盤點數控機床的對刀（dāo）誤差（chà）與改善措施（shī）了解測頭的重要性

1數控加工過程中產生（shēng）的誤差

(1)編程誤差:主（zhǔ）要是數控編程時數控（kòng）係統產生的插補誤差，主（zhǔ）要是采用直線段或圓弧（hú）段避開零件輪廓造成的（de）。這是影響（xiǎng）零件加工精度的重（chóng）要因（yīn）素。可以通過增加插值節點數來解決，但會增加編程工作量。(見新型數控切割機故障檢測及解決方案)

(2)刀尖圓弧誤差:切削（xuē）內孔、外因或（huò）端麵時，刀尖圓弧不影響其尺寸和（hé）形狀，但加工圓錐麵或圓弧時，會造成過切（qiē）或欠切（qiē）。這種誤差可（kě）以通過（guò）測量刀尖圓弧（hú）半徑並使用刀具半徑（jìng）補償功能來消除（chú）。

(3)測量誤差:主要受測量工具測（cè）量精度和測量人員（yuán）操作方法的影（yǐng）響，導致測量尺寸不準確。這個錯誤是可（kě）以糾正的。

(4)對刀誤差:這種（zhǒng）誤差主要發生在對刀過程中（zhōng）。當刀具移動到起點時（shí），受操作係統進給調整比值的影響。解決方法是合理選擇進（jìn）給調整比，特別是（shì）當刀具接近起始點時（shí），采用最小齒輪進給調（diào）整，使刀具精確定位在起始點。

(5)機床係統誤差:機床本體引起（qǐ）的形位公差，一般不可調；伺服單元和（hé）驅動裝置產生的重複定位誤差主要受機床的脈衝當量、均勻性和（hé）傳輸路徑（jìng）的影響。這些誤差很小且（qiě）穩定，隻應在精密加工中考慮。

2刀具設置方法

數（shù）控加工中的對（duì）刀將直接影響被加工零件（jiàn）的精度和數控機床（chuáng）的操作。所謂對（duì）刀，就是將刀具的刀位定位在工件坐標係（xì）中的起始（shǐ）點(對刀（dāo）點（diǎn）)，使其處於數（shù）控程序的控製之下。這樣，刀具切（qiē）削的加工麵相對於定（dìng）位基準具有（yǒu）正確（què）的尺寸關係，從而保證（zhèng）了零件的加工精度要（yào）求。在數控加工中，基本（běn）的（de）對刀方法有試切法（fǎ）、對刀儀、ATC對刀和自動對刀。

2.1試切法

根（gēn）據數控機床使用的位（wèi）置檢測裝置（zhì）的不同，試切（qiē）法可分為相對式和（hé）絕對式兩種。相對試切法中，可采用三種方法:一（yī）種是用量具(如鋼直尺)直接測量（liàng），對準刀具尺寸，簡單但不準確；其次，刀具位置對準定位塊工作麵後，刀具移至對刀尺寸。該方法中的對刀（dāo）精（jīng）度取決於刀（dāo）具位置與定位（wèi）塊工作麵的對準精度（dù）。三是先（xiān）拋光工件的加（jiā）工麵（miàn），測（cè）量工件尺寸，間（jiān）接（jiē）計算對（duì）刀尺寸。這個方法是最準（zhǔn）確的。在絕對試切法中（zhōng），應使用基準刀具，然後直接或間接測量其（qí）他刀具的刀位與基準刀具的（de）偏差，作為其他（tā）刀具的設定刀具補償值。上述試切法采用“試切-測量-調整(補償)”的對刀方式，占用機器時間較多，效率較低。但由於其方法簡單，輔助設備少，廣泛應用於經濟型低檔（dàng）數控機床。

2.2用於對（duì）刀（dāo）的對刀儀

工（gōng）具設置儀（yí）器和（hé）工具設置

分為機（jī）內和機外兩種。機（jī）內對刀是將（jiāng）刀具直接安裝（zhuāng）在機床的固定位置上(對於車床來說，刀具直接安裝在刀架上或者通（tōng）過刀架安裝（zhuāng）在刀（dāo）架（jià）上)。這種方法廣泛應用於車削數控機床。但機外對刀儀必須通過刀架安裝在刀架(車（chē）床)上。與刀架一起，事先在機床外部進行（háng）校準，然後就可以在機床上安裝刀具了。目前，這種（zhǒng）方法（fǎ）主（zhǔ）要用於鏜銑加工中（zhōng）心等數控機床。使用對刀儀對刀需要增加對刀（dāo）儀的輔助設備，裝卸（xiè）刀具既費（fèi）錢又費力。但（dàn）可以（yǐ）節省對刀時間，提高對（duì）刀精度，一般（bān）用於（yú）精度要求高的數控機（jī）床。

