數控鏜銑床對刀方法解析

摘 要：制造業的快速發展，需要較多的青年操作者來擔任機械操作崗位。操作者從事在線生產，首先就是正確的操作機床，掌握一套正確的對刀方法，才能更好的服務于生產。對刀方法正確與否，關系到后續的編程加工。在數控鏜銑床操作中，對刀的方法比較多，根據多年的實踐操作經驗，現總結以下幾種常用的對刀方法進行解析。

關鍵詞：數控鏜銑床；工件；對刀

引言

對刀就是讓機床電腦知道刀具在機床的具體位置，是數加工中極其重要和復雜的工作，對刀的目的就是建立工件坐標系或是編程坐標系的過程。就是使主軸上的刀位點都能準確到達指定的加工位置。也就是使工件原點（編程原點）與機床參考點之間建立某種聯系。其中刀位點是刀具上的一個基準點，刀位點的相對運動軌跡就是編程軌跡，而機床參考點是數控機床上的一個固定基準點，該點一般位于機床移動部件沿其坐標軸正向的極限位置。

1 在線加工的對刀方法

1.1 試切法對刀

產品為毛坯或者粗加工的情況下進行對刀，就可以通過加工刀具的刀沿進行對刀。如果是平面對刀，對刀步驟如下：

1.1.1 使數控鏜銑床返回機床參考點，建立機床坐標系。

1.1.2 用“手輪”方式銑削待加工平面，Z軸切削量控制在0.1mm～0.3mm。

1.1.3 保持Z軸方向不動，通過X軸或Y軸將刀具退出加工平面。

1.1.4 停止主軸轉動。

1.1.5 記錄數據，檢查工件余量與工藝是否一致。

至此，對刀工作全部結束，可以調出程序進行加工了。

1.2 使用G54/G55/G56/G57指令對刀

使用現代數控鏜銑床提供的存儲型零點偏置模式建立坐標系，它是將對刀特定點的當前機床坐標輸入到數控系統零點偏置的存儲單元中，從而得到刀具當前刀位點的工件編程坐標。如果加工工序是最后一道精加工工序，或者是返工工序，可以采用以下方法進行對刀。如果是加工平面，精加工余量一般0.05mm～0.2mm，如果產品進行返工，往往沒有加工余量，但又必須以此加工平面為基準，需要選用Z軸對刀器，對刀步驟如下：

1.2.1 數控鏜銑床各幾何軸返回機床參考點，建立機床坐標系。

1.2.2 對測量工件平面、對刀器進行清理擦拭，將Z軸對刀器通過底座吸附在測量平面。

1.2.3 將刀具通過高壓空氣吹干凈后，裝入主軸錐孔內。如果是多刃刀具，需要用千分表檢查各個刀尖的高度，是否在誤差范圍內。

1.2.4 用“手輪”方式將刀具移動到Z軸對刀器端面，主軸始終處于停轉狀態，否則可能導致刀具和對刀器損壞。

2.2.5 把當前刀具機床坐標系下的Z方向坐標值，輸入到G54點偏置存儲單元上的Z方向坐標上。

2.2.6 用“手輪”方式移開刀具。

用同樣的方法，可以把第2刀、第3刀……，對應的輸入到G55、G56……零點偏置存儲單元中。

內孔為基準的對刀方法， 如果工件內孔為加工坐標中心，可以通過光電尋邊器進行找正內孔中心坐標，當內孔在100-400之間，可以用百分表進行找正圓心。

（1）數控鏜銑床各幾何軸返回機床參考點，建立機床坐標系。（2）對測量內孔進行清理擦拭。（3）將光電尋邊器裝入錐柄內，為了保證找正精度，光電尋邊器工作時保持旋轉940r/min，先找X中心，機床Y軸保持不動，通過對內圓一側進行接觸，得出測量值X1，然后對另一側進行接觸，得出測量值X2，（X1+X2）/2即是所求的X軸工件坐標中心，同樣方法，可測得Y軸工件坐標中心。（4）當內圓中心找好后，把當前機床坐標系下的坐標值，輸入到G54點偏置存儲單元上的相關軸的坐標上。

1.3 使用相對補償法對刀

此種對刀方法廣泛應用于復雜零件的加工，多種刀具參與加工。以G17平面為例，確定一把刀作基準（標準）刀，并設定一個對刀基準點，把基準刀的刀補值設為0，然后使每把刀的刀尖與這一基準點接觸，測出各把刀與基準刀的X、Z軸的偏置值△X、△Z。這樣就得出了每把刀的刀偏量，并把刀偏值輸入到數控系統當中。

此種方法操作簡便易行，在復雜零件加工時，避免多次繁瑣的對刀，能夠有效的提高加工效率，降低操作者的勞動強度。

1.4 光學檢測對刀儀對刀（機外對刀）

此種方法是將刀具與刀柄安裝在一起，然后緊固在對刀儀的刀具臺安裝座上，搖動X向和Z向進給手柄，使移動部件載著投影放大鏡沿著兩個方向移動直到刀尖或假想刀尖（圓弧刀）與放大鏡中十字線交點重合為止。通過讀顯示器分別讀出X和Z向的長度值，即為該刀具的對刀長度，并把此值輸入到數控系統的工件坐標當中去。此種方法是預先將刀具在機床外校對好，以便裝上機床即可以使用，大大節省輔助時間。

1.5 非標準平面對刀

在非標準平面內對刀是非常關鍵的工作，在線加工時，經常因為對刀方法不正確，導致產品產生加工質量為題。以G18平面的30°斜面為例。

1.5.1 使數控鏜銑床返回機床參考點，建立機床坐標系。

1.5.2 編輯機床旋轉程序，通過坐標系旋轉完成偏移。

1.5.3 通過檢棒校正萬能角銑頭為30斜角。

1.5.4 刀具到達對刀位置后，將當前機床坐標輸入到數控系統零點偏置的存儲單元，當換刀后，需要對參與聯動的兩個坐標軸進行對刀，否則對刀值是錯誤的。

由于操作經驗的影響，操作者在對刀時，往往對Y軸對刀，而忽略了X、Z軸，從而產生對刀失敗。建議操作者在對刀和操作過程中，通過MDA來完成各個幾何軸的動作，保持Y軸的運動軸線是旋轉后的軌跡，如果手動、手輪參與工作，對后續加工帶來較多不便。

2 結束語

通過對多種對刀方法進行解析，可知每一種對刀方法都有其自身的優缺點，機床操作者可以根據自己的實際生產需要，靈活運用。采用合理的對刀方法，可以節省輔助時間，有效地提高生產效率。

作者簡介：高永江（1981-），男，漢族，河南新鄉市人，學士，技師（技術操作高級工程師），主要研究領域為汽輪機制造和數控技術應用。