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

2、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

3、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，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

4、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

5、；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

6、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，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

7、“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

8、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。2．1试切对刀