所有切削刀具从加工第一个工件时就开始磨损。当刀具加工时,其切削刀具边缘会磨损少量材料。这会导致加工表面沿切削刃方向生长(或收缩)。

在公差较小的情况下,加工表面会增大或收缩,早在切削刀具变钝之前就接近公差极限。发生这种情况时,必须进行尺寸调整。事实上,在切削刀具的使用寿命期间,可能需要进行多次尺寸调整,特别是对于车刀和镗杆等单点切削刀具。

对于长时间运行的作业,CNC 操作员非常擅长记住在需要调整尺寸之前可以加工多少工件,以及在切削刀具变钝之前可以生产多少工件。虽然任何类型的数控机床都是如此,但对于可以长时间无人值守运行的多杆进给车削中心来说尤其如此。如果没有钝刀具和需要调整尺寸,机器可以运行很多小时——可能一天或更长时间——而无需操作员在场。

虽然您无能为力更换损坏的刀具,但本文将展示一种使操作员不必手动进行尺寸调整的方法。只要每个精加工工具能够持续使用,这将使他们能够腾出时间去做其他事情,无论需要多少次尺寸调整。

这项技术要求您了解前面提到的有关切削刀具行为方式的相同知识。例如,假设您知道 5 号炮塔工位中的新精车刀具可以加工 50 个工件,然后必须进行 X-0.0003 的直径尺寸调整。每增加 50 个工件,就需要再进行一次 X-0.0003 的尺寸调整。您也知道,刀具在必须更换之前可以使用 300 个工件。请注意,许多公司在生产运行文档中为长期运行的作业提供此类信息,以便操作员知道如何处理切削刀具。

考虑这个命令自动完成尺寸调整的程序段:

O0001(主)
...
N250 T0505 M42(精加工车刀)
N255 G96 S500 M03
N260 G00 X3.0 Z0.1 M08
...
(精加工车刀精加工)
N265 G65 P9030 T5.0 W50.0 D300.0 A-0.0003 V542.0
N270 M01
N275 T0606 M42(下一个刀具)
...
N600 M99
查看 N265 行。它位于切削刀具的加工命令之后、下一个刀具被命令并调用自定义宏之前。命令中的参数(变量)指定如何根据我们经过验证的方法进行大小调整。
说明:
T:尺寸调整的磨损偏移数
W:每次调整前的工件数量
D: 钝刀前的工件数量
A:调整量和方向,在我们的示例中为负
V:用于计数的永久公共变量号
参数 T、W、D、A 是不言自明的,并且值已按照上述场景中的描述进行设置。
参数 V 指定永久公共变量号(在我们的例子中为#542),该变量将用于计算尺寸调整之前的工件数量以及切削刀具变钝之前的工件数量。
关于程序的一些注意事项
在设置过程中,设置人员必须手动将永久公共变量的值(在我们的例子中再次为 #542)设置为切削刀具在变钝之前可以加工的工件数量(参数 D,在我们的例子中为 300.0)。
该变量倒计时。操作员可以监控该变量的值,以了解在切削刀具变钝之前还可以加工多少工件。
当计数器达到零时,将发出沉闷的刀具警报声,停止机器并在显示屏上显示消息(REPLACE/INDEX INSERT)。
发生这种情况时,自定义宏会重置计数器(重置为 D 参数的值)。
要继续,操作员更换刀片,并且必须从下一个刀具(在我们的例子中是转塔工位 5 之后的刀具)重新启动程序。
该自定义宏可对直径进行尺寸调整。可以对其进行修改以处理关键孔。
仅使用此功能对需要尺寸调整的精加工切削刀具进行自动尺寸调整。如果多个精加工刀具需要这样做,只需包含对自定义宏的另一次调用(只需指定一个不同的永久公共变量用于计数)。
如果您希望为不需要调整尺寸的刀具(如粗加工刀具)提供钝刀具警报,请将参数 W 与参数 D 相同。
自定义宏调用指令(G65指令)必须在刀具加工后放置,以使倒计时变量正常工作。
自定义宏:
O9030(自动调整尺寸宏程序)
#[#22]=#[#22]-1.0(计数器)
(确定范围)
#100= [#7/#23](调整次数)
IF [[#100-FIX[#100]] EQ 0] THEN #100 =#100-1 (若能被整除则调整调整次数)
#100=FIX[#100](整数调整次数)
#32=0(循环计数器)
WHILE [#32 LE #100] DO 1(查找尺寸调整的触发点)
#27=[#7-[#32 * #23]](测试上限)
#28=[#7-[[#32+1.0] * #23]](测试下限)
#29=#[#22](计数器)
IF[ [#29] GT [#27] ] GOTO 75
IF[[#29]LT[#28]]GOTO75
#2=#28(下限)
N75 #32=#32+1
END1
(如有需要,请调整尺寸)
IF[[#[#22]] NE [#2+#23]] GOTO 75(尺寸调整测试)
(在此调整尺寸)
#[2000+#20]=#[2000+#20]+[#1](调整X磨损偏移)
(测试刀具是否钝了)
N75 IF [#[#22] GT 0] GOTO 99(插入更改测试)
(在此处重置偏移值)
IF [ [#7/#23] NE [FIX[#7/#23]]] GOTO 91
#33=FIX[#7/#23]-1
GOTO92
N91 #33=FIX[#7/#23]
N92#[2000+#20]=#[2000+#20]-[#1*#33](调整X磨损偏置)
#[#22]=#7(重置计数器)
#3006=100(替换)
N99 M99

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