數控加工常見的七種對刀方法

對刀是數控加工中的主要操作和重（chóng）要技能。在一定（dìng）條件下，對刀的（de）精度可以決定零（líng）件的（de）加工精度，同時，對刀效率還直（zhí）接影響數（shù）控加工效率。僅僅知道對刀方法是不夠的，還要知道數控係統的各種對刀設置方式，以及這（zhè）些方式在加工程（chéng）序中的調用方法，同時要知道各種對刀（dāo）方式的優缺點、使用條件等。

一、對（duì）刀原理
對刀的目的是為了建立工件坐標係，直觀的說法是，對刀是（shì）確立工（gōng）件在機床工作台中（zhōng）的位置，實際（jì）上就是求對刀點在機床坐標係中的坐標。對於數控車床來說，在加工前首（shǒu）先要（yào）選擇對刀點，對刀點是指用數控機床加工工件時，刀具相對於工（gōng）件運（yùn）動的起點。對刀點既（jì）可以設在工件上（如工件上（shàng）的設計基準或定位基準），也可以設在夾具或機床上，若設在夾（jiá）具或機床上的某一點，則該點必須與工件的定位基準保持一定精度的尺寸關係。

對刀時，應使指刀位（wèi）點與對（duì）刀點重合，所謂刀位點是指刀具的定位基準點，對於車刀來說，其刀位（wèi）點是刀尖。

對刀的目的是確定對刀點（或工件原點）在機床坐標係中的絕對（duì）坐標值，測量刀具的刀位偏差值。對刀點找（zhǎo）正的準確度直接影響加工精度。在實際加（jiā）工工件時（shí），使用一把刀具一般不能滿足工件的加工要求，通常要使用多把刀具（jù）進行（háng）加工。在（zài）使用多把車（chē）刀加工時，在換刀位置不變的情況下，換（huàn）刀後（hòu）刀尖點的幾（jǐ）何位（wèi）置將出現差異（yì），這就要（yào）求不同的刀具在不同（tóng）的起始位置開始加工時，都能保證程序正常運行。為了解決這個問題，機床數控（kòng）係 統配備了刀具幾（jǐ）何位置補償的功能，利用刀（dāo）具幾何位置補償（cháng）功能，隻要事先把每（měi）把刀（dāo）相對於某一（yī）預（yù）先選定（dìng）的基（jī）準刀的位（wèi）置偏（piān）差測量出來，輸入到數控係統的刀具參數補正欄指定組號裏，在加工程序中（zhōng）利用T指令，即可在刀具（jù）軌跡中自動補償刀具位置偏（piān）差（chà）。刀（dāo）具位置偏差的測量（liàng）同樣也需通過對刀操作（zuò）來實（shí）現。

