數控加工常見對刀方法，對刀儀成為不可或缺的工具

對（duì）刀是數控加工中的主要操作（zuò）和重要技能。在（zài）一定條件下，對刀的（de）精度可以決定零件的加（jiā）工精度，同時，對刀效（xiào）率（lǜ）還直接影響數（shù）控加工效率。僅僅知道對刀方法（fǎ）是不夠的（de），還要知道數控（kòng）係統（tǒng）的（de）各種對刀（dāo）設置方（fāng）式（shì），以及這些方式在加（jiā）工程序中的調用方法，同時要知道各種對刀方式的優缺（quē）點、使用（yòng）條（tiáo）件等。

一、對刀原理
對刀的目的是為了（le）建立工件坐標係（xì），直觀的說法是（shì），對刀是確立工（gōng）件在機床工（gōng）作台中的位置，實際上就是求對刀點在機床坐標係中的坐標。對於數（shù）控車床（chuáng）來說，在加工前首先要選擇對刀點，對刀點是指（zhǐ）用數控機床加工工（gōng）件時，刀具相對於工件運動的起點。對刀（dāo）點既可（kě）以設在工件上（如工件上的設計基準或定位基準），也可以設在夾具或機床上，若設在夾具或（huò）機（jī）床上的某（mǒu）一（yī）點，則該點必須與工件的定位基準保持一定精度的尺寸關係。
對刀時，應使指刀位點與對（duì）刀點重合，所謂刀位點是指刀具的定位基準點，對於車（chē）刀來說，其刀位點（diǎn）是刀尖。對刀的目的（de）是確定對刀點（或工件原（yuán）點）在（zài）機床坐標係中的絕對坐標值，測量刀具（jù）的刀（dāo）位（wèi）偏差值。對刀點找正的準確度直接影響加工精度（dù）。在（zài）實際加工工件時，使用一把刀具一般不能滿足工件的加工要求（qiú），通常（cháng）要使用多把刀具進行加工（gōng）。在使（shǐ）用多把車刀加工時，在換刀位置不變的情況下，換刀後刀尖點的幾何位置將出現（xiàn）差異，這就要求不同的刀具在不同的起（qǐ）始位置開始加工時（shí），都能保證（zhèng）程序正常運（yùn）行。為了解決這個問題，機床數控係 統配備了刀具幾何位置補（bǔ）償的功能，利用刀具幾何位置補（bǔ）償功能，隻要事先把每把刀相對於某一預先（xiān）選定的基準刀的位置偏差（chà）測量出來，輸入到數控係統的刀具參數補正欄指定組號裏，在加工（gōng）程序中利用T指令，即可在刀具（jù）軌跡（jì）中（zhōng）自動補償刀具位置偏（piān）差。刀具位置偏差的（de）測量同樣也（yě）需通過對刀操作來實現。

