在卡盘 上有固定装夹位置的加工。 航天数控系统的工件坐标系建立是通过G92 Xa zb (类似于 FANUC 的 G50)语 句设定刀具当前所在位置的坐标值来确定。加工前需要先对刀，对到实现对的 是基准刀，对刀后将显示坐标清零，对其他刀时将显示的坐标值写入相应刀补 参数。然