加工中心的对刀与换刀
加工中心的换刀
加工中心的换刀形式以及刀库种类介绍数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
本文讲解了加工中心的换刀形式以及刀库种类相关内容。
自动换刀数控机床多采用刀库式自动换刀装置。
带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成，它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀方法。
换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机外进行尺寸预调整之后，按一定的方式放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具。
在进行刀具交换之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。
存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外。
1、刀库的种类刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。
根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。
图7.1所示为常见的几种刀库的形式。
(1)直线刀库。
如图7.1(a)所示，刀具在刀库中直线排列、结构简单，存放刀具数量有限(一般8把-12把)，较少使用。
(2)圆盘刀库。
如图7.1(b)-(g)所示，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。
图7.1(b)所示刀库，刀具径向布置，占有较大空间，一般置于机床立柱上端。
图7.1(c)所示刀库，刀具轴向布置，常置于主轴侧面，刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，较多使用。
图7.1(d)所示刀库，刀具为伞状布置，多斜放于立柱上端。
为进一步扩充存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库(图7.1(e))，多层圆盘刀库(图7.1(f))和多排圆盘刀库(图7.1(g))。
多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换。
后三种刀库形式使用较少。
(3)链式刀库。
链式刀库是较常使用的形式(图7.1(h),(i))，常用的有单排链式刀库(图7.1(h))和加长链条的链式刀库(图7.1(i))。
(4)其他刀库。
格子箱式刀库，如图7.1(j)、k，刀库容量较大。
加工中心两种对刀方式
加工中心两种对刀方式刀补计算：刀补值+ 绝对零点= 加工时刀尖的坐标刀补：刀尖到工作面的距离，若为正，则加工时Z轴上抬，为负则向下。
第一种：测量实际刀长刀具补正：用卡尺测量刀尖到主轴端面的尺寸作为刀长补正值，此值为正值。
工件坐标：用任意一把刀的刀尖碰工件表面，记下此时的Z轴机械坐标C，此值为负值。
用此值减去该刀具的刀长值L。
负值减去正值相当与绝对值相加，结果为负值。
用此值作为工件Z轴坐标原点。
验证：G91 G28 Z0.0；Z轴回原点G90 G59 X0 Y0；XY轴回到工作原点。
G43 H01 Z0.0；刀尖（Z轴）走到工件原点。
G43 执行时将工件坐标原点加上刀补，绝对值相减，结果为负，行程向下，将此点作为工具（刀尖）坐标原点，即工件表面。
应用于森精机对刀方式：森精机对刀方式（补正方式1），使用对刀器，刀长的算法刀长= 主轴端面到工作台距离（回零点时）—对刀时Z轴位置（向下行程）—对刀器高度（1）刀长测量是自动进行的，直接用对刀程序对刀就行。
