數控加工常見的七種對刀方法（fǎ）測頭測量係統高效率對刀調試

對（duì）刀是數控加工中的主要操作和重要技能。在一定條件（jiàn）下，對刀的精（jīng）度可以決定零（líng）件的加工精度，同時，對刀的效率直接（jiē）影響數（shù）控加工的效率。僅僅知（zhī）道對（duì）刀方法（fǎ）是不夠（gòu）的，還（hái）要知道數控係統的各種對刀方法（fǎ），以（yǐ）及這（zhè）些（xiē）方法在（zài）加工程序中的調用方法。同時要了解各種對刀方（fāng）式的優缺點和使（shǐ）用條件。

一、對刀原（yuán）則

對刀的目的是建立工件的坐標係。對刀直觀來（lái）說就是建立（lì）工件（jiàn）在機床（chuáng）工作台中（zhōng）的位置，實際上就是（shì）在機床坐標係中尋找對刀點的坐標。對於數控車床，加工前應先選擇對（duì）刀點（diǎn）。對刀點是指用數控機床加（jiā）工工件時，刀具相對（duì）於工件運（yùn）動（dòng）的起始點。對刀（dāo）點（diǎn）可以設置（zhì）在工（gōng）件上(如工件上的設計基準或定位基準)，也可以設置在夾具或機床上。如果設置在夾具或機床上的某一點（diǎn）上，就（jiù）必須與工件的定位（wèi）基準保持一定的精確尺寸關係。

設定刀具時，刀具點應與刀具設定點（diǎn）重合。所謂刀點，是指刀具的定位參考（kǎo）點。對於車削刀具，刀（dāo）尖是刀具的（de）尖端。對刀的目的是確定對刀點(或工件原點)在機床坐標係中的（de）絕對坐標值，測量刀具的刀（dāo）位偏差值。對刀精度直接影響加工精度。在工件的實際加工中，單一刀具的使用一般不能滿足工件的加工要求，通常采用多種刀（dāo）具進行加工。當使用（yòng）多個車（chē）刀進行（háng）加工時，在換刀位置不變的情況（kuàng）下，刀尖的幾何位置會有所不同，這就要求不同的刀具在不同的起始位置開始加工時，都能保證程序的正常運行。為解決這一（yī）問題，機床的（de）數控係統配備（bèi）了刀具幾何位置補償功能。利用刀具幾何位置補償功能，隻要事先測出每把刀具相對於一把預（yù）選基準刀具的位置偏差，輸（shū）入到數控係統（tǒng）刀具參數修正欄中指定的（de）組號中，就（jiù）可以在加工程序（xù）中利（lì）用T指令在刀具軌跡中自動補償刀具位置偏差。刀具位置偏差的測量也需要通過對刀操（cāo）作來實現。

在數控加（jiā）工中，對刀的基本方法有試切、對刀儀和自動對刀等。本文（wén）以數（shù）控銑床為例，介紹了幾種常用的對刀方法。

1、試切（qiē）刀法

這種方法（fǎ）簡單方便，但會在工件（jiàn）表麵留下切削痕（hén）跡，對（duì）刀精度低。如圖1所示，以工件表麵中心的對刀點(與工件坐標係（xì）原（yuán）點重（chóng）合)為例采用雙邊（biān）對刀方式。

(1)x，y向對刀。

①通過夾具將工件安（ān）裝在工作台上。裝夾時，工件的四邊都要留出刀位。

②啟動主軸中（zhōng）速旋轉，快速移動工作台和（hé）主軸，使刀具快速移動到靠近工件左側一定（dìng）安全距離的位置，然後（hòu）降低速度移動到工（gōng）件左側。

③接近工件時，用微調操作(一般為0.01mm)接近（jìn），讓刀具（jù）慢慢接近（jìn）工件左側，使刀具（jù）剛好接觸到工件左側表麵(觀察，聽切削聲，看切削痕跡和切屑，隻要出（chū）現一種情況，就說明（míng）刀具接觸到工件（jiàn）)，然後（hòu）後退0.01mm，記（jì）下此時（shí）機床坐標係（xì）顯示的坐標值，如-240.500。

