浅议实用数控铣床对刀方法

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1、浅议实用数控铣床对刀方法　　【摘要】本论文阐述了机床坐标系、工件坐标系等概念，结合具体零件，以FANUC-0i系统为例，图文并茂的探讨了数控铣削加工中实用的对刀方法，详细介绍了对刀原理和对刀方法，并介绍了验证对刀结果的编程方法。【关键词】数控铣床；坐标系；对刀；补偿1坐标系的相关介绍数控编程涉及两个坐标系，它们分别是机床坐标系和工件坐标系：机床坐标系是以机床参考点（由机床厂家设定的固定点，如图1所示的点QR）作为坐标原点建立的坐标系。机械坐标值（机床坐标系中的坐标值）是数控系统判断刀具位置的依据，而我们在编程时采用的是工件坐标系，工件坐标系是编程和

2、加工时采用的，工件坐标系原点又称工件原点，如图1所示的点Qw，它的位置由编程人员设定。工件坐标系又称之为编辑坐标系，用来确定刀具和程序的起点，是确定工件坐标系的原点相对于机床坐标系原点距离的某一坐标点，然后将这一坐标点建立在G54～G59里。下面以FANUC-0i系统数控铣床为例，结合具体零件的加工过程，详细阐述数控铣床铣削的对刀方法。2分析零件探讨对刀方法6零件如图2所示，毛坯尺寸为100mm×80mm×20mm的铝块，加工需要的刀具分别是：φ50mm面铣刀，φ16mm，φ8mm，φ6mm键槽铣刀，中心钻一只。根据对零件进行工艺分析后，选择图中的

3、Qw作为工件坐标系的原点。2.1工件的定位与装夹（对刀前的准备工作）数控铣床一般用的是精密平口钳，所以必须用百分表来矫正，百分表矫正的步骤一般是：先把带有百分表的弯杆用固定环压紧在刀轴上，或者用磁性表座将百分表吸附在悬梁（横梁）导轨或者垂直导轨上，并使虎钳的固定钳口接触百分表测量头（简称测头或触头）。然后利用手动移动纵向或横向工作台，并调整虎钳位置，使百分表上指针的摆动差值在允许范围内，如图3所示。针对于工件的高度情况，在平口钳钳口内放入形状合适和表面质量较好的垫铁后（一般是标准垫块），再放入工件，一般是工件的基准面朝下（基准面要铣光，不能有毛刺）

4、，与垫铁面紧靠，然后拧紧平口钳。2.2根据零件图浅谈常用的对刀方法6对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。对刀的的准确程度将直接映影响加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。根据使用的对刀工具的不同，常用的对刀方法分为以下几种：（1）试切对刀法；（2）塞尺、标准芯棒和块规对刀法；（3）采用寻边器、偏心棒和Z轴设定器等工具对刀法（见图4，图5）；（4）顶尖对刀法；（5）百分表（或千分表）对刀法；（6）专用对刀器对刀法。另外根据选择对刀点位置和数据计算方法的不同，又可分为单边对刀、双边对刀、转移（间接）对刀法和“分中对零”对刀法（要求机床必须有

5、相对坐标及清零功能）等。通过对零件图2的分析，我们可以采用第三种对刀方法，即采用寻边器，Z向设定器和单边对刀方法来综合对刀。2.3采用寻边器、偏心棒和Z轴设定器等工具对刀法如图6所示，采用偏心寻边器，以对刀点（此处与工件坐标系原点重合）在工件表面左下角位置为例（采用单边对刀方式）。具体步骤如下：2.3.1工件X、Y向对刀（1）将工件通过夹具装在工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出对刀的位置。（2）起动主轴中速旋转（不要超过500r/min，以防止寻边器分离棒飞出造成事故），快速移动工作台和主轴，让寻边器和主轴快速移动到靠近工件左侧有一定安全距离

6、的位置，然后降低速度移动至接近工件左侧。（3）靠近工件时改用微调操作（一般用0.01mm来靠近），让刀具慢慢接近工件左侧，使寻边器φ10mm接触棒恰好接触到工件左侧表面（观察，听声音、只要出现上下接触棒即将分离而又未分离是，即表示寻边器接触到工件），此时记下机床机械坐标值，如X：318.729等。6（4）沿Z正方向退刀，此时，我们机床所记录下来的是以主轴中心为位置的坐标值，但实际是寻边器的一边与工件接触，它与主轴中心相差了一个半径R=5mm（寻边器半径），所以，寻边器的中心坐标是X=318.729+5=323.729mm。（5）同理可测得工件坐标系

7、原点Qw在机床坐标系中的Y坐标值，Y=-92.605+5=-87.605（6）把得到的X，Y值输入到机床工件坐标系G54～G59里，如图72.3.2工件Z向对刀由于工件是一次性装夹，为了提高工作效率，在加工工件之前，要把所使用刀具加工的坐标点对好，所有刀具对刀时，X，Y轴的坐标值是不会发生任何变化，只有Z轴变化。加工一个工件常常需要用到不止一把刀。第二把刀的长度与第一把刀的装刀长度不同，需要重新对零，但有时零点被加工掉，无法直接找回零点，或不容许破坏已加工好的表面，还有某些刀具或场合不好直接对刀。这时候可采用Z轴设定器这种间接对刀的方法。如图2所示

8、的零件，一共有5种类型的刀具。为了使得机床加工效率提高，我们采用间接对刀的方法。（对刀之前，首先要矫正Z向对刀器，让指针归