（2）工件坐标测量。
选中坐标系（如G54）光标指向Z轴值——定中心——参考面——出现“选择参考面”窗口——输入“5”指定Z轴正面——按箭头向下进入“长度补偿号”输入此次碰工件表面的刀具号，则计算Z轴坐标时将此刀长计算进去（正确），否则不计算（错）——测量——写就将工件坐标计算并写入。
然后取消、返回。
优：刀补值即刀长，直观，不易错。
劣：若忘记写刀补，G90Z0; 则刀具插入工件。
第二种：刀具补正：用治具放在工作台上，刀尖碰治具，记下此时的Z轴机械坐标值（负值）作为此刀长补正。
同时将相对坐标清零，用作计数。
工件坐标：用该刀尖碰工件表面，记下此时相对坐标值，作为工件坐标原点。
此值可正可负。
若工件高，则为正值，若治具高则为负值。
验证：G91 G28 Z0.0；Z轴回原点G90 G59 X0 Y0；XY轴回到工作原点。
G43 H01 Z0.0；刀尖（Z轴）走到工件原点。
加工中心刀库乱刀处理办法
1加工中心自动换刀方式及乱刀简介（1）换刀方式简介加工中心自动换刀系统的控制主要分为两部分：刀库选刀控制（T 指令）和刀具交换控制（M06指令）。
目前刀库选刀控制最常见的方式主要有刀套编码方式和计算机记忆随机换刀。
刀套编码方式是对刀库各刀座预先编码，每把刀具放入相应刀座之后，就具有了相应刀座的编码，即刀具在刀库中的位置是固定的，斗笠式刀库便是此种控制方式。
计算机记忆随机换刀方式的特点是刀具号和刀座号对应地记忆在计算机的存储器或可编程控制器的存储器中，不论刀具放在哪个地址，都始终记忆着它的踪迹，这样刀具可以任意取出，任意送回，圆盘凸轮机械手刀库便是此种控制方式。
（2）乱刀简介乱刀是指换刀指令刀号与刀库刀座号不一致现象。
例如：程序指定M06 T03，而换刀机械手在换刀时却抓取了5号刀座的刀具称为乱刀现象。
2乱刀原因分析加工中心出现乱刀故障可能由以下几种原因引起：（1）在正常换刀时由于换刀气压不足，导致换刀过程卡住，在手动刀库复位后可能产生刀库亂刀。
（2）由于机床机械结构损坏，或者数控系统参数丢失导致刀库乱刀。
（3）机械手在换刀过程中，由于操作人员按下机床复位键或者急停键，导致换刀意外终止，可能产生刀库错乱。
3、刀库乱刀现象的解决方法（1）斗笠式刀库乱刀解决方法①打开机床电控柜，机床上电②在MDI方式输入换刀指令M06 Txx，观察电控柜中的哪个继电器动作，刀库的正反转是由两个继电器控制，如果此时刀库是顺时针旋转，再输入一个换刀指令，使刀库逆时针旋转，观察电控柜中的哪个交流接触器动作③使机床数控系统断电，拿一根绝缘棒手动按下控制刀库旋转的交流接触器，如顺时针方向乱刀，则按下控制刀库逆时针方向旋转的交流接触器；如逆时针方向乱刀，则按下控制刀库顺时针方向旋转的交流接触器，直到刀库转到与输入的换刀刀号一致的位置注意的问题：1）开机后取下主轴和刀库所有的刀具，避免调整后换刀时发生主轴与刀库中刀具相撞的危险2）注意使用绝缘棒，避免触电的危险3）调整时要有人帮助观察刀库转动的位置是否到达换刀指令指定的刀具号位置4）调整好后输入一个换刀指令，观察刀盘前进与主轴松刀动作时主轴卡刀槽是否与刀库卡刀槽位置一致，否则会发生主轴刀具与刀库相撞的危险（2）圆盘凸轮机械手刀库乱刀现象的解决方法在出现刀号混乱的情况下应立即进行刀具的整理操作，具体步骤如下所示：①取出刀库中的全部刀具，将刀具按刀具表中相对应的关系重新插入刀库中或按刀库中刀具的实际状态修改刀具表（需打开参数开关，参数开关在数控系统CPU板上）。
浅谈加工中心零件的对刀
图ｉ
