数控车床对刀的原理及方法

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1、一、数控车床对刀的原理:对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式，以及这些方式在加工程序中的调用方法，同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件等。一般来说，数控加工零件的编程和加工是分开进行的。数控编程员根据零件的设计图纸，选定一个方便编程的工件坐标系，工件坐标系一般与零件的工艺基准或设计基准重合，在工件坐标系下进行零件加工程序的编制。对刀时，应使指刀位点与对刀点重合，所谓刀位点是指刀具的定位基准点，对于车刀来说，其刀位点

2、是刀尖。对刀的目的是确定对刀点，在机床坐标系中的绝对坐标值，测量刀具的刀位偏差值。对刀点找正的准确度直接影响加工精度。在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常要使用多把刀具进行加工。在使用多把车刀加工时，在换刀位置不变的情况下，换刀后刀尖点的几何位置将出现差异，这就要求不同的刀具在不同的起始位置开始加工时，都能保证程序正常运行。为了解决这个问题，机床数控系统配备了刀具几何位置补偿的功能，利用刀具几何位置补偿功能，只要事先把每把刀相对于某一预先选定的基准刀的位置偏差测量出来，输入到数控系统的刀具参数补正栏指定组号里，在加工程序中利用T12指令，

3、即可在刀具轨迹中自动补偿刀具位置偏差。刀具位置偏差的测量同样也需通过对刀操作来实现。生产厂家在制造数控车床，必须建立位置测量、控制、显示的统一基准点，该基准点就是机床坐标系原点，也就是机床机械回零后所处的位置。数控机床所配置的伺服电机有绝对编码器和相对编码器两种，绝对编码器的开机不用回零，系统断电后记忆机床位置，机床零点由参数设定。相对编码器的开机必须回零，机床零点由机床位置传感器确定。编程员按工件坐标系中的坐标数据编制的刀具运行轨迹程序，必须在机床坐标系中加工，由于机床原点与工件原点存在X向偏移距离和Z向偏移距离，使得实际的刀尖位置与程序指令的位置有同样的偏移距

4、离，因此，须将该距离测量出来并设置进数控系统，使系统据此调整刀具的运动轨迹，才能加工出符合零件图纸的工件。这个过程就是对刀，所谓对刀其实质就是测量工件原点与机床原点之间的偏移距离，设置工件原点在以刀尖为参照的机床坐标系里的坐标。二、对刀方法对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀；按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀；按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀，试切对刀是最根本的对刀方法。1.数控车床试车对刀方法12图1（1）如图1，夹持工件，换需要对的刀具到刀架当前位。。图2（2）如图2，在手动操

5、作方式下，启动主轴，用当前刀具在加工余量范围内试切工件外圆，车的长度必须能够方便测量，X轴不要移动，沿Z的正方向退出来，停主轴，测量所车的外圆尺寸Xa，如图3。图312（3）按“OFS/SET”键如图4，按刀偏如图5，将光标移到与刀具号相对应的位置后，输入“Xa”，如图6，按操作面板上的“刀具测量”，再按显示器下面的软键“测量”，在对应的刀补位上生成对应刀补值。图4注意：刀具补偿包括“磨损”和“形状”补偿两部分，刀偏分形状和磨损，刀尖的位置放在形状里，尺寸的调整和刀具的磨耗放在磨损里。两者之和构成车刀偏移量补偿参数。如图5显示。图512图6（4）如图7在手动方式下

6、，再用该把刀去平工件端面，平完端面后，沿X正方向退出来，Z方向不动，停主轴，测量工件原点到工件端面的距离Lz。图7（5）同（3）一样。按“OFS/SET”键，进入“形状”补偿设定界面，将光标移到与刀位号相对应的位置后，输入“Lz”，按操作面板上的“刀具测量”，再按显示器下面的软键“测量”，在对应的刀补位上生成准确的刀补值。（6）当前刀具对刀完毕好，换程序中需要用到的其他刀具，重复（1）到（5）过程，生成相应的刀补。12加工中心对刀对刀的实质是确定程序原点在机床坐标系中的位置。对刀存在误差，对刀误差在某种程度内是允许产生的，也是不可避免的，但却可以尽量减少。对刀的准

7、确程度直接影响加工精度，因此，对刀方法一定要与零件加工精度要求相适应。当零件加工精度要求过高时可采用千分表。对刀时一般以机床主轴轴线与断面的交点为刀位点，即假设基准刀的刀长为0，其他刀的长度就是其刀补值，故无论采用哪种刀具对刀，结果都是机床主轴轴线与端面的交点与对刀点重合，利用机床的坐标显示确定对刀点在机床坐标系中的位置，从而确定工件坐标系在机床坐标系内的位置。再利用对刀仪确定其他刀的长度，就解决了工件坐标系确定问题和多刀加工时的刀补确定问题。2.对刀方法在数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀和自动对刀等。本文以数控铣床为例，介绍几种常用的对刀方法。2．

8、1试切对刀