數控銑削加工中幾種常見的對刀技巧

苗宇

摘 要：在數控加工過程中，對刀是很關鍵的一步，對刀操作的不正確，將直接影響零件的加工質量，也可能導致刀具與數控機床發生碰撞，造成不良后果。本文主要敘述了數控銑削加工中常用的對刀方法，并詳述了操作技巧。

關鍵詞：數控銑削加工；原則；對刀技巧

一、對刀點與換刀點確定的原則

對于數控機床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，它是通過對刀點來實現的?！皩Φ饵c”是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點。選擇對刀點的原則是：（1）方便數學處理和簡化程序編制；（2）在機床上容易找正，便于確定零件的加工原點的位置；（3）加工過程中便于檢查；（4）引起的加工誤差小。

對刀點可以設在零件上、夾具上或機床上，但必須與零件的定位基準有已知的準確關系。當對刀精度要求較高時，對刀點應盡量選在零件的設計基準或工藝基準上。對于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對刀點。

二、數控銑削加工中幾種常見對刀方法

1.試切法對刀

如果對刀精度要求不高，為方便操作，可以采用直接試切工件來進行對刀。對刀過程為：（1）在MDI方式下輸入S500 M03，按“循環啟動”按鈕，使主軸旋轉。（2）按“手動”按鈕，進入手動方式，手動操作將刀具移動到工件右端面附近。（3）按“手動脈沖”按鈕，進入手輪方式，搖動手輪，使刀具輕輕接觸工件右端面，有鐵屑產生。（4）按“OFFSET SETTNG”按鈕，進入工具補正界面，按軟鍵“坐標系”，進入G54—G59界面，用光標鍵將光標移動到G54的X處，鍵入“X54”，按軟鍵“測量”。

2.刀具的Z向對刀

碰刀對刀法：（1）將刀具裝入機床主軸，在MDI方式下使刀具旋轉。（2）進入手輪方式，調整倍率，搖動手輪，使刀具輕輕接觸工件表面。（3）進入坐標系界面，將光標移動到G54的Z處，鍵入“Z0”，按軟鍵“測量”，則Z向零點設定完成。

量塊對刀法：設量塊厚度為10毫米，對刀過程與碰刀對刀過程相似，但刀具不能旋轉。進入坐標系界面，將光標移動到G54的Z處，鍵入“Z10”，按軟鍵“測量”，則工件表面即為Z零點。量塊對刀法適用于表面加工過的工件，對刀精度較高。

加工中心的Z向對刀：由于加工中心刀具較多，每把刀具到Z坐標零點的距離都不相同，這些距離的差值就是刀具的長度補償值，因此需要在機床上或專用對刀儀上測量每把刀具的長度，并將其差值輸入刀具補正表。加工中心的Z向對刀一般有以下兩種方法：（1）機上對刀：這種方法是依次確定各把刀具的長度差，并將其輸入刀具補正表。操作方法為：將最長（或最短）的刀具作為標準刀，采用碰刀對刀或量塊對刀，設定工件坐標系的Z向零點，并記錄此時機床的絕對坐標值。（2）機外刀具預調+機上對刀：這種方法是先在機床外利用刀具預調儀精確測量每把刀具的軸向尺寸，確定每把刀具的長度補償值，輸入刀具補正表。然后選用一把標準刀在機床上進行Z向對刀，確定工件坐標系，在程序中由G43或G44調用刀具長度補償值，進行刀具的長度補償。

3.杠桿千分表

對刀當對刀點為圓柱孔或圓柱面的中心時，常用杠桿千分表對刀法。對刀步驟如下：（1）用磁性表座將杠桿千分表吸在銑床主軸上。（2）在手動方式下手動輸入“M03S50”指令，使主軸低速旋轉。（3）利用手搖脈沖發生器手動操作機床，使隨機床主軸旋轉的表頭按X、Y、Z的順序逐漸靠近工件表面。（4）移動Z軸，將表頭壓入工件表面約011mm。（5）逐漸減少手搖脈沖發生器的移動量，使表頭旋轉一周時，其指針的跳動量在允許的對刀誤差內（如0101mm），此時可認為主軸的旋轉中心與被測孔的中心是重合的。（6）記下此時機床坐標系中X、Y的坐標值。杠桿千分表的對刀精度高，但效率較低，對被測孔的精度要求也較高（一般要求被測孔經過鉸或鏜加工）。

4.長度補償法

由于X、Y方向的坐標值沒有發生改變，要使刀具重新回到工件零點，只需考慮Z方向的變化。在沒有對刀儀的情況下，也可利用等高塊或Z向設定器結合相對坐標在機床上測量刀具長度并對其進行補償。操作步驟如下：（1）依次將刀具裝在主軸上，如圖所示，利用Z向設定器確定每把刀具到工件坐標系Z向零點的距離（如圖中A、B、C），并將其值記錄下來。（2）以其中最長（或最短），即與工件距離最?。ɑ蜃畲螅┑牡毒咦鳛闃藴实毒?，將其對刀值作為工件坐標系的Z值。（3）確定其他刀具的長度補償值：HO2=±|A-B|，HO3=±|A-C|，正負號由程序中的G43或G44來確定。（4）將長度補償值輸入CNC系統的存儲器H中。由于用這種方法對刀時一般用G54來建立工件坐標系，所以換刀后只要刀具位于工件上表面上方，可以將任意點作為起刀點。

參考文獻：

[1]趙玉剛，江世成.一種簡易的數控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償方法[J].機電工程，1999，（03）.

[2]陳光明，吳洪彬.數控車床的對刀原理及對刀方法[J].機床與液壓，2002，（03）.

[3]夏麗英，史新民.數控加工技術[J].北京：電子工業出版社，2002.