三 、机床夹具的作用 机床夹具之 所以能够在生产中得 到广泛应用，与它在 生产 中 起 的重要作用密不可分。机床夹具的主要 作用归纳为以下几 点： １ ． 保证工件 的加工精度 夹具的设计和应用注重于保证工件的可靠定位和稳定装夹 ， 可使 同一批工件的装夹结果几近一致，各工件 间的加工条件差异 性大 为减小 。所 以，采用夹具可 以在保证工件加工精度的基础上 极大地稳定整批工件的加工质量 。 ２ ． 提高劳动生产率 依靠夹具所设置的专 门定位元件和高效夹紧装置， 可 以快速 而准确地完成工件在加工工位上的定位和夹紧 ， 省去对工件逐个 找 正调整 的装夹过程 。大大缩短 了工件的装夹辅助工时，这对于 大批量 生产 的工件 ，尤其是对外形轮廓较复杂 、不易找正装夹的 工件 ，效果就更家 明显。 ３ ． 扩 大机床 工艺 范围 使用专用夹具可 以改变机床 的用途 ，扩大机床 的使用范围， 实现 一机 多能。例如 ，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹 具后 ，就 可 以对 箱体孔系进行镗削加工； 通过专用夹具还可 以将车床作为 拉床 使用；附加靠模装置便可以进行仿行车削或铣削加工，以充 分发挥 较大 的作用 。 ４ ． 改善工人 劳动 条件 采用夹 具后 ，使工件的装卸方便而快捷，减轻 了工人的劳动 强度 。对较 重的箱壳及大型工件，设计夹具时往往 同时要考虑工 件的工位时间流动输送装置及本工序 的初始定位。为保证工人生 产 安全 ， 夹 具设计还需要考虑必要的防护装置，加之现代化的气 动、液动及 自动化机械手等装备的使用 ，无疑使工人 的劳动条件 大为改善，劳动强度大大 降低。 ５ ． 降低对操作工人的技术等级要求 夹具的应用 使得工件 的装夹、操 作大为简化，使得一些生产 技术 并不熟练 的技 术工人有可 能胜任 原来只能 由熟练 技术工人 才 能完成的复杂工件的精确装夹工作。 ’ 四、简单 的三轴对刀 例如 ， 加 工一个平面零件， 如 图是一个简单的三轴零件加工：
加工中心对刀方法全解!再也不用担心对刀啦
加工中心对刀方法全解！再也不用担心对刀啦1. 加工中心的Z向对刀加工中心的Z向对刀一般有以下三种方法：1) 机上对刀方法一这种对刀方法是通过对刀依次确定每把刀具与工件在机床坐标系中的相互位置关系。
其具体操作步骤如下。
(1) 把刀具长度进行比较，找出最长的刀作为基准刀，进行Z向对刀，并把此时的对刀值(C)作为工件坐标系的Z值，此时H03=0。
(2) 把T01、T02号刀具依次装在主轴，通过对刀确定A、B的值作为长度补偿值。
(此方法没有直接去测量刀具补偿,而是通过依次对刀确定的与方法三不同.)(3)把确定的长度补偿值(最长刀长度减其余刀具长度)填入设定页面，正、负号由程序中的G43、G44来确定，此时一般用G44H—表示。
当采用G43时，长度补偿为负值。
这种对刀方法的对刀效率和精度较高，投资少，但工艺文件编写不便，对生产组织有一定影响。
2) 机上对刀方法二这种对刀方法的具体操作步骤如下：(1) XY方向找正设定如前，将G54中的XY项输入偏置值，Z项置零。
(2) 将用于加工的T1换上主轴，用块规找正Z向，松紧合适后读取机床坐标系Z项值Z1，扣除块规高度后，填入长度补偿值H1中。
(3) 将T2装上主轴，用块规找正，读取Z2，扣除块规高度后填入H2中。
(4) 依次类推，将所有刀具Ti用块规找正，将Zi扣除块规高度后填入Hi中3) 机外刀具预调＋机上对刀这种对刀方法是先在机床外利用刀具预调仪精确测量每把刀具的轴向和径向尺寸，确定每把刀具的长度补偿值，然后在机床上用最长的一把刀具进行Z向对刀，确定工件坐标系。
这种对刀方法对刀精度和效率高，便于工艺文件的编写及生产组织，但投资较大。
2. 对刀数据的输入(1) 根据以上操作得到的对刀数据，即编程坐标系原点在机床坐标系中的X、Y、Z值，要用手动方式输入到G54～G59中存储起来。
操作步骤如下：①按【MENU OFFSET】键。
②按光标移动键到工件坐标系G54～G59。
卧式加工中心对刀步骤【秘籍】
