數控車床的對刀方法及修改刀補控制尺寸精度分析

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數控車床的對刀方法及修改刀補控制尺寸精度分析

常利娟

鶴壁職業技術學院 河南鶴壁 458030

[摘要]數控車床常用的對刀方法包括一般對刀方法、自動對刀方法、機外對刀儀對刀、定點對刀方法、試切對刀方法，實際工作中應該結合具體需要合理選擇相應的方法。并重視修改刀補控制尺寸精度，利用修改刀補值、程序編制、程序修改、刀補修改等方法，修復存在的缺陷和誤差，加強精度控制，提高產品加工制造質量。

[關鍵詞]數控車床；對刀方法；修改刀補；尺寸精度

引言

目前，在整個機械制造領域，數控車床得到廣泛的應用。為促進數控車床作用的有效發揮，提高產品加工精度，首先就得重視對刀操作。對刀的目的是，確定程序原點在機床坐標系中的位置及刀位偏差值，對刀包括確定刀具偏置數據、確定編程坐標系與工件坐標系一致、確定對刀點三個步驟，只有重視每個步驟的質量控制，才能實現確保對刀效果，提高產品加工質量的目的。在所有這些操作步驟當中，最為關鍵的工序是，讓編程坐標系與工件坐標系保持一致。同時為提高產品加工質量，掌握有效的對刀方法是十分必要的，并對存在的誤差及時進行修正，提高尺寸精度控制水平，為產品加工質量和效果提升創造良好條件。下面將介紹數控車床的對刀方法，并提出修改刀補控制尺寸精度方法，希望能夠引起人們對該問題的重視，能夠為對刀具體工作的開展提供啟示與借鑒。

1.數控車床的對刀方法

數控車床加工之前，為確保加工順利進行，提高加工精度，首先應該明確零件加工的原點，準確建立加工坐標系，對不同刀具的尺寸和相互位置偏差進行綜合全面考慮，然后再進行工件加工的各項操作，而上述這些工作都離不開對刀。只有對刀準確，才能為后續加工創造良好條件，確保零件加工的精準度，并提高數控機床的使用效率。為順利實現該目標，必須掌握正確的對刀方法，通常來說，常用的對刀方法包括以下幾種。

1.1一般對刀方法。一般對刀法在實際工作中的應用非常普遍，指的是在機床上使用相對位置檢測手動對刀。以Z向對刀為例，具體操作方法如下：先進行刀具安裝，然后移動刀具手動切削工件右端面，再沿著X向退刀，將右端面與加工原點距離輸入數控系統，從而完成刀具對刀過程。

1.2自動對刀方法。該方法通過刀尖檢測系統實現，刀尖以設定的速度向接觸式傳感器接近，刀尖與傳感器接觸并發出信號，數控系統立即記錄該瞬間的坐標值，并自動修正刀具補償值。完成整個對刀過程，需要用到的主要構件包括主軸、刀架、接觸式傳感器，該方法操作簡單，能自動完成對刀過程，有利于提高產品加工精度，其應用也越來越廣泛。

1.3機外對刀儀對刀。該方法的本質是，測量出刀具假想刀尖點到刀具臺基準之間X及Z方向的距離。在機外對刀儀的輔助作用之下，將刀具預先在機床外校對好，通過該方法和步驟，為后續加工制作創造良好條件。實際操作中，裝上機床之后，將對刀長度輸入相應刀具補償號就可以隨時使用，滿足工件加工制作需要，為后續各項工作順利開展奠定基礎。

1.4試切對刀方法。一方面，進行基準刀試切工件設定基坐標系。用手動方式沿A表面切削，如果Z軸不支，則沿X軸釋放刀具，停止主軸旋轉。輸入G50Z“β”，將Z向坐標設為“β”，并設偏置號Z=“β”。手動方式沿β表面切削，X軸不動時沿Z釋放刀具，停止主軸旋轉。測量距離“α”，輸入G50X“α”，X向坐標設為“α”，并設偏置號X=“α”。另一方面，進行非基準刀偏置設置。該項工作流程與設定基坐標系相同，偏置號設置存在一定的差異，測量A表面與坐標系零點間的距離“β'”，并設到偏置號Z中，同時測量距離“α'”，設到偏置號X中，偏置號=要設偏置量的偏置號+100。

2.數控車床的修改刀補控制尺寸精度方法

具體工作中，采取上述對刀方法，并經過試切、測量等工藝流程，能得到較為準確的對刀數據。但由于其它因素的影響，例如，操作方式方法不正確，操作人員綜合技能偏低，車床定位精度不準確，重復精度存在不足等，導致試切對刀的精度仍然有限，難以有效滿足工件加工制作的精度要求。為彌補這種缺陷與不足，還應該采取改進和完善措施，確保工件加工尺寸的精度。具體來說，常用方法有以下幾種。

2.1刀補值修改。第一次對刀出現誤差或者其他原因導致誤差較大，超出工件公差，未能滿足工件產品加工需要。在這種情況下，為彌補工件加工存在的缺陷與不足，可以采用刀補值修改的方法進行改進和完善，讓工件尺寸符合要求，提高產品加工精度。一方面，可以采用絕對坐標輸入法進行修改和完善。按照“大減小，小加大”原則，在刀補001-004處修改。

2.2程序編制。一方面，采用絕對編程保證尺寸精度。絕對編程在加工全過程均有相對統一的基準點，即坐標原點，累積誤差也相對較小。數控車削工件時，工件徑向尺寸精度比軸向尺寸精度要高，因而徑向尺寸最好用絕對編程，軸向尺寸常用相對編程。如果是重要的軸向尺寸，最好采用絕對編程，確保重要工件尺寸的加工精度，取得更好的產品加工效果。另一方面，采用數值換算保證尺寸精度。多數情況下，圖樣尺寸基準與編程所需尺寸基準不一致，為提高加工精度，應該將圖樣上的基準尺寸換算為編程坐標系的尺寸。根據圖樣標注的尺寸，進行換算之后得到編程尺寸，取兩極限尺寸平均值，最后得到編程尺寸。從而滿足加工尺寸需要，實現對加工精度的有效控制。

2.3程序修改。進行數控產品加工時，常常會遇到以下情況：程序自動運行后停車測量，與設計要求和規范標準進行對比分析，發現工件尺寸未能滿足要求，尺寸變化存在不規律現象，影響數控加工效果，對產品質量和性能的有效發揮也帶來不利作用。

2.4刀補修改。除了對程序進行修改之外，為減小工件加工制作的誤差，還可以采用刀補修改方式實現精度的有效控制。例如，上述臺階軸工件加工制作過程中，可以在刀補處輸入U-0.12，實現對刀補的修改，確保加工制作尺寸滿足要求，進而提高工件加工精準度。

3.結束語

對刀操作是數控加工的關鍵步驟之一，直接影響工件的精準度和產品質量。作為操作人員，應該認識對刀的重要意義，熟練掌握對刀方法，加強尺寸精度控制，并在程序編制和實際加工中能結合具體需要，采取有效的對刀方法。遵循工藝流程，減小對刀誤差，對加工中出現的誤差也及時采取調整和優化措施，實現對誤差的有效控制，提高加工精度，促進產品加工制作質量提高。

參考文獻

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