二、對刀方法
在數控加工中，對刀的（de）基本方法有試切法、對刀儀對（duì）刀和自動對（duì）刀等。本文以數控銑床為例，介紹幾種常用的對刀方法。

1、試切對刀法
這種（zhǒng）方法（fǎ）簡單方便，但會在工件表麵留下切削痕跡， 且對刀精度較低。如圖1所示，以對刀點（此處與工件坐標係原點重合）在工件表麵中心位置為例采用雙（shuāng）邊對刀方（fāng）式。
（1）x，y向對刀。①將工件通過夾具裝在工（gōng）作台上，裝（zhuāng）夾時，工（gōng）件的四個側麵（miàn）都應留出對刀的位置（zhì）。②啟動主軸中速旋轉，快速移動工作台和主軸，讓刀具快速（sù）移動到靠近工件左側有一定安全距離的位（wèi）置，然後降低速度移動至接（jiē）近工件左側。③靠近工（gōng）件時改（gǎi）用微調（diào）操（cāo）作（一般用0.01mm）來靠近，讓刀具慢慢（màn）接近（jìn）工件左側，使刀具恰好接觸到工件左側表（biǎo）麵（觀察，聽切削聲音、看切痕、看切屑，隻要出現一種情況即表示刀具接（jiē）觸（chù）到工件），再回退（tuì）0.01mm。記（jì）下此時機床坐標係（xì）中顯示的坐標值（zhí），如（rú）-240.500。④沿z正方向退刀，至工件表麵以上（shàng），用同樣方法接近工件右側，記下此時機床坐標係中（zhōng）顯示的坐標值，如-340.500。⑤據此可得工件坐標係原點在機床坐（zuò）標係中（zhōng）坐標值為
｛-240.500+（-340.500）}/2=-290.500。⑥同（tóng）理可測得（dé）工件坐標係原點在機床坐標係中的坐標值。
（2）z向對刀（dāo）。①將刀具快速（sù）移至工件上方。②啟動主軸中速旋轉，快速移動（dòng）工作台和主軸，讓刀具快（kuài）速移動到靠近工件上（shàng）表麵有一定安（ān）全距離（lí）的位置，然後降低（dī）速度移動讓刀具端麵接近工件上表（biǎo）麵。③靠近工件時改用（yòng）微調操作（一般用0.01mm）來靠近，讓刀具端麵慢慢接近工件表麵（注意刀具特別是立銑刀時最好（hǎo）在工件邊緣（yuán）下刀，刀的端麵（miàn）接觸工（gōng）件表麵的麵積小於半圓，盡量（liàng）不要使立銑刀的中心孔在工件表麵下刀），使刀具端麵恰好碰到工（gōng）件上表麵（miàn），再將軸再抬高，記下此時機床坐標係中的z值，-140.400，則（zé）工件（jiàn）坐標係原（yuán）點W在機床坐標係中的坐標值為-140.400。（3）將測得的x，y，z值輸入到機床工件坐標係存儲地址G5*中（zhōng）（一般使用G54～G59代碼（mǎ）存儲對刀參數）。（4）進入麵（miàn）板輸入模式（MDI），輸入“G5*”，按啟動鍵（在自動模式下），運行G5*使其生效。（5）檢驗對刀是否正確。

2、塞尺、標準芯棒、塊規對刀法
此法與試切對刀法相似，隻是（shì）對刀時主軸不轉動，在（zài）刀具和工件之間（jiān）加人塞尺（或標準芯棒、塊規），以塞尺恰好不能自由（yóu）抽動為準（zhǔn），注意計算坐標時這樣應將塞尺的厚度減去。因為主軸不需（xū）要轉（zhuǎn）動切削，這種方法不會在工（gōng）件表麵留下痕跡，但對刀精度也不夠高。

3、采用尋邊器、偏心棒和軸設定器等工具對刀法
操作步（bù）驟與采用試切對刀法相似，隻（zhī）是將刀具（jù）換成尋（xún）邊器或偏心棒（bàng）。這是最（zuì）常用（yòng）的方法。效率高，能保證對刀（dāo）精度（dù）。使用尋邊器時（shí）必須小心，讓其鋼球部位與工件輕微接觸，同時（shí）被加工工件必（bì）須是良導體，定位基準麵有較好的表麵粗糙度。z軸設定器一般用於轉移（間接）對刀法。

