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          CNC自動刀補數控機床遠程刀補系統

           

                 刀具在加工過程中產生磨損是切削過程中的物理現象,尤其是在加工高溫合金、不銹鋼、鈦合金等難加工的材料時,刀具磨損更快,這必然會導致加工尺寸變化,進而影響加工精度。在普通車床上加工時,針對刀具磨損帶來的尺寸變化,操作者可以人工控制中拖板進刀量來修正。但數控切削屬于自動加工,刀具磨損后如果不及時補償會影響到產品質量。

                在工件的加工過程中,工件裝卸、刀具調整等輔助時間,占加工周中相當大的比例,其中刀具的調整 既費時費力,又不易準確,最后還需要試切。統計資料表明,一個工件的加工,純機動時間大約只占總時間的55%,裝夾和對刀等輔助時間占45%。因此,對刀儀便顯示出極大的優越性。對刀儀給加工帶來極大方便,當然大部分對刀儀(ZOLLERSATTER 帕萊克)也提供了更強大的數據后處理能力,數據打印輸出及DNC系統集成。對刀儀可以自動輸出機床可以識別的G代碼,數據通過DNC系統傳輸機床,寫入機床的刀補界面。

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              在切削過程中,刀具一方面切下切屑,刀具本身也會逐漸磨損,即刀具磨損。通過實驗發現,刀具磨損過程大致分為3個階段,如圖1所示。開始使用刀具時,由于新刀具的表面比較粗糙,切削時刀具磨損較快,這個階段為初期磨損階段(Ⅰ段);經過初期磨損后,刀具表面被磨平,切削時磨損較慢,磨損量與切削時間近似成正比,這個階段為正常磨損階段(Ⅱ段);當磨損量達到一定程度后,由于刀具磨損嚴重,使用時機械摩擦加劇,產生切削熱增加較多,導致切削溫度升高,磨損急劇加速,甚至出現崩刃現象,加工表面質量明顯下降,刀具失去切削能力,需要更換刀具,這個階段為急劇磨損階段(Ⅲ段)。通常規定刀具用到產生急劇磨損前必須更換或重磨刀具,此時,后刀面上測定的磨損帶寬度VB作為刀具磨鈍標準。

                 刀具磨損的補償方法

                  隨著切削時間的推移,刀具的磨損量持續增加,這必然導致工件的尺寸發生變化,影響工件的加工質量。在數控切削加工時,需要對刀具磨損進行補償,以保證零件的尺寸精度。

                  1 手動補償法

                  數控切削的刀具補償的通常做法是停車后人工測量工件尺寸,將磨損后產生的工件誤差,輸入相應刀具的磨損補償中, 在數控車床上用1號刀加工某外圓,其理論尺寸d理論為φ30,加工一段時間后刀具產生磨損,實際測量尺寸d測量為φ30.02,則磨損后產生的工件誤差為-0.02,相應刀補號的X軸磨損補償值為-0.02這種手工補償方法效率較低,操作者的工作量較大。


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               2 遠程補償法

               通過手動測量或使用三坐標測量產品發現超過公差后,可以在ROZRZ刀補系統上直接對設備進行刀補的修改,可在第一時間快速修改,不用跑到機床前面,提高效率。



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                 3 自動補償法

          在數控機床上安裝在線測量系統,在加工過程中自動測量工件尺寸,并與工件理論尺寸比較,ROZRZ刀補系統自動計算出補償值,將結果發送給數控系統,由數控系統修改刀具補償值,從而實現刀具磨損的自動補償。


                 4 對刀儀補償法

             實現對刀儀設備刀補參數與機床刀補界面數據的互聯互通,實現遠程刀補數據讀寫。通過DNC聯網與對刀儀設備對接實現刀補數據的傳輸,實現對刀儀數據自動輸入,提供刀具數據輸入準確性與提高生產效率。對刀儀軟件后置處理程序以控制器兼容方式為各設備控制器處理刀具實際測量數據,數據由刀具預調和測量設備數據與DNC遠程刀補傳輸軟件對接,直接傳輸至數控控制器。數據通過網絡或串行接口傳送,從而避免任何輸入錯誤。


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               5 二維碼刀補法

              機床操作者通過使用掃碼槍掃描刀具二維碼標簽,完成刀具信息、半徑補償  值及長度補償值等數據自動輸入至機床數控系統,實現數控加工刀具信息的自動輸入,確保數據的準確性。

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