对刀仪的工作原理、操作规程及维护维修注意事项.doc

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对刀仪工作原理、操作规程及维护维修注意事项

在工件的加工过程中，工件装卸、刀具调整等辅助时间，占加工周期中相当大的比例，其中刀具的调整既费时费力，又不易准确，最后还需要试切。

统计资料表明，一个工件的加工，纯机动时间大约只占总时间的55%，装夹和对刀等辅助时间占45%。

因此，对刀仪便显示出极大的优越性。

目录

工作原理

对刀精度

操作规程

  对刀仪

工作原理

对刀仪的核心部件是由一个高精度的开关（测头），一个高硬度、高耐磨的硬质合金四面体（对刀探针）和一个信号传输接口器组成（其他件略）。

四面体探针是用于与刀具进行接触，并通过安装在其下的挠性支撑杆，把力传至高精度开关；开关所发出的通、断信号，通过信号传输接口器，传输到数控系统中进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。

数控机床的工作原理决定，当机床返回各自运动轴的机械参考点后，建立起来的是机床坐标系。

该参考点一旦建立，相对机床零点而言，在机床坐标系各轴上的各个运动方向就有了数值上的实际意义。

对于安装了对刀仪的机床，对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标值是一个固定值，需要通过参数设定的方法来精确确定，才能满足使用，否则数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。

当机床建立了“机床坐标系”和“对刀仪固定坐标”后（不同规格的对刀仪应设置不同的固定坐标值），对刀仪的工作原理如下：

1．机床各直线运动轴返回各自的机械参考点之后，机床坐标系和对刀仪固定坐标之间的相对位置关系就建立起了具体的数值。

2．不论是使用自动编程控制，还是手动控制方式操作对刀仪，当移动刀具沿所选定的某个轴，使刀尖（或动力回转刀具的外径）靠向且触动对刀仪上四面探针的对应平面，并通过挠性支撑杆摆动触发了高精度开关传感器后，开关会立即通知系统锁定该进给轴的运动。

因为数控系统是把这一信号作为高级信号来处理，所以动作的控制会极为迅速、准确。

3．由于数控机床直线进给轴上均装有进行位置环反馈的脉冲编码器，数控系统中也有记忆该进给轴实际位置的计数器。

此时，系统只要读出该轴停止的准确位置，通过机床、对刀仪两者之间相对关系的自动换算，即可确定该轴刀具的刀尖（或直径）的初始刀具偏置值了。

换一个角度说，如把它放到机床坐标系中来衡量，即相当于确定了机床参考点距机床坐标系零点的距离，与该刀具测量点距机床坐标系零点的距离及两者之间的实际偏差值。

4．不论是工件切削后产生的刀具磨损、还是丝杠热伸长后出现的刀尖变动量，只要再进行一次对刀操作，数控系统就会自动把测得的新的刀具偏置值与其初始刀具偏置值进行比较计算，并将需要进行补偿的误差值自动补入刀补存储区中。

