金工實習中數控車床對刀方法探討

摘 要 隨著科技的進步，信息化、自動化技術推動了數控車床的發展，在系統的數控車床培訓中，對刀方法有手動對刀法、自動對刀法、機外對刀儀對刀等。本文主要針對數控加工過程中的對刀原理和不同的對刀方法進行了分析，最后提出數控車床精準對刀的方法。

關鍵詞 金工實訓 數控車床 對刀方法

中圖分類號：TH161 文獻標識碼：A

0引言

計算機技術、信息技術、自動化技術的廣泛應用使得現代制造業發生了巨大變化，先進的科學技術推動了制造業的發展，現代制造業中刀具材料、數控機床與傳統相比有了明顯的變化。數控機床的信息化以CAD和CAM兩種數控編程為代表，其自動化水平、可靠性都有了很大提高。對金工實訓中學生的實踐與教學提出了挑戰。尤其是以CAD和CAM為代表的集成軟件數控編程的自動化應用實訓、數控機床實訓等，需要教師不斷學習新的數控機床自動化知識，通過產學結合開展教研，強化教學水平。

1數控車床加工的對刀原理分析

數控加工過程中對刀方法的基本原理是精準定位機床上工件的正確位置，實現對工件的定位就需要調整刀具位置，通過對刀滿足對零件進行車削等工序。數控機床進行車削等工序需要提前對加工工序進行編程。

首先，學生在編程過程中需要提前對工件的圖紙進行整體的工藝分析，對圖紙上零件的形狀、尺寸等進行分析，擬定加工方案、合理選擇刀具、確定切削用量。在保證零件加工的精度的基礎上，在圖紙上建立起工件加工的坐標系，把工件的幾何參數錄入到坐標系中，確保所有幾何參數都能在坐標系中找到正確的位置，然后參照坐標系進行編程，使得編程的坐標系與圖紙上零件的坐標系重合，選擇工件圖紙的坐標系原點時需要選擇一處固定點作為原點，避免出現坐標原點發生位移的情況。

其次，對加工的刀具實現操作需要滿足以下幾點：首先刀具上的刀位點必須要和對刀點重合;其次，編程確定的坐標系原點要與機床的參考點建立起聯系，選擇工件坐標系上的點作為對刀點能夠有效降低對刀誤差，提高精度;最后，使用數控代碼指令確定刀位點和零件的坐標系位置。

2數控車床對刀基本方法

數控車床對刀的基本方法有手動、自動、對刀儀、ATC等。

手動對刀法包括相對和絕對兩種位置檢測方式。相對對刀法可以采用三種對刀方式：

（1）使用鋼直尺直接測量，方法簡單易操作，但是精準度不高。

（2）手動移動刀具，通過手動移動將刀尖與定位塊工作面對齊，然后清零坐標系，回到原點再次讀取坐標值，這種對刀法一樣受到人為因素的影響，精準度的高低取決于刀尖與定位塊工作面之間對齊的精度。

（3）將工作面用機床車一刀，測量需要加工的零件的大小，間接計算，精準度較高。

對刀儀對刀的方法是依靠安裝在數控機床上的對刀儀實現的。使用前需提前把零件的參數、刀具位置、坐標系等數據錄入到對刀儀當中，然后直接使用對刀儀對刀具進行校對，這種方法避免了人工操作的誤差，精準度較高，但是對刀儀相對手工對刀法而言成本較高，換刀難，結構復雜，因此采用這種方法對刀的主要是鏜銑類數控機床。

ATC對刀同樣需要在數控機床所安裝其他的儀器，通過其他的儀器實現對刀。ATC對刀主要依靠顯微鏡，通過顯微鏡的十字線中心點定位機床坐標系的固定點，然后通過手動脈沖發生器移動刀具，使得刀尖與對刀鏡中心重合，最后，數控機床會自動根據刀位點與機床原點的相對距離存入刀補號區域。ATC對刀過程中依舊需要人工操作，因此對刀的精度不高，誤差較大。

3數控車床的精準對刀法

精準對刀法操作比較簡單，可以采用試切的方式進行對刀，對工件進行試切，精準定位對刀點，實現對刀的步驟主要有：（1）對刀具的偏置量進行設定，操作者在數控機床的面板上用“刀具偏置”這一功能鍵，將偏置量輸入到刀具補償寄存器當中，在這里需要注意的是每一個偏置量都對應著一個刀具補償號;（2）試切，通過試切工件，選定工件的坐標系原點;（3）確定對刀點。

采用試切工件的方式確定對刀點，其精準度的提高可以先對工件的端面等位置車一刀，然后測量工件大小、尺寸等數據，降低進給的速度，讓每一把刀接觸工件的進度保持一致。試切過程中，機床操作試切進行對刀存在著誤差，學生需要再次根據工件實際的加工精度和尺寸對刀偏進行微調，通過微調使得對刀精度向著標準改進，最終實現對刀精度的提高。另外，刀具在使用的過程中經常會出現磨損的情況，容易引起刀偏，需要學生額外對刀具磨損情況進行關注，降低誤差，提高對刀的精度。

4總結

隨著科技的進步，數控機床逐漸向著高質量、高精度、高智能的方向發展。零件的形狀、尺寸多種多樣，但是對刀的實際操作方法萬變不離其宗，要掌握多種數控機床對刀的實操方法就必須要加強實際操作，在實踐當中總結操作經驗，發現自身存在的問題，提高自身的綜合素質和實踐水平。

作者簡介：宋洪奇（1981.9-）男，漢族，湖南婁底人，本科，湖南人文科技學院，助理實驗師，研究方向：實驗、實訓。

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