对刀是卧式加工中心的重要操作步骤，对刀是否准确会直接影响另加的加工精度，对刀方法一定要和零件加工精度互相适应，这样才能使零件加工更加准确，基准只能是一个固定的点，四轴五轴机对刀的基准不能在工件上，不然当工件进行变动时，基准就会消失，那么该如何正确对刀呢?下面将进行详细说明。
对刀原理：卧加四轴加工，编程的基准是工件的回转中心线和XY形成的面的交点，所以对刀只能以这一点位基准。
因为不好对工作台中心孔分中，所以四轴正确的对刀方法是：必须需要事先做“对刀工装”。
坐标系中工作台左右动是X轴，前后动是Y轴，到刀头上下是Z轴，绕Z轴的旋转是B轴。
首先取一块废料固定在回转工作台上，然后以”B轴旋转、XY轴不动“的方式铣一个圆柱面出来，对圆柱分中得到回转台中心线的X轴坐标。
将X坐标摇至回转台中心线坐标，继续在刚才的料上采用“B轴旋转，XY轴不动”的方式再铣一个圆柱面，然后用测量工具测出圆柱面的尺寸，然后根据此时Y方向的坐标值和圆柱的直径推算出回转台的Y轴坐标。
这样工作台的回转中心坐标就出来了，标示为X0，Y0。
在回转台以外的地方固定一块料，铣两个面，一个是XZ面，一个是YZ面，这两个面的X坐标和Y坐标，相对于回转台的回转中心坐标(X0，Y0)是一个固定值，将这两个值记下来，只要回转工作台位置不动，那么对刀工装相对位置就不会变。
每次对刀就以这两个面对刀，然后将坐标输入规定值补偿为回转台中心坐标(X0，Y0)。
以后不管工件怎么转，对刀后补偿的值都是一个固定的基准，这个基准就是是工件的回转中心线和XY平面的交点。
通过以上描述，相信大家在使用中，也会进行正确的对刀，这种对刀方法的对刀效率比较高，精度也比较准确，便于大家在工作中进行使用，对刀方法除此之外还有一些，大家也可以根据自身的实际情况进行选择，找到适合自己的一种方法。
可以说是一种组合式机床，它将许多工艺结合于一体，让制作工序可以在一个机械设备上完成，包括铣削、钻削、铰削、镗削、攻螺纹和切螺纹等等。
加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试
加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试一、实训目的( 1 )了解加工中心的各种刀库形式;( 2 ）了解机械手换刀的基本动作组成；（ 3 )掌握加工中心自动换刀程序的编写与调试运行;二、预习要求认真阅读加工中心组成、换刀装置、自动换刀程序的编写等章节内容。
三、实训理论基础1 .加工中心的刀库形式加工中心刀库的形式很多,结构各异。
常用的刀库有鼓轮式和链式刀库两种。
图 11－１鼓轮式刀库（ a )径向取刀形式（ b ）轴向取刀形式 ( c ）径向布置形式（ d ）角度布置形式鼓轮式刀库结构简单,紧凑，应用较多。
一般存放刀具不超过３2 把。
见图 11-１。
径向取刀形式( a )多用于使用斗笠式刀库的立式加工中心和使用角度布置的机械手换刀装置的加工中心;形式( b ）应用比较广泛,可用于立式和卧式加工中心，换刀可用机械手或直接主轴移动式换刀。
由于从布局设计方面的考虑，鼓轮式刀库一般都采用侧向安装的结构形式，若用于机械手平行布置的加工中心时，刀库中的刀袋(座）通常在换刀工作位可作９0 o 翻转。
形式( c ）多用于小型钻削中心;形式( d ）一般用于专用加工中心。
链式刀库多为轴向取刀，适于要求刀库容量较大的加工中心。
见图１１-2 。
图 1１－2 链式刀库2 .自动换刀装置及其动作分解斗笠式刀库换刀装置我们已经在实训 4 中接触过，在此就不再赘述。
对于刀库侧向布置、机械手平行布置的加工中心,其换刀动作分解见图１1-３。
换刀时，Tｘｘ指令的选刀动作和Ｍ６指令的换刀动作可分开使用。
图 1１-３平行布置机械手的换刀过程图1１-4 角度布置机械手的换刀过程对于刀库侧向布置、机械手角度布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-4 。