当然，如果换了新的刀具，再对其重新进行对刀，所获得的偏置值就应该是该刀具新的初始刀具偏置值了。

对刀精度

根据有关资料及实践证明，对刀仪测头重复精度1μm；15英寸以下卡盘，手臂旋转重复精度5μm。

18英寸及其以上卡盘的大规格，对刀臂的重复精度能达到8μm。

这一精度可以满足大部分用户的需要而不需试切。

对刀仪的使用，减少了机床的辅助时间，降低了返工和废品率，若配合雷尼绍LP2工件测头一起使用，可显著提高机床效率和加工精度。

对刀仪操作规程

一、对刀仪的日常保养：

1、每日检查润滑系统是否正常；

2、主轴务必清洁干净，并涂抹干净防锈油；

3、测试棒务必擦拭干净，并涂抹干净防锈油；

4、使用后请保持或增加干净的防锈油，并及时清除杂物、灰尘、铁屑等；

5、每日清洁对刀仪外罩；

6、请务必用清洁防锈油，切记不可使用汽油，丙酮类溶剂；

7、不用时请用防护罩包裹；

二、对刀仪操作注意事项：

1、操作Z轴快速位移时请勿大力拉扯，请将把手往内压下，在移至接近刀具时，再使用微调手轮；

2、量测刀具时，请以刀背接触侧头，避免损坏测头及量仪；

3、每次对刀前务必用测试棒校正数据，直径跳动允差0.02mm；

4、操作前松开X轴固定螺钉；

5、操作前松开Z轴固定配重螺钉；

6、用完后请关闭电源；

三、操作说明：

1、X轴归“0”：

1）、请同时擦拭清洁主轴及测试棒；

2）、将Z轴（升降）百分表架向顺时针方向移90度，以免X轴归零时撞及测试棒；

3）、将X轴量表测头调至接触测试棒，使量表指针向顺时针方向接触第一个0的位置；

4）、将X轴显示数据设定为测试棒半径之数字，即完成归“0”；

2、确定测试棒的归“0”的动作：

1）、将刀具装入主轴，并锁紧螺帽固定之；

2）、旋转主轴，使刀具之刀尖接触到X轴测头，让量表指针转至第一个“0”的位置；

3）、在显示器上设定刀具所需之尺寸，X轴输入刀具半径值，此时即完成刀具预调值；

4）、取下刀具时，请以逆时针方向松脱主固定螺帽；

对刀仪（M70/M700）操作使用注意事项及维护维修事项

立式加工中心机采用美德龙系列（T24E/F）对刀仪，对刀重复精度0.003mm以内。

数控系统接收对刀仪脉冲信号，再由PLC执行刀具长度设定、刀具磨耗检测及补偿、刀具破损折断检测。

一、对刀仪的使用注意事项

1.对刀刀具直径请控制在ф0.7mm以上,ф20mm以下；

2.对刀速度请控制在200mm/min以下；

3.使用环境温度范围0℃~40℃；

4.刀具与对刀仪接触面必须垂直，并且垂直向下与接触面接触；

5.接触时不能超过对刀仪行程，否则将损坏对刀仪或刀具；

6.对刀时的速度与机械的电气响应速度有关系，所以请设定指定内速度，为了确保对刀精确，我们推荐对刀速度为50~200mm/min；

7.当一用手接触对刀仪接触面时请不要立即放开，以免损坏对刀仪内部构造；

8.当刀具和对刀仪接触对刀结束后，必须垂直提刀离开接触面，不可以横向移动，如果横向移动会损坏对刀仪；

9.接触面上吹气吹不到地方或除不掉的铁屑及切削油等，请经常扫一下；

10.对刀吹气的气压请控制在2-3Kgf/cm2。

二、对刀仪参数及设定

2.1．宏程序输入:

（注2）

将对刀仪程序输入到NC内存中，对刀仪程序中包括#31，#32，O9899,O9020,O9951,O9954等程序，其中程序O9899，O9020，O9951，O9954不可以随意修改，以防设定错误而撞坏对刀仪。

2.2．参数#6409.7->1：

对刀仪总开关

三、对刀仪的基准位置设定

3.1．在主轴上装夹一支刀具，用手轮模式将X、Y轴移动到对刀仪接触面上方10mm内，并且在接触面中央位置，记录此时X、Y之机械坐标。

3.2．修改宏程序O9954，使变量#523和#524分别赋予X、Y轴在对刀仪位置上的机械坐标。

（注1）

3.3．当对刀仪有移动位置或者X、Y、Z任何一轴有变动过，则要重新进行基准位置设定。

四、对刀仪的操作

4.1．寻找工件X、Y轴坐标

工件分中，将X、Y轴的相对坐标抄入工件坐标系统内，Z轴坐标由对刀程序自动测量（通常，初始设0）。

4.2．量测工件表面与对刀仪基准面之高低差

（1）．手动将Z轴移至工件表面（刀尖碰触）后，执行程序#32，

O32

G65P9020Wxx；

M30；

%

（2）．程序中G65P9020Wxx（G54～G59,例W55即G55）预备使用之工件坐标系统，要与X、Y轴抄入的坐标系统一致。

由工件表面位置与当前测量值计算出工件与对刀仪基准的高低差,补正至工件坐标系统。

若使用多个工件坐标系统，则重复执行步骤

（1）。

4.3．自动刀长量测，写入到刀具补偿表中。

（1）．执行刀长量测程序#31:

O31

G65P9954；

M30；

%

（2）．使用自动刀长量测执行G65P9954，将刀长量测值写入到刀具补偿表。

注意执行此程序后，测量值将写入与主轴刀号一致的刀补中。

4.4．验证使用量测工件表面零点方式

（1）．手轮模式移动Z轴到工件表面位置后，先记录Z轴机械坐标再执行程序#32（G65P9020Wxx）

（2）．再执行下列程序

O0100

G90Gxx；（与Wxx相同,G54~G59）

G01G43H*Z0F3000；（*：

第*号刀；有效范围：

1-25）

M30；

%

（3）．检视机械坐标应与第1步骤记录之坐标相同（误差约1~2μ）

（4）．换另一把刀时，再执行#31程序，刀长测量值可覆盖相应的刀补。

注意所填到的刀补位置由当前所测量的刀，即主轴刀号*来决定补偿到第*号的刀补位置。

4.5刀具破损警告

执行下列程序

O31

G65P9954H*；（*：

此次测量值与上次测量值相差之最大设定，单位mm）

M30；

程序执行后，如果检测出此次测量值与上次测量值（刀补中可查）之差超过设定的限度，则程序暂停并报警“BROKENTOOL”。

五、对刀仪维修事项

5-1．吹气管的交换

吹气连接螺丝材质比其它部位脆一点，是为了防止刀具或大块的铁屑在负载情况下碰到对刀仪先折断连接螺丝，起到保护对刀仪的其它部位。

1．将折断的连接螺丝（TS15）拧出，拧上新的连接螺丝（TS15），短螺纹部分拧到对刀仪气管支架上；

2．气管盖（TS32）和连接螺丝（TS15）连接后由螺母（M5）调节固定；

3．气管盖的顶部接触面约3.5mm,然后将螺母（M5）拧紧定位；

5-2．接触面的再次研磨

接触面的交换或研磨接触面

1．将3个紧定螺丝（M3）松1mm距离后拿出接触头，拿出时请垂直往上拿，不可以旋转拿出；

2．接触头的反面为基准研磨接触面，（以反面为基准研磨可以获得高的平行度）；

3．安装接触面头时请顺次平均拧紧3个紧定螺丝（M3）。

注1：

使用对刀仪情况下，T码需放前面，如：

T2M6;

修改宏程序须打开编辑锁，具体请参考《对刀仪安装简要说明》

在O9954副程式中设定之变数：

注意这些变量不可由其它程式所使用

#521

对刀仪Z测量点最低位置之机械座标，

即主轴加上刀套后能碰触到对刀仪的位置。

#523

对刀仪X机械座标

#524

对刀仪Y机械座标

#600

设定最长可测之刀具为长度。

一般设350，在P9954中可更改，

#600=350。

但注意#600数值不可大于#521。

（以不带正负号计算）

#601

设定最短刀具长度，可设为0

O9954中修改的部分：

#523=0.（TOUCHXPOS）（说明：

X轴机械位置）

#524=0.（TOUCHYPOS）（说明：

Y轴机械位置）

#521=0.（ZMIN）（说明：

Z轴可到达的最低机械位置）

#600=0.（MAXTOOLLENGTH）（说明：

最大刀长，默认350.）

#601=0.（MINTOOLLENGTH）（说明：

最小刀长，默认0.）

如：

以F6为例，修改后

#523=12.123

#524=-9.432

#521=-350.

#600=250.

#601=0.

注2：

刀库及对刀仪程式内部有使用的变量。

注意：

用户其它程式不可用到这变量，否则所使用到的变量将被覆盖，导致用户程序出错。

o9000：

#100 #101 #102

o9001：

#100#101 #102 #103

#104 #105#106 #107

o9011：

#130#132#133

#134 #135