④沿Z軸正方向退刀至工件表麵上方（fāng），用同樣方法（fǎ）靠近工件（jiàn）右側，記下此時機床坐標（biāo）係中顯示的坐標值，如-340.500。

畫

⑤以此為基礎，可以得出工件（jiàn）坐標係原點在機床坐標係中的坐標值（zhí）如下

{-240.500+(-340.500)}/2=-290.500。

⑥同理（lǐ），可以（yǐ）測出工件坐標係原點在（zài）機（jī）床坐標係中的坐標值（zhí）。

(2)z向對刀。

①在工件上方快速移（yí）動刀具。

②啟動主軸中速（sù）旋轉，快速移動工作台（tái）和主軸（zhóu），使（shǐ）刀具快（kuài）速移動到離工件上表麵安全距離，然後降低速度移動，使刀具端麵接近工件上表麵。

③接近（jìn）工件時，用微調操作(一般為（wéi）0.01mm)接（jiē）近（jìn），使刀具端麵慢慢（màn）接近工件表麵(注意刀具尤其是端銑刀接觸工件表麵小於半圓的（de）區（qū）域（yù）時，最好在工件邊緣切削，盡量不要在工件表麵切削端（duān）銑刀的中心孔)， 使刀具端麵剛好接觸到（dào）工件（jiàn）的上表麵，然後（hòu）再次抬軸，記下此時在機床坐標係中的Z值，-140.400。

(3)將測（cè）得的（de）X、Y、Z值輸入機床工件（jiàn）坐標係的存儲地址G5*(一般用G54~G59代碼存儲對刀參數（shù）)。

(4)進入麵板輸入模式(MDI)，輸入“G5*”，按（àn）開始鍵(自動（dòng）模式下)，運行G5*使其生效。

(5)檢查（chá）切刀（dāo）設置是否正確（què）。

2、塞尺（chǐ）、標準芯軸、塊規刀法

這種方法（fǎ）類似於試切（qiē）的對刀方法，隻是對刀時主軸不轉動，在刀具和工件（jiàn）之間加一個塞尺(或標（biāo）準芯軸和塊規)。塞尺就是不能自由抽動，所（suǒ）以計算坐標時要減去塞尺的厚度。因為主軸不需（xū）要旋轉切（qiē）削，這種方法（fǎ）不會在工件表麵留下痕（hén）跡，但是對刀精度不夠高。

3.使用尋邊器、偏心棒和軸定位器等（děng）工具設定刀具。

程序與嚐試切割（gē）刀具相（xiàng）似，隻是刀具被（bèi）換成了尋邊器或偏心杆。這是最常用的方法。效率高，並能保證對刀精度。使（shǐ）用尋邊器時，必須小（xiǎo）心使其鋼球與（yǔ）工件輕微接觸。同時（shí），被加工的工（gōng）件必須是良導體，定位基（jī）準（zhǔn）具有良好的表麵（miàn）粗糙（cāo）度。z軸設置器通常用（yòng）於轉移(間接)對（duì）刀。

4.轉移(間接)對（duì）刀。

加工一（yī）個工件通常需要（yào）不止一把刀。第二把刀的長度與第一把刀不同，需要重新設置（zhì）。但有時（shí）零點是加工掉的，不（bú）能直接找（zhǎo）回零點（diǎn），或者不允許損傷加工麵（miàn）。在某些（xiē）情況下，直接對刀不（bú）好。這時，可以使用間（jiān）接零變化。

(1)第一（yī）刀。

①第一刀，試（shì）切法、塞尺法等（děng）。仍然被首先使用。記下此時工件原點的機床坐標z1。加工完第（dì）一把刀後，停（tíng）止主軸。

②將對刀裝置放在機床工作台的平台上(如台鉗的大麵)。

③在（zài）手（shǒu）輪模式下，用手將工作台（tái）移動到合適的位置，向下移動（dòng）主軸，將刀（dāo）底壓向刀頂，旋轉刻度盤指針，最（zuì）好在一個圓內。記下此時軸設定器的指示器（qì），重新設定相對坐標軸。