机械手换刀装置的自动换刀动作如下:（1)主轴端: 主轴箱回到最高处( Z 坐标零点)，同时实现“主轴准停”。
实验五：数控铣床及加工中心对刀及参数设置
实验五：数控铣床对刀及参数设置一、实验目的1、掌握数控铣床对刀方法2、学会数控铣刀刀补输入及编辑3、掌握铣削刀具补偿功能的建立及应用二、实验器材及设备KVC650立式加工中心、45#方料一块、常见数控铣削刀具。
三、实验内容及步骤1、对刀步骤：（此处假设编程原点在零件上表面的几何中心）（1）按工艺要求装夹工件；（2）按编程要求，安装刀具和设定刀号；*刀具的安装左手握紧刀具，右手按Z轴上的气动开关，对准主轴上的定位键槽，松开气动开关，刀具被自动拉紧。
*刀具号的设定按照工艺的要求，选好刀具并装上刀柄和拉钉，按程序设定的刀具号逐次装入刀库，其操作步骤如下：把模式选择打到MDI方式，输入要设定的第一个刀具号（TХХ），然后执行换刀指令（M06），此时主轴上的刀具好就是第一个刀具号，把第一把刀装入主轴，第一个刀具号设定完备。
其它刀具按此操作方法依次设定。
（3）对照编程说明，在工件上找到编程原点的位置；（4）启动主轴，若主轴启动过，可打到手动模式，按主轴正转即可。
若主轴没有启动过，可在MDI方式下输入M03 Sxx启动主轴。
（5）在“手轮移动”模式下，快速移动X、Y、Z轴到接近工件的位置，再移动Z轴到工件上表面以下的某个位置，此时按“POS”，在综合坐标中，按面板上的“Z”，当CRT上的“Z”闪动时，按“起源”，或按“Z0预定”，Z轴相对坐标就变为零。
（其它坐标的清零方法一样，进行这个操作的目的是保证在对X、Y时，Z方向是同一高度），移动X轴到与工件的一边接触（为了不破坏表面，操作时常在表面贴一块薄薄的纸片），把X坐标清零；提刀，移动刀具到工件的另一边，使其与工件接触，再次提刀，把X的相对坐标值除以2，使刀具移到X/2位置，该点就是编程坐标系X的原点。
Y、Z原点的求法其操作请参照以上步骤（X、Y、Z三个坐标对完以后，可以把X、Y、Z的相对坐标再次清零，此时相对坐标系的零点就是编程坐标系的零点）。
2、工件坐标系G54设定（图5.1）对刀完成以后，按“综合”，记下此时机械坐标系的X、Y Z的值。
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加工中心加工的对刀与换刀
对刀：
对刀也就是工件在机床上找正加紧后，确定工件坐标(编程坐标) 原点的机床坐标(确定G54的X、Y、Z的值) 。
换刀：
根据工艺需要，要用不同参数的刀具加工工件。
在加工中按需要更换刀具的过程叫换刀。
对刀点与换刀点的确定：
对刀点：
对刀点是工件在机床上找正夹紧后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。
对刀点可选在工件上或装夹定位元件上，但对刀点与工件坐标点必须有准确、合理、简单的位置对应关系，方便计算工件坐标点在机床上的位置(工件坐标点的机床坐标) 。
对刀点最好能与工件坐标点重合。
换刀点：加工中心有刀库和自动换刀装置，根据程序的需要可以自动换刀。
换刀点应在换刀时工件、夹具、刀具、机床相互之间没有任何的碰撞和干涉的位置上，加工中心的换刀点往往是固定的。
对刀方法：
水平方向对刀(x、y坐标) ：
(1) 杠杆百分表对刀：对刀点为圆柱孔中心；
(2) 采用寻边器对刀：圆孔或基准边
(3) 采用碰刀或试切方式对刀。
Z向对刀(z坐标) ：
(1)机上对刀：采用z向设定器对刀。
(2) 机外刀具预调+机上对刀。
(3) 机外对刀仪对刀：测量刀具的直径、长度、刀刃形状和刀角。
(4) 卧式加工中心多工位加工中的对刀问题
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