4、轉移（間接）對刀法
加工一個工件常常需要用到不止一把刀，第二把（bǎ）刀（dāo）的長度與第一把刀的裝（zhuāng）刀長（zhǎng）度不一樣，需要重（chóng）新對零（líng），但 有時零點被加工掉，無法直接找回零點，或不容許破壞已加工好的表麵，還（hái）有某些（xiē）刀具或場合（hé）不好直接對刀，這（zhè）時候可采用間接找零的方法。
（1）對第一把刀。①對第一把刀的時仍然先（xiān）用試切法、塞尺法等。記下此時工件原點的機床坐標z1。第一把刀加工完後，停轉主軸。②把對刀（dāo）器放在機床工作台平整台麵上（如虎鉗大表麵）。③在手輪模式下，利用手搖（yáo）移動工作台至適合位置，向下移動主軸，用刀的底（dǐ）端壓對刀器的頂部，表（biǎo）盤指針轉動，最好在一圈以內，記下此時軸設定器的示數並將相對坐標軸清零。④確（què）抬高主軸，取下第一把刀。
（2）對第二把刀。①裝上第二把刀。②在（zài）手輪模式（shì）下（xià），向下移動主軸，用刀的底端（duān）壓對刀器的頂部，表盤指針轉動，指針指向與第一把刀相同的（de）示數A位置。③記錄此時軸（zhóu）相對坐標對應的數值（zhí）z0（帶正負號）。④抬高（gāo）主軸，移（yí）走對刀器。⑤將原來第一把刀的G5*裏的z1坐標數據加上z0 （帶正負號），得到一個新的坐標（biāo）。⑥這個新的坐（zuò）標就是要找的（de）第二把刀（dāo）對應（yīng）的工件原點的機床實際坐標，將它輸入到第二把刀的G5*工作坐標中，這（zhè）樣，就設定好第（dì）二把刀的零點。其（qí）餘刀與第二把刀（dāo）的（de）對刀（dāo）方法相同。注：如果幾把刀使用同一G5*，則步驟5）， 6）改為把z0存進二號刀的長度參數裏，使用第二把刀加工時調用（yòng）刀長補正G43H02即（jí）可。

5、頂（dǐng）尖對刀法
（1）x，y向對刀。①將工件通過夾具（jù）裝在機床工作台（tái）上（shàng），換（huàn）上頂尖。②快速（sù）移動工作台和主軸，讓頂尖移動到近工件的上方，尋找（zhǎo）工件畫線的中心點，降低速度移動讓頂尖接近它。③改用微調（diào）操作，讓頂尖慢慢接近工件畫（huà）線的中心點，直（zhí）到頂尖尖點對準工件畫線（xiàn）的中心點，記下此時機床坐標係中的x， y坐標值。（2）卸下頂尖，裝（zhuāng）上銑刀，用其他對刀方法如試切法、塞（sāi）尺法等得到z軸坐標值。

6、百分表（或千分表）對刀法（fǎ）（一般用於 圓形工件的對刀）
（1）x，y向對刀。將百分表的安裝杆裝在（zài）刀柄上，或將（jiāng）百分表的磁性座（zuò）吸在主軸套筒上，移動工作台使（shǐ）主軸中心線（即刀具中心）大約移到工件中心（xīn），調節磁性座上伸縮（suō）杆的長（zhǎng）度和角度，使百分表的觸頭接觸工件的圓周麵，（指針轉動約0.1mm）用手慢慢轉（zhuǎn）動主軸，使百分（fèn）表的觸頭沿著工件的圓周麵轉動，觀察（chá）百分表指（zhǐ）針的便移情況，慢慢移動工（gōng）作台的軸和軸（zhóu），多次反複後，待轉動主軸時百分表的指針基本在同一位置（表頭（tóu）轉動一周時，其指針的跳動量在允（yǔn）許的對刀誤差內，如0.02mm），這時可認為主軸（zhóu）的中心就是軸（zhóu）和軸的原點。（2）卸下百分表裝上銑刀，用其他對刀方法如試（shì）切法、塞尺法（fǎ）等得到z軸坐標值。

7、專用（yòng）對刀器對刀法
傳統對刀方法有安全性差（如塞尺對刀，硬碰硬刀尖易撞壞）占用機時（shí）多（如試切（qiē）需反複切量幾次），人為帶來的隨機性誤差大等缺點，已經適（shì）應不了數控加工的節奏，更不利於發揮數控機床的功能（néng）。用專用對刀器對刀（dāo）有對刀精度（dù）高、效率高、安全性好等優點，把繁瑣的靠經驗保證的對刀工作簡（jiǎn）單化了，保證了數控機床的高效（xiào）高精度特點的發揮，已成為數控加工機上解決刀具對刀不可或缺的一（yī）種（zhǒng）專（zhuān）用工具。