数控车床换刀的原理
数控车床对刀的原理及方法
数控车床对刀的原理及方法一、数控车床对刀的原理:对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。
在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度。
同时，对刀效事还直接影响数控加工效丰。
仅仅知道对刀方法是不够的。
还要知道数控系统的各种对刀设置方式，。
以及这些方式在加工程序中的调用方法，同时要知道各种对刀方式的优缺点。
使用条件等。
一股来说，数控加工零件的编程和加工是分开进行的。
数控编程员根据零件的设计图纸，速定一个方便编程的工件坐标系，工件坐标系-般与零件的工艺基准或设计基准重合。
在工件坐标系下进行零件加工程序的编制，对刀时，应使指刀位点与对刀点重合，所谓刀位点是指刀具的定位基准点，对于车刀来说，其刀位点是刀失。
对刀的目的是确定对刀点。
在机床坐标系中的绝对坐标值，测量刀具的刀位偏基值。
对刀点找正的准确度直接影响加工精度。
在实际加工工件时。
使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用多把刀具进行加工。
在使用多把车刀加工时，在换刀位置不变的情况下，换刀后刀失点的几何位置将出现差异，这就要求不同的刀具在不同的起始位置开始加工时。
都能保证程序正常运行。
为了解决这个问题。
机床数控系統配备了刀具几何位置补能的功能，利用刀其几何位置补偿功能，只要事先把每把刀相对于某一预先选定的基准刀的位置偏差测量出来，输入到数控系统的刀具梦数补正栏指定组号里，在加工程序中利用T指令，即可在刀具轨述中自动补偿刀具位置偏差。
刀具位置值差的利量同样也需通过对刀操作来实现。
生产厂家在制造数控车床，必须建立位置测量，控制、显示的统基准点。
该基准点就是机床坐标系原点，也就是机床机械目零后所处的位置。
操作方法01数控车床对刀是车床加工技术中比较复杂的工艺之一，它的精度将会直接影响到所加工零部件的精度，所以不能马虎。
02数控车床对刀的基本原理就是将零件的坐标系与数控机床的坐标系整合起来，然后依据这个坐标系来确定对刀位置。
03目前数控车床大部分采用的是对刀器主动对刀，对刀器会自动向零件确定一个原点位置，这是十分方便快捷的对刀方法。
数控车床对刀原理及方法步骤(实用详细)
数控车床对刀原理及对刀方法对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。
在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度,同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。
仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式,以及这些方式在加工程序中的调用方法,同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件（下面的论述是以FANUC OiMate数控系统为例）等. 1 为什么要对刀一般来说，零件的数控加工编程和上机床加工是分开进行的。
数控编程员根据零件的设计图纸，选定一个方便编程的坐标系及其原点，我们称之为程序坐标系和程序原点。
程序原点一般与零件的工艺基准或设计基准重合，因此又称作工件原点.数控车床通电后，须进行回零（参考点）操作，其目的是建立数控车床进行位置测量、控制、显示的统一基准,该点就是所谓的机床原点，它的位置由机床位置传感器决定。
由于机床回零后,刀具（刀尖）的位置距离机床原点是固定不变的，因此，为便于对刀和加工,可将机床回零后刀尖的位置看作机床原点.在图1中，O是程序原点，O’是机床回零后以刀尖位置为参照的机床原点。
编程员按程序坐标系中的坐标数据编制刀具（刀尖）的运行轨迹。
由于刀尖的初始位置（机床原点）与程序原点存在X向偏移距离和Z向偏移距离,使得实际的刀尖位置与程序指令的位置有同样的偏移距离，因此，须将该距离测量出来并设置进数控系统，使系统据此调整刀尖的运动轨迹.所谓对刀，其实质就是侧量程序原点与机床原点之间的偏移距离并设置程序原点在以刀尖为参照的机床坐标系里的坐标。
2 试切对刀原理对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀；按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀；按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。
但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀，试切对刀是最根本的对刀方法。
以图2为例，试切对刀步骤如下：①在手动操作方式下，用所选刀具在加工余量范围内试切工件外圆，记下此时显示屏中的X坐标值，记为Xa。
数控机床第三章自动换刀装置 PPT课件
箱下降，将主轴上用过的刀具3放回刀
库的空刀座中；
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四、刀具交换装置
1、利用刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换
数控立式镗铣床
(4)主轴箱上升，接着刀库回转，将下 一工步需用的刀具对准主轴；
(5)主轴箱下降，将下一步所需的刀具
插入机床主轴，同时主轴内的刀具夹紧
装置夹紧刀具；
(6)主轴箱及主轴带着刀具上升；
刀具编码方式
刀具编码选刀方式是在刀具或刀套上安装用于识别的 编码条，一般都是根据二进制编码的原理进行编码。刀具 长度加长，制造困难，刚度降低，刀库和机械手结构复杂。
