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数控铣床偏置的原因以及数控铣床偏置的解决方

来源:未知 作者:admin 时间:2016-06-14
      机床零点和工作零点之间的距离,叫做偏置,每个坐标轴都有互相关联的各自的偏置值,该值存储在数控铣床控制单元的偏置寄存器中。在进行零件数控加工时,机床控制单元将一直存储这些偏置值,并利用这些偏置值自动跟踪和移动刀具到正确的位置。偏置值也可以在机床控制单元中进行编辑或调整。例如:在X-偏置值上加1mm,则整个坐标系就会向X正向移动1mm,一种常见的控制工件加工质量而进行的调整方法。
(2)数控铣床机床坐标系的设置和偏置
    现在,大多数数控机床都能建立多个工件偏置来定义多个工件坐标系。事实上,多轴数控铣床即便加工同一个工件需要建立多个工件坐标系,也无需完全重新建立工作坐标系。多轴数控铣床任务可以通过设置G代码或G指令来完成工件的偏置。最常用的坐标系设置指令为G54,其他坐标系设置指令为G55~G59等。如图3所示的X轴偏置值和Y轴偏置值即为G54指令所设定的工作坐标系。其他的工作坐标系设置,如G55指令所定义的工作坐标系可以存储在同一个坐标工作平面如G54中,选择G55指令也就是通常所说的建立另一个工件坐标系G55。
    建立床身式数控铣床另一个工件坐标系指令代码可以是常见的G54~G59,也可以为其他的G代码,完全取决于机床制造商为偏置值而设定的G代码定义格式。必须在你的零件程序中使用该代码定义偏置值或坐标系。调出定义工件偏置值的G代码通常在绝对的安全位置如在程序开始部分:
O1111; 
N5 G54 G90 G40 G70; 
或者在换刀后: 
N20 M06 T09; 
N25 G54 G00 X50.0 Y20.0 Z100.0;
    设置工件偏置必须通过刀尖或刀具刃部接触零件或其他方法来完成,所定义的工件各轴的偏置值X、Y、Z存储在机床控制单元的寄存器中。若查看数控机床控制面板上的偏置记录,如下表所示。
Designation
 X-offset
 Y-offset
 Z-offset
 
G54
 -30.221
 -65.864
 0
 
G55
 -7.987
 -33.366
 -9.873
 
G56
 -15.765
 -7.832
 -35
 
G57
 -50.352
 -0.788
 -8.963
 
(3)数控铣床(多轴数控铣床)工件偏置的作用
    在数控编程过程中,为了避免尺寸计算,需要多次将工作坐标系进行适当的平移、旋转。一般数控机床可以预先设定6个(G54~G59)工件坐标系,这些坐标系的坐标原点相对于机床原点的坐标偏置值存储在机床控制单元中,在机床进行回零操作或初始化后仍然存在,一旦程序中指定了该G指令,数控系统即指定并调出该坐标系作为当前的工件坐标系,该工件坐标系原点即为当前程序原点,后续程序中工件移动坐标值均为相对该坐标系原点的坐标值。
(4)数控铣床(数控升降台铣床)Z坐标偏置和刀具长度偏置
    Z 轴的坐标偏置值由于主轴上装有刀具而使得Z方向的偏置值设置变得复杂一些,因为该偏置值是机床原点到工件坐标系原点之间的Z轴的偏置值,而不是铣刀刃端到工件坐标系之间的Z轴偏置值。相对来说,X、Y两个轴偏置值的测量和设置相对简单一些,因为操作者可以试着把机床主轴的中心线与工件的边缘对齐。Z坐标偏置值设置则有一些不同之处,原因是数控铣床主轴上装有刀具,因而不得不考虑刀具对Z轴偏置值的影响。刀具长度偏置成为解决这个问题的有效方法。
    当控制系统执行程序中的指令使Z轴到达指定的水平位置时,控制系统要做的工作是将程序中的坐标点的数值和刀具长度偏置值都加到Z轴的坐标偏置值中。例如:
控制系统执行的数控程序为:G01 Z-100.0; 
Z坐标偏置值为:-12.5; 
刀具长度偏置值为:35.8; 
则控制系统执行该程序段时迅速进行如下数学运算: 
机床Z位置=-100.0+(-12.5)+35.8=-76.7然后主轴带动刀具移动到该位置。
    机床控制系统只执行运动控制点的机床绝对位置也就是机床坐标系的绝对坐标值,而所有的其他数值的作用只是使数控编程和刀具设置变得简单罢了。
    当运行数控程序时,数控系统根据刀具长度偏置值使刀具自动离开工件一个适当的距离,来完成刀具长度偏置工作。
    在加工过程中,为了控制切削深度或进行试切加工,常常采用加大刀具长度偏置值的方法,以控制刀具的切削深度,而不需重新修改数控程序。
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