2.3 ATC工具設置

AIC對刀是利用機床上的對（duì）刀顯微鏡（jìng）自動計（jì）算刀具長度的方法。在操（cāo）作（zuò）對刀鏡和對刀過程中，由於手動操作和目視檢查，對刀仍存在一定誤差。與對刀儀相比，隻裝卸刀具更容易。自動對刀是利用（yòng）數控裝（zhuāng）置的刀具檢（jiǎn）測功能，自動精確測量刀（dāo）具在（zài）各個（gè）坐標方向的長（zhǎng）度，自動修正刀具補償值，不停機直接加工工件。與以往的對刀方法相比，該方法減少了對刀誤差，提高了對刀精度和（hé）效率。但它需要由刀具檢測傳感器（qì）和刀具（jù）位置檢測係統（tǒng）組成的自動對刀係統，數（shù）控係統必（bì）須具備自動刀具檢測的輔助功（gōng）能。係統複（fù）雜，需要大量投資，所以一般用在高檔數控機床上（shàng）。

2.4自動刀具設置

自動對刀是（shì）利用數控（kòng）裝置（zhì）的刀具檢測功（gōng）能，自動（dòng）修正刀具補償值，自動精（jīng）確測量刀具在（zài）各個坐標方向的長度，不停機直接加工工件。自動對刀也稱為刀（dāo）尖檢查功能（néng）:

在加工中心最後一次安裝工件後，需要用刀（dāo）具（jù）庫中的多個刀具加（jiā）工工件的多個表麵。為了提高對刀的精度和效率，一般采用外（wài）置（zhì）對（duì）刀儀、ATC對刀和自動對刀的方法，其中外置對刀儀在中檔銑削加工中心應用（yòng）廣泛。使用對刀儀對（duì）刀時，一般先選擇基準芯軸對準（zhǔn）工件表（biǎo）麵確定工件坐標原點，再（zài）選擇便於對刀的表麵，采用動態對刀法(刀具旋轉)。

3加工誤差產生的原因及采取（qǔ）的措施

綜（zōng）上（shàng）所述，造成對刀錯誤的（de）原因（yīn）有:

(1)用試切法對刀時，對刀誤差主要來源於工（gōng）件試切後的測量誤差和操作時目測產生的誤差（chà）。

(2)使用對刀儀、對刀鏡、自動對刀時，誤差並不主要是儀器的製（zhì）造、安（ān）裝、測量誤差，使用（yòng）儀器的技巧不佳（jiā）也會造成（chéng）誤差。

(3)測量刀具時，是在靜態下進行的，而加（jiā）工過程是動態的，同時受到切削力和（hé）外界振動力的影響，使加工（gōng）尺寸與預設尺寸不一致。誤差取決於工具的質量和（hé）動態剛度。

(4)在對（duì）刀過程中，通常會進行（háng）“使機床回到參考點”的操作（zuò），在此過程中可能會發生零點漂移，從（cóng）而導致對刀誤差。

(5)機床內部有測量（liàng）裝置，最小計（jì）量單位（wèi）的大小也與誤差有關。一般來說，最（zuì）小計量單位大的測量裝置誤差大，最（zuì）小計量單位小的測量裝（zhuāng）置誤差小。

減少對刀（dāo）誤差的主要措（cuò）施有:

(1)通過試切（qiē）對刀時，要小心。對刀後，應根據刀具加工零件的實際尺寸與編程尺寸（cùn）之間的誤差修正刀具補償值，還應考慮機床重複定位精度對刀精度（dù）的影響和刀具位置安裝高度對刀精（jīng）度的影響。

(2)使（shǐ）用儀器對刀時，要注意（yì）儀器的製造、安裝和測量精度。掌（zhǎng）握儀器的正確使用方法（fǎ）。

(3)選擇刀具時要（yào）注意刀具的質量和動剛度。

(4)定期（qī）檢查數控機床的零點漂移，並注意（yì）及時調整機床（chuáng）。

零件加工采用試切法和近（jìn）似定值（zhí）法，每種方法加工五個零件。分別測量軸（zhóu）向尺寸和一個徑向尺寸(10)，並找出尺寸偏差絕對值的平均值。平（píng）均值（zhí）較大的工件組表明對刀誤差較大（dà）。

如果零件的軸向尺寸精度較高，就不要使用試刀的人工測量（liàng），因為測量中的人為誤差難以避免，可以使用試刀的自動測量，但（dàn）也要看係（xì）統的測量（liàng）精度是否與要求的尺寸精度一致。如果（guǒ）要求零件的徑向尺寸較高，盡量不要用近似定值法對刀，這種方法很難保證刀具與工件的（de）旋轉中心精確對準。但是這種方法（fǎ）在刀具零件的（de）軸向尺（chǐ）寸上不（bú）會有太大的誤差，因為刀具的軸向尺寸是係（xì）統自動（dòng）測量的（de），避（bì）免了人為誤（wù）差的幹預。