在刀柄1后端的拉杆4上套装 着等间隔的编码环2，由锁紧螺 母3固定。编码环直径有大小两 种，大直径的为二进制的“1”， 小直径的为“0”。通过两种圆环 的不同排列，可以得到一系列的 代码。
单臂双爪回转式机械手 两个夹爪有所分工，一个夹爪只执行
从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务； 另一个执行从刀库取“新刀”的任务。
换 刀时间较单爪回转式机械手要少。
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双臂双爪回转式机械手 手臂两端各有一个夹爪，两个夹爪
可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转 180°后，又同时将刀具放回刀库及装 入主轴。是最常用的一种形式（钩手）
1、顺序选刀
在加工前，将加工零件所需刀具按照工艺要求依次插 入刀库的刀套中，加工时按顺序调刀称为顺序选刀。
2、任选刀具
刀具在刀库中任意存放，每把刀具（或刀座）都编有 代码，自动换刀时，刀库旋转，每把刀具都经过“刀具识 别装置”接受识别。当某刀具代码与数控指令代码相符时19
任选刀具有三种换刀方式（刀具编码、刀座编码、编码附件）
（5）复位 转动手臂，回到原始位置。
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数控机床自动换刀系统
数控机床自动换刀系统一.概述要实现一次装夹多工序加工，在数控机床上必需具备自动换刀功能。
实现刀库与机床主轴之间刀具的装卸与传递功能的装置称为自动换刀系统。
自动换刀已广泛地用于镗铣床、铣床、钻床、车床、组合机床和其它机床。
使用自动换刀系统，协作精密的数控转台，不仅扩大了数控机床的使用范围，削减了生产面积，还可使机加工时间提高到70% ～80%，显著提高了生产率。
由于零件在一次安装中完成多工序加工，大大削减了零件安装的定位次数，从而进一步提高了加工精度。
自动换刀系统应当满意换刀时间短，刀具重复定位精度高，刀具储存数量足够，结构紧凑，便于制造、修理、调整，应有防屑、防尘装置，布局应合理等要求。
同时也应具有较好的刚性，冲击、振动及噪声小，运转平安牢靠等特点。
自动换刀系统的形式和详细结构对数控机床的总体布局、生产率和工作牢靠性都有直接的影响。
二.组成及其形式自动换刀系统由刀库、选刀机构、刀具交换机构(如机械手)、刀具在主轴上的自动装卸机构等部分组成。
自动换刀系统的形式是多种多样的，换刀的原理及结构的简单程度也不同，但一般可分为以下两大类：由刀库和主轴的相对运动实现刀具交换。
用这种形式交换刀具时，主轴上用过的刀具送回刀库和从刀库中取出新刀，这两个动作不能同时进行，选刀和换刀由数控定位系统来完成，因此换刀时间长，换刀动作也较多。
由机械手进行刀具交换。
由于刀库及刀具交换方式的不同，换刀机械手也有多种形式。
图1 换刀机械手的形式图1（a），（b），（c）为双臂回转机械手，能同时抓取和装卸刀库和主轴（或中间搬运装置）上的刀具，动作简洁，换刀时间短。
图（d）虽然不是同时抓取刀库和主轴上的刀具，但换刀预备时间及将刀具还回刀库的时间与机加工时间重复，因而换刀时间也很短。
抓刀运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。
图1（a）为钩手，抓刀运动为旋转运动;图（b）为抱手，抓刀运动为两个手指旋转；（c）和（d）为叉手，抓刀运动为直线运动。
数控车床四工位自动回转刀架的工作原理
数控车床四工位自动回转刀架的工作原理引言：数控车床是一种高精度加工设备，广泛应用于机械加工行业。
四工位自动回转刀架是数控车床的重要组成部分，它能够实现在加工过程中刀具的自动更换，提高生产效率和加工精度。
本文将详细介绍数控车床四工位自动回转刀架的工作原理。
一、工作原理概述四工位自动回转刀架主要由刀架本体、伺服电机、刀杆、刀具等部分组成。
刀架本体安装在数控车床主轴箱上，通过伺服电机驱动刀杆进行回转。
刀杆上装有多个刀具，可在加工过程中根据加工要求自动更换刀具。
下面将详细介绍其工作原理。
二、刀架本体和伺服电机刀架本体是四工位自动回转刀架的核心部分，它通常由高强度铸铁材料制成，具有良好的刚性和稳定性。
伺服电机则用于驱动刀架的回转运动。
通过数控系统对伺服电机进行控制，可以实现刀架的精确定位和回转速度的调节。
三、刀杆和刀具刀杆是连接刀架本体和刀具的重要部分，通常由高强度合金钢制成。
刀杆上安装有多个刀具座，刀具座上则安装有不同类型的刀具。
刀具根据加工要求的不同，可以选择不同的刀具进行自动更换。
这样，数控车床在加工过程中可以根据需要灵活选择刀具，提高加工效率和精度。
四、工作原理详解1. 初始位置设定：在加工前，数控系统会根据加工程序设定初始位置，确定刀架的起始位置和工作方向。
2. 伺服电机驱动：根据加工要求，数控系统通过控制伺服电机的运动，使刀架进行回转。
回转的速度和方向可以通过数控系统进行调节。
3. 刀具选择：在加工过程中，数控系统会根据加工程序的要求，从刀具库中选择合适的刀具。
刀具库中存储了各种类型的刀具，根据加工要求可灵活选择。
4. 刀具更换：当需要更换刀具时，数控系统会通过控制伺服电机，使刀架停在合适的位置。
然后，利用机械装置将当前使用的刀具卸下，并安装新的刀具。
5. 加工过程：在刀具更换完成后，刀架会继续回转，数控车床进行加工作业。
在加工过程中，数控系统可以根据需要调整刀具的进给速度和切削深度，以实现不同形状和精度的加工要求。
数控车床刀具补偿及换刀程序编写
绝对编程：
G90 G28 X140.0 Z130.0 ; A--B--R
T0202 ;
换刀
G29 X60.0 Z180.0 ;
R--B--C
参考点
增量编程
G28 U40 W100 T0000 T0202 目标点 G29 U-80 W50
可以使按工件轮廓编程不受影响.
