數控加工中常見對刀的方法及其精確對刀技巧研究

宋 胄

(泰州機電高等職業技術學校 江蘇泰州 225300)

數控加工中常見對刀的方法及其精確對刀技巧研究

宋 胄

(泰州機電高等職業技術學校 江蘇泰州 225300)

對刀是數控加工中的重要操作，零件的加工精度在很大程度上取決于對刀的精確性，本文介紹了對刀原理及對刀思路、對刀的方法以及探討了精確對刀的技巧。

對刀原理；對刀方法；精確技巧

隨著科學技術的飛速發展，社會對產品多樣化的要求日益強烈，產品更新越來越快，同時隨著工業的不斷發展，復雜形狀的零件越來越多，精度要求也越來越高，傳統的加工方法已經無法適應現代的加工，具有高精度、高柔性的數控加工技術因此得到了迅速發展和廣泛應用。

數控加工不僅包含著數控程序的編寫，還有一個重要的步驟就是對刀，它是數控加工中的重要前提，零件的加工精度在很大程度上取決于對刀的精確性，同時，對刀的高效與否還直接影響數控加工的速度。

一、數控加工中對刀的原理及對刀思路

在數控加工機床上進行加工，最重要的是確定刀位點的位置，即刀具刀位點的起始位置，也就是我們通常所說的對刀點或者起刀點，對刀的實質是確定工件在機床坐標系中的位置，也就是確定工件坐標系相對于機床坐標系之間的關系。對刀的主要工作是獲得參與加工的每把刀具的補償值。

根據上述，對刀的基本思路就是(1)確定刀具上的刀位點。刀具的刀位點是一個基準點，不同的刀具的刀位點不同，直線形刃口的刀具的刀位點為一個點，圓弧形刃口的刀位點一般在其中心點上。(2)確定工件坐標系原點和機床坐標系原點之間相關聯系。數控機床的機床坐標系是一個固定的坐標系，而工件坐標系是為了方便編程人為設定的坐標系，在機床開始工作之前應該建立起二者的聯系。(3)建立刀位點與工件坐標系的聯系。即采用方法明確告知數控系統刀位點在其工件坐標系的位置。

二、數控加工中對刀點位置確定的原則

對刀點可以選擇在工件上，也可以選擇在夾具或機床上，但是為了確保對刀的精度，一般我們會將對刀點盡量設置在工件零件的設計基準或者工藝基準之上，這樣盡量使加工的程序編制工作簡單方便，便于用常規量具檢查，引起的加工誤差小。

三、數控加工中的對刀方法

數控機床常用的對刀方法有三種：試切法對刀、對刀儀對刀、自動對刀

(一)試切法對刀。試切法對刀是指通過手動控制刀具試切工件來完成的對刀操作，一般常用在精度要求不高的場合，其操作簡單易學，使用較為廣泛。其操作過程為刀具安裝后，先移動刀具手動切削工件右端面，再沿X向退刀，將此時的機床坐標Z值輸入數控系統，即完成刀具Z軸對刀過程；再移動刀具切削外圓后，沿Z向退出，測量工件的直徑，根據所得的數值按“測量”鍵，系統會自動完成X軸的對刀過程。

(二)對刀儀對刀。對刀儀對刀的本質是利用先進測量手段直接測量出刀具刀位點與基準之間的距離。對刀儀對刀可將刀具預先在加工之前校對好，這樣當刀具安裝后可直接將對刀數值輸入到相應刀具補償位置就可以使用。機外對刀儀不僅可以用來測量刀具的長度和直徑，也可以測量刀具的形狀和角度。另外，當刀具損壞需要更換新刀具時，可以用機外對刀儀測出新刀相對于原刀具的偏差，以便進行補償、保證加工的正常進行。

(三)自動對刀。自動對刀是通過專門的檢測系統實現的，其包含接觸式傳感器，對刀時刀尖以設定的速度向檢測系統的感應器接近，當刀尖與感應器接觸時，會發出信號，數控系統立即記下該瞬間的坐標值，并自動存儲，從而實現自動對刀。

四、數控加工中精確對刀的技巧

隨著數控加工技術的發展，越來越多的企業在加工中運用對刀儀器來實現數控機床對刀操作的高效率和高精度，然而對于一些中小企業，購置高精度的對刀儀器是不現實的，往往在加工中需要通過試切法來進行對刀，但是試切法對刀的對刀精度是有限的，因此還須精確對刀。筆者在實踐中總結了精確對刀的技巧，就是在對刀時控制好對刀余量，在加工余量的范圍內，通過“試切—測量—補償”的思路，反復修調數值，使程序規定值與實際測量值的誤差符合精度要求。

精確對刀偏移量的公式為偏移量=理論值(程序指令值)—實際值(測量值)。

例如：用試切法試切長度為50mm，直徑為40mm的圓柱，如果實際測量得到的直徑和長度分別為40.15mm和49.95mm，則該刀具在X、Z向的刀具補償值分別要加上-0.15mm和-0.05mm。

五、結語

在數控加工中，由于對刀是數控機床加工操作非常關鍵的一個操作步驟，對刀的正確性直接影響了零件加工精度，因此，我們一定要掌握對刀的原理，選擇合適的對刀方法、學會精確的對刀，從而保證工件的加工質量，提高零件的加工效率。

[1]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(3):179-181.

[2]梁節民,柳輝民.淺談數控機床加工系統的對刀技巧[M].北京:中國工業技術出版社,2008:136-240．.

[3]張秀平.數控機床的對刀原理及常用的對刀方法[J].機械制造與研究,2010.39(1):73-75.

[4]韓東先.數控加工中工件坐標系的建立及對刀方法的探討[J].山西工業技術,2007,20:33-46．

[5]對刀儀在數控車床上的應用介紹.中國機床商務網，2011

[6]閔黃文,惠軍輝.數控機床中對刀方法與編程時刀位點選擇問[J]．石家莊工業技術,2006,11:68-77.

[7]劉賢承.數控加工中工件坐標系的建立及對刀方法的探討[J].山西工業管理,2007,20:33-46．

The common tool setting method and the precise skill in data control process

Song Zhou
(Taizhou Electromechanical Higher Vocational and Technical Schools, Taizhou Jiangsu, 225300, China)

Tool setting is an important operation in data control processing, parts machining accuracy depends largely on the precision of the tool setting, this paper introduces the principle of cutter and the tool idea, method, discusses the precision of tool setting skills.

tool setting principle; tool setting method; accurate techniques

TP29

A

1000-9795(2014)012-000198-01

［責任編輯：鮑 雨］

宋 胄(1977-)，男，江蘇泰州，本科，中學一級。研究方向：數控加工及數控教學。