二、對刀方法
在（zài）數控加工中，對刀的基本方法有試切法、對刀儀對刀和自動對刀等。本文以數控銑床為例（lì），介紹幾種常用的對刀方法。

1、試切對刀法
這種方法簡單方便（biàn），但會在工件表麵留下切削痕跡， 且對刀精度較低。如圖1所示，以對刀（dāo）點（此（cǐ）處與工件坐標係原（yuán）點重合）在工件表麵中（zhōng）心位置為例采用雙邊對刀方式。
（1）x，y向對刀。①將工（gōng）件通過夾具（jù）裝在工作台上，裝夾時，工件的四個側麵都應留出對刀（dāo）的位（wèi）置。②啟動（dòng）主軸中速旋轉，快速（sù）移動工作台和主軸，讓刀（dāo）具快速移動到靠近工件左側有一定安全距離的位置，然後降低速度移動至接近工（gōng）件左側。③靠近工（gōng）件時改（gǎi）用微（wēi）調操作（一般用0.01mm）來靠近，讓刀具慢慢接近工件左側，使刀具恰好（hǎo）接觸到（dào）工件左側表麵（觀察，聽切削聲音、看切痕（hén）、看切屑，隻要出現一種情況即表（biǎo）示刀具（jù）接觸到工件），再回退0.01mm。記下此時機床坐（zuò）標係中顯（xiǎn）示的坐標值，如-240.500。④沿z正方向退刀，至工件表麵以上，用同樣（yàng）方法接近工件右側，記下此時機床坐標係中顯示的坐標值，如-340.500。⑤據（jù）此可得工件坐標係原點在機床坐標係中（zhōng）坐（zuò）標值（zhí）為
｛-240.500+（-340.500）}/2=-290.500。⑥同理可測（cè）得工件坐標係原點在機床坐標（biāo）係中的坐標值。
（2）z向對（duì）刀。①將刀具快（kuài）速移至工件上方。②啟（qǐ）動（dòng）主（zhǔ）軸中速旋轉，快速移動工作台和主軸，讓刀具（jù）快速移動到靠近工件上表麵有（yǒu）一定安（ān）全距離的位置，然後降低速度（dù）移動讓刀具端麵接近工件上表麵。③靠近工件時改用微調操作（一般用0.01mm）來靠近，讓刀具端麵（miàn）慢慢接近工件表麵（注意刀具特別是立（lì）銑刀時最好在工件邊緣下刀，刀的端麵接觸工件表麵（miàn）的麵積小於半圓，盡量不要使立銑刀的中心孔在工件表麵下刀），使刀具端麵恰好碰到工件上表麵，再將軸再抬高，記下此時機床坐標係中的z值，-140.400，則（zé）工件坐標係原點W在機床坐標係中的坐標值為-140.400。
（3）將測得的x，y，z值輸入（rù）到機床（chuáng）工（gōng）件坐標係存儲地址G5*中（一般（bān）使用G54～G59代碼存儲對刀參數）。
（4）進入麵（miàn）板輸入模式（MDI），輸入“G5*”，按啟動鍵（在自（zì）動模式下），運（yùn）行G5*使其生效。
（5）檢驗對刀是否正確。

2、塞尺、標準芯（xīn）棒、塊規對刀法
此法與（yǔ）試切對刀法相似，隻是對刀時主軸不（bú）轉動，在刀具和工件之間加人塞尺（或標準芯棒、塊規），以塞尺恰好不能自由抽動為準，注意計算坐標時這樣應將（jiāng）塞尺的厚度減去。因（yīn）為主軸不需要轉動切削，這種方法不會在工件表麵留下痕跡，但對刀精度也不夠高。

3、采（cǎi）用尋邊（biān）器、偏心棒和（hé）軸設定器等工具對刀法（fǎ）
操作步（bù）驟與采（cǎi）用試（shì）切對刀法相似，隻是（shì）將刀具換（huàn）成尋邊器或偏心棒。這（zhè）是最常用的方法。效率高，能保證對刀精度。使用尋（xún）邊器時必須小心，讓其鋼（gāng）球部位與工件輕微接觸（chù），同時被（bèi）加工工件必須（xū）是良導體（tǐ），定位基準麵有較好的表（biǎo）麵粗糙度。z軸設（shè）定器一般（bān）用於轉移（間接）對刀法。