❖ 一、刀具补偿的概念
❖ 刀具补偿：是补偿实际加工时所用的刀具
与编程时使用的理想刀具或对刀时使用的 基准刀具之间的偏差值，保证加工零件符 合图纸要求的一种处理方法。
二、刀具补偿的种类
刀具补偿
刀具的几何补偿
（TXXXX实现）
几何位置补偿 磨损补偿
刀尖圆弧半径补偿
（G41、G42实现）
从图示可知，
➢ 若刀尖方位码设为0或9时，机床将以刀尖圆弧中心
为刀位点进行刀补计算处理；
➢ 当刀尖方位码设为1~8时，机床将以假想刀尖为刀
位点，根据相应的代码方位进行刀补计算处理。
5、刀具半径补偿指令 ❖格式：
G41 G00 X __ Z __ G42 G01
G40 G00 X__ Z __
❖说明：
3、刀径补偿的取消
❖刀具中心从与编 程轨迹偏离过度到 与编程轨迹重合的 过程.
刀径补偿的引入和取 消必须是不切削的空 行程上.
例2：考虑刀尖半径补偿
D
C （24，-24）
O1111 N1 G92 X40.0 Z10.0 N2 T0101 N3 M03 S400 N4 G00 X40.0 Z5.0 N5 G00 X0.0 N6 G42 G01 Z0 F60 (加刀补) O N7 G03 X24.0 Z-24 R15 N8 G02 X26.0 Z-31.0 R5 N9 G40 G00 X30 (取消刀补) N10 G00 X45 Z5 N11 M30
数控车床的基本组成和工作原理
数控车床的基本组成和工作原理数控车床是一种通过计算机程序控制刀具移动和工件旋转等运动的机床，能够精确加工各类轴对称的零部件。
它是现代制造业中重要的加工设备，具有高精度、高效率、灵活性强等优点。
下面将介绍数控车床的基本组成和工作原理。
一、基本组成1.床身：数控车床的床身是整个机床的基础架构，承载整个机床的各个部件和组件。
床身一般由铸铁制成，具有高强度和抗振性能。
2.主轴箱：主轴箱安装在床身上，负责驱动工件的旋转运动。
主轴由电机驱动，在主轴箱内通过轴承支撑和转动。
3.刀架：刀架负责调节和控制刀具的位置和运动。
数控车床一般配备多个刀架，用于安装不同类型和规格的刀具。
刀架配有电动或液压驱动装置，可以实现刀具的快速切换和自动换刀。
4.工作台：工作台是放置和夹持工件的平台。
数控车床的工作台可以实现不同方向的移动和旋转，以便于刀具的切削和工件的加工。
5.伺服系统：伺服系统由数控装置、伺服电机和测量装置等组成，用于控制刀具和工件的运动。
数控装置是数控车床的大脑，根据预先编写的切削程序计算和控制刀具运动轨迹、进给速度和加工参数等。
6.冷却系统：冷却系统用于为数控车床提供冷却液，以冷却工件和刀具，减少摩擦和热量的产生，保护工件和刀具不受损坏。
二、工作原理1.切削程序编写：在进行切削之前，需要先编写切削程序。
切削程序是指通过计算机软件编写的程序，包含了刀具运动轨迹、进给速度、切削深度等加工参数的信息。
2.加工设备准备：在进行数控加工之前，需要进行刀具的安装和工件夹持。
安装刀具时，需要选择合适的刀具规格和类型，并进行刀具刀柄的装夹。
工件夹持时，需要使用合适的夹具将工件固定在工作台上。
3.参数设置：设置数控装置的各项参数，包括切削深度、进给速度、切削速度、加工路径等。
这些参数的设置根据切削程序和工件的要求进行调整。
4.启动加工：当设置完成后，启动数控装置，数控装置根据切削程序的要求，计算刀具的运动轨迹和运动速度，控制伺服系统的动作。
数控车床换刀加工梯形螺纹原理分析
关键词
数控车床
梯形螺纹
换刀精车
文献标识码 ： Ａ
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｇ６ ５ ９
