设置工件坐标系（对刀）

6.4.3　设置工件坐标系（对刀）

数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。下面将具体说明铣床和立式加工中心对刀的方法。铣床和立式加工中心将工件上表面中心点设为工件坐标系原点。一般铣床及加工中心在x、y方向对刀时使用的基准工具包括刚性靠棒和寻边器两种。

1.刚性靠棒x，y轴对刀

刚性靠棒采用检查塞尺松紧的方式对刀，具体过程如下（我们采用将零件放置在基准工具的左侧的方式）。点击菜单“机床”→“基准工具…”，弹出的基准工具对话框中，左边的是刚性靠棒基准工具，右边的是寻边器，如图6-19所示。

x轴方向对刀　点击操作面板中的“手动”按钮，手动状态灯亮，进入“手动”方式。点击MDI键盘上的，使CRT界面上显示坐标值；借助“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等工具，适当点击、、按钮和、按钮，将机床移动到如图6-20所示的大致位置。

图6-19　刚性靠棒和寻边器

图　6-20

移动到大致位置后，可以采用手轮调节方式移动机床，点击菜单“塞尺检查/1mm”，基准工具和零件之间被插入塞尺。在机床下方将显示局部放大图（紧贴零件的红色物件为塞尺）。点击操作面板上的“手动脉冲”按钮或，使手动脉冲指示灯变亮，采用手动脉冲方式精确移动机床，点击显示手轮，将手轮对应轴旋钮置于x档，调节手轮进给速度旋钮，在手轮上点击鼠标左键或右键精确移动靠棒。使得提示信息对话框显示“塞尺检查的结果：合适”，如图6-21所示。

记下塞尺检查结果为“合适”时CRT界面中的x坐标值，此为基准工具中心的x坐标，记为x₁；将定义毛坯数据时设定的零件的长度记为x₂；将塞尺厚度记为x₃；将基准工件直径记为x₄（可在选择基准工具时读出）。则工件上表面中心的x的坐标为基准工具中心的x的坐标减去零件长度的一半减去塞尺厚度减去基准工具半径，记为x。

y方向对刀采用同样的方法。得到工件中心的y坐标，记为y。

图6-21　塞尺测试对话框

完成x、y方向对刀后，点击菜单“塞尺检查/收回塞尺”将塞尺收回，点击“手动”按钮，手动灯亮，机床转入手动操作状态，点击和按钮，将z轴提起，再点击菜单“机床”→“拆除工具”拆除基准工具。

注意：塞尺有各种不同尺寸，可以根据需要调用。本系统提供的赛尺尺寸有0.05mm，0.1mm，0.2mm，1mm，2mm，3mm，100mm（量块）。

2.寻边器x，y轴对刀

寻边器由固定端和测量端两部分组成。固定端由刀具夹头夹持在机床主轴上，中心线与主轴轴线重合。在测量时，主轴以400rpm旋转。通过手动方式，使寻边器向工件基准面移动靠近，让测量端接触基准面。在测量端未接触工件时，固定端与测量端的中心线不重合，两者呈偏心状态。当测量端与工件接触后，偏心距减小，这时使用点动方式或手轮方式微调进给，寻边器继续向工件移动，偏心距逐渐减小。当测量端和固定端的中心线重合的瞬间，测量端会明显的偏出，出现明显的偏心状态。这是主轴中心位置距离工件基准面的距离等于测量端的半径。

x轴方向对刀点击操作面板中的“手动”按钮，手动灯亮，系统进入“手动”方式。点击MDI键盘上的使CRT界面显示坐标值；借助“视图”菜单中的动态旋转、动态放缩、动态平移等工具，适当点击操作面板上的、、和、按钮，将机床移动到大致位置。

在手动状态下，点击操作面板上的或按钮，使主轴转动。未与工件接触时，寻边器测量端大幅度晃动。移动到大致位置后，可采用手动脉冲方式移动机床，点击操作面板上的“手动脉冲”按钮或，使手动脉冲指示灯变亮，采用手动脉冲方式精确移动机床，点击显示手轮控制面板，将手轮对应轴旋钮置于x挡，调节手轮进给速度旋钮，在手轮上点击鼠标左键或右键精确移动寻边器。寻边器测量端晃动幅度逐渐减小，直至固定端与测量端的中心线重合，如图6-22所示；若此时用增量或手轮方式以最小脉冲当量进给，寻边器的测量端突然大幅度偏移，如图6-23所示，即认为此时寻边器与工件恰好吻合。

图　6-22

图　6-23

记下寻边器与工件恰好吻合时CRT界面中的x坐标，此为基准工具中心的x坐标，记为x₁；将定义毛坯数据时设定的零件的长度记为x₂；将基准工件直径记为x₃（可在选择基准工具时读出）。则工件上表面中心的x的坐标为基准工具中心的x的坐标减去零件长度的一半减去基准工具半径，记为x。

y方向对刀采用同样的方法。得到工件中心的y坐标，记为y。

完成x、y方向对刀后，点击和按钮，将z轴提起，停止主轴转动，再点击菜单“机床/拆除工具”拆除基准工具。

3.塞尺法z轴对刀

铣床z轴对刀时采用实际加工时所要使用的刀具。点击菜单“机床/选择刀具”或点击工具条上的小图标，选择所需刀具。装好刀具后，点击操作面板中的“手动”按钮，手动状态指示灯亮，系统进入“手动”方式。利用操作面板上的、、和、按钮，将机床移到如图6-24所示的大致位置。

图　6-24

类似在x、y方向对刀的方法进行塞尺检查，得到“塞尺检查：合适”时z的坐标值，记为z₁，如图6-25所示。则坐标值为z₁减去塞尺厚度后数值为z坐标原点，此时工件坐标系在工件上表面。

图　6-25

4.试切法z轴对刀

点击菜单“机床/选择刀具”或点击工具条上的小图标，选择所需刀具。装好刀具后，利用操作面板上的，，和，按钮，将机床移到适当位置。打开菜单“视图/选项…”中“声音开”和“铁屑开”选项。点击操作面板上或按钮使主轴转动；点击操作面板上的和，切削零件的声音刚响起时停止,使铣刀将零件切削小部分,记下此时z的坐标值，记为z，此为工件表面一点处Z的坐标值｡通过对刀得到的坐标值(x，y，z)即为工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。