4、轉移（間接）對刀法
加工一（yī）個工件常常需要用到不止一把刀（dāo），第二把刀的長度與（yǔ）第一（yī）把刀的（de）裝刀長度不一樣，需要重新對零，但 有時零點被加工掉，無法直接找回零點，或不容許破壞已加工好的（de）表麵，還有某些刀（dāo）具或場合不好直接對刀，這時候可采用間接找零的方法。
（1）對第一把刀。①對第一（yī）把刀的時仍然先用（yòng）試切法、塞尺法等。記下此時工件原點的機床坐標z1。第一把刀加工完後，停轉主軸。②把對刀器放在機床工作台平整台麵上（如虎鉗大表麵）。③在手輪模（mó）式下，利用手搖移動工作台至適合位置，向下（xià）移動主軸，用刀（dāo）的底端（duān）壓對刀器的頂部，表盤（pán）指針轉動（dòng），最好在一圈以內，記下（xià）此時軸設定器的示數並將相對（duì）坐標軸清零。④確（què）抬高主軸，取下第一把刀。
（2）對第二把刀。①裝上（shàng）第（dì）二把刀。②在手輪模式下，向下移（yí）動主軸，用刀的底端壓對（duì）刀器的頂部，表盤指針轉動，指針指向與第一把刀相同的示數A位置。③記錄（lù）此時軸相對坐標對應（yīng）的數（shù）值z0（帶正負號）。④抬高主軸（zhóu），移走對刀器（qì）。⑤將原來第一把刀的G5*裏的z1坐標數據加上z0 （帶正負號），得（dé）到一個新的坐標。⑥這（zhè）個新（xīn）的坐（zuò）標就是要（yào）找的第二把刀（dāo）對應的工件原點（diǎn）的機床實際坐標，將它輸入到第二把刀的（de）G5*工作坐標（biāo）中，這（zhè）樣（yàng），就設定好第二把刀的（de）零點。其餘刀與第二把刀的對刀方法相同（tóng）。注：如果幾把刀使用同一G5*，則步驟5）， 6）改為把z0存進二號刀的長度（dù）參數裏（lǐ），使用（yòng）第二把刀加工時調用（yòng）刀長補正G43H02即可。

5、頂尖對刀法

（1）x，y向對刀。①將工件通過夾具裝在機床工（gōng）作台上，換（huàn）上頂尖。②快速移動工作台和主軸，讓頂（dǐng）尖移動到近工件的上方（fāng），尋找工件畫線的中心點，降低速度移動讓頂尖接近它。③改用微調操作，讓頂（dǐng）尖慢慢接近（jìn）工件（jiàn）畫線的中心點，直到頂尖尖點對準工件畫（huà）線的中心（xīn）點，記（jì）下（xià）此（cǐ）時機床坐標係中的x， y坐標值。（2）卸下頂尖，裝上銑刀，用其他對（duì）刀方法如試切法、塞尺法等得到z軸坐標（biāo）值。

6、百分表（或千分表）對刀法（一般用於 圓形工件的對刀）
（1）x，y向對刀（dāo）。將（jiāng）百分表的安裝杆裝在刀柄上（shàng），或將百分表的（de）磁性座吸在（zài）主軸套筒上，移動工作台使主軸中心線（即刀具中心）大約移到工（gōng）件中心，調節磁性（xìng）座上伸縮（suō）杆的長度（dù）和角度，使百分表的觸（chù）頭接觸（chù）工（gōng）件的圓周麵，（指（zhǐ）針轉（zhuǎn）動約0.1mm）用手慢（màn）慢轉動主軸，使百分表的（de）觸頭沿著工（gōng）件的圓周麵轉動，觀察百分表指針的便移情況，慢慢移動工作台的軸和軸，多次（cì）反複後，待轉動主軸時百分表的指（zhǐ）針基本在同一位置（表頭轉動（dòng）一周時，其指針的跳動量在允許的對刀誤差內，如0.02mm），這（zhè）時可認為主軸（zhóu）的中心就是軸和軸的原點。（2）卸下百分表裝上（shàng）銑刀，用其他對刀方法如試（shì）切法、塞尺法等得到z軸（zhóu）坐標值（zhí）。

7、專用對刀器對刀法
傳統對刀方法有安（ān）全性差（如塞尺對刀（dāo），硬碰硬刀（dāo）尖易撞壞）占用機（jī）時多（如試切需反複切量（liàng）幾次），人（rén）為帶來的隨機性誤差大（dà）等缺點，已經適應不了數控加工（gōng）的節（jiē）奏，更不利於發揮數控機床的功能。用專用對刀器對刀有對刀精度高、效率高、安全性好等（děng）優點，把繁瑣的靠經驗（yàn）保證的（de）對刀（dāo）工作簡（jiǎn）單化了，保證了數控機床的（de）高效高精（jīng）度特點的發揮，已（yǐ）成為數控加工機上解決刀具對刀不可或缺（quē）的一種專用工（gōng）具