目前数控机床从业人员普遍认为数控车床只能加工三 角 进行对刀 ， 从而建立工件坐标 系， 使每一把刀具刀位点通过系
螺 纹 和 小 螺距 螺 纹 ，对 于 较 大 螺距 的梯 形 螺 纹 也 只 能 进行 粗 统 补 偿 都 能 重 合 在 工 件 坐标 系 的原 点 。进 而 可 以得 出 ，每一 加 工 和 半精 加 工 。 因为 数 控 加 工梯 形螺 纹 过 程 中 ，刀 具磨 损 把 成 型 的梯 形 螺 纹 刀 具在 刀 具 刀位 点统 一 的 前 提 下 ，每 次 车
车 削 与粗 车 时起 点 一 致 就 不会 产 生 乱纹 现 象 。 度 又 提 高 了生 产 效 率 。 ５梯 形 螺 纹 车 削 时 常用 进 刀 方 法 分 析 直进法 ： 螺 纹 车 刀 ｘ 轴 方 向 间歇 车 削 至 螺 纹底 径 。此 方
２数控车床车削螺纹 的加工原理 数控车床进给系统和普通车床进给最大 的区别是， 主、 进
在数控车床上加 工梯形螺纹选择转数需要考虑不能超过
是一个脉冲数所表示的定位脉冲，用来控制螺纹车削时的起 其最大工作频率 。 例如： 采用步进 电机我们设定的最高转数不
刀点， 保 证 了 螺纹 加 工 过 程 不会 乱纹 ； 另 一路 是 与 定 位 脉冲 信 能使步进 电机启动后 ， 其 运行速度不 能跟踪系统指令频率连 号相同的螺纹加工 时的纵 向进给脉冲信 号，即主轴每旋转 一 续 上升 从 而 容 易 产 生 乱 纹 现 象 ；加 工 大 螺 距 或 者 导 程 的 梯 形 螺 纹指 令 的循 环 起 点 也 会 影 响螺 纹 的加 工 质 量 ， 螺 纹 的 周时发出数控所要求 的脉冲信号，用来控制所加工螺纹的螺 螺 纹 ，
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数控车床换刀的原理
数控车床换刀的原理是通过自动化系统控制刀库中的刀具，根据加工需要，将合适的刀具自动装卸到主轴上进行加工。
换刀的过程一般包括以下几个步骤：
1. 刀具信息的输入：将刀具的参数信息输入到数控机床的控制系统中。
这些信息包括刀具的几何参数、刀具材料、刀具号码等。
2. 刀具库的管理：刀具库是存放刀具的地方。
数控车床上一般会配备一个刀具库，里面可以放置多个不同的刀具。
在数控机床的控制系统中，可以设置每个刀具的位置和状态，以便在需要时能够准确地找到并进行换刀操作。
3. 刀具的选取：根据加工要求，在刀具库中选择合适的刀具。
根据控制系统的指令，通过自动取刀器从刀具库中取出刀具。
自动取刀器一般由机械手臂构成，可以在机床内进行多个方向的自由移动。
4. 刀具的装卸：当刀具被选中后，机械手臂将刀具转移到刀具位。
然后，刀具位上的机械装置将刀具插入主轴上的刀柄中，并将其固定。
这一过程需要保证刀具的准确定位和固定，以确保刀具在加工过程中的稳定性和精度。
5. 刀具的调整和检测：在刀具装卸完成后，需要进行刀具的调整和检测。
调整刀具的主要目的是保证刀具的几何参数与加工要求的一致性，而检测刀具的目的是确认刀具的装卸是否正确。
在数控机床上，通常会设置相关的检测装置，用于
检测刀具的位置、刀具的磨损情况等。
6. 刀具的存储和管理：在刀具装卸完成后，未使用的刀具一般会放回刀具库中进行存储。
同时，数控机床的控制系统会对刀具的信息进行管理，包括刀具的使用寿命、刀具的磨损情况、刀具的库存情况等。
总体来说，数控车床换刀的原理是通过自动化系统控制刀库中的刀具，实现刀具的自动装卸。
这样可以提高生产效率，减少人工操作的错误和劳动强度，进而提高加工精度和产品质量。