④抬起主（zhǔ）軸，取（qǔ）下第一把刀。

(2)第二刀。

①安裝（zhuāng）第二把切（qiē）刀。

②在手輪模式下，向下移動主軸，將刀（dāo）底壓向刀頂，刻度（dù）盤指針旋（xuán）轉，指針指向與第一刀相（xiàng）同的位置。

③記錄此時軸的相對坐標對應的值z0(有符號)。

④升起主軸並移（yí）除刀具。

⑤將原第（dì）一刀G5*中的z1坐標數據加z0(有符號)得到新坐標。

⑥這個新坐標就是你（nǐ）要找的第二把刀對應的工件原點的機床實際坐標，輸（shū）入到第（dì）二把刀的G5*工作坐標中，從而設定第二把刀的零點。其餘刀的設置方式與第二把刀相同。

注意:如果幾把刀使用同一個G5*，則步驟5)和6)應（yīng）改為在第二把（bǎ）刀的長度參（cān）數中存（cún）儲z0，第二把刀的長度應調整為（wéi）正確的G43H02。

5、頂刀法

(1)x，y向對刀。

①通過（guò）夾具將工件安裝在機床工作台（tái）上，換成頂尖。

②快速移動（dòng）工作台（tái）和主軸，使頂尖能移動到工件頂尖，找到（dào）工（gōng）件畫（huà）線的中心點，降低速度移（yí）動，使頂尖能接近它。

③切換到微調操作，讓頂點慢慢靠近工件畫線的（de）中心點，直到頂點與工件畫線的中（zhōng）心點對齊，記下此時在機床坐標係中（zhōng）的X、Y坐標值。

(2)卸下頂尖，裝上銑刀，用其他對刀方法，如試切法、塞尺法，獲（huò）得Z軸坐標（biāo）值。

6、百（bǎi）分表(或百分表)對刀法(一般用於圓形工（gōng）件對刀)

(1)x，y向對刀。

將百分表安裝杆安裝在手（shǒu）柄上，或將百分表（biǎo）磁性座吸在軸套上。移動工（gōng）作台，將主軸中心線(即刀具中心)移動到工件中心。調整磁座上伸縮杆的（de）長度和角度，使千分表與工件圓周麵接觸。(指針轉動約0.1mm)，用手慢慢轉動（dòng）主軸，使百分表觸頭（tóu）沿工件圓周麵轉動，觀察百分表指（zhǐ）針移動是否方便。慢慢移動工作台的（de）軸線和軸。重複多次後，主軸旋轉時，百分表指針基本在同一（yī）位置(表頭旋轉一周，指針跳動量在允許（xǔ）的對刀誤差（chà）內，如0.02mm)。這時（shí）可以認為主（zhǔ）軸的中心（xīn）是軸，是主軸的原點。

(2)取下（xià）百分表，裝上銑刀，用其他對刀方法，如試切法（fǎ）和塞尺法，獲得Z軸坐標值。

以上（shàng）對刀方法都比較複雜且考驗人工技術經驗，而使用自動數控測頭則可以提供高效（xiào）率的在機測量解決方案，通過數控測量宏程序提供自動化加工的支持，自動對刀自動補償。且（qiě）準確率極高，避免重（chóng）複操作的時（shí）間成本浪費。

7、對刀方法專用刀具

傳統的（de）對刀方式存在安全性差(如塞（sāi）尺設定，對頭（tóu）刀尖容易損壞)、機器時間太長(如（rú）試切需要反複切削)、人為造成的隨機誤差大等缺點。不能適應數控加工的節奏，也不利於（yú）數控機床功（gōng）能的發揮。該專用對刀裝（zhuāng）置（zhì）具有對刀精度高、效率高、安全性好等優點（diǎn）。它簡化了繁瑣的由經驗保證的對刀工作，保證了數控機床的高效率和（hé）高精度，成為數控機床上解決對刀（dāo）不可缺少的專用工具。