對刀是數(shù)控加工中心的主要操作和重要技能。在一定條件下，對刀精度可以決定零件的加工精度，同時(shí)對刀效率也直接影響數(shù)控加工的效率。僅僅知道對刀方法是不夠的，還要知道數(shù)控系統(tǒng)的各種對刀方法以及這些方法在加工程序中的調(diào)用方法。同時(shí)要了解各種對刀方法的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件。

　　根據(jù)主軸錐孔的兩種分類，

　　對刀的目的是建立工件坐標(biāo)系。直觀地說，對刀是建立工件在機(jī)床工作臺中的位置，實(shí)際上是求對刀點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。對于數(shù)控車床，加工前應(yīng)先選擇對刀點(diǎn)。對刀點(diǎn)是指用數(shù)控機(jī)床加工工件時(shí)，刀具相對于工件運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)。對刀點(diǎn)可以設(shè)置在工件上(如工件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn))，也可以設(shè)置在夾具或機(jī)床上。如果設(shè)置在夾具或機(jī)床上的某一點(diǎn)，該點(diǎn)必須與工件的定位基準(zhǔn)保持一定的尺寸關(guān)系。

　　對刀時(shí)，指向位置應(yīng)與對刀點(diǎn)重合。所謂刀具位置是指刀具的定位參考點(diǎn)，對于車削刀具來說，刀具位置就是刀尖。對刀的目的是確定對刀點(diǎn)(或工件原點(diǎn))在機(jī)床坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)值，測量刀具位置偏差值。對刀點(diǎn)的精度直接影響加工精度。在工件的實(shí)際加工中，單一刀具的使用一般不能滿足工件的加工要求，通常使用多種刀具進(jìn)行加工。使用多把車刀進(jìn)行加工時(shí)，改變刀具位置后，刀尖的幾何位置會(huì)有所不同，這就要求在不同的起始位置開始加工時(shí)，不同的刀具能夠保證程序的正常運(yùn)行。為了解決這個(gè)問題，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)配備了刀具幾何位置補(bǔ)償功能。利用刀具幾何位置補(bǔ)償功能，只要預(yù)先測量出每個(gè)刀具相對于預(yù)選基準(zhǔn)刀具的位置偏差，就輸入到數(shù)控系統(tǒng)刀具參數(shù)修正欄中指定的組號中，利用加工程序中的T指令就可以在刀具軌跡中自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒呶恢闷?。刀具位置偏差的測量也需要通過對刀操作來實(shí)現(xiàn)。

　　　工具設(shè)置方法

　　在數(shù)控加工中心，對刀的基本方法包括試切法、對刀儀和自動(dòng)對刀等。以數(shù)控銑床為例，介紹幾種常用的對刀方法。

　　1、試著切刀

　　這種方法簡單方便，但會(huì)在工件表面留下切削痕跡，對刀精度低。如圖1所示，以工件表面中心的對刀點(diǎn)(此處與工件坐標(biāo)系原點(diǎn)重合)為例，采用雙邊對刀方式。

　　(1)x、y對刀。

　　(1)工件通過夾具安裝在工作臺上，夾緊時(shí)工件的四邊應(yīng)留出供刀的位置。啟動(dòng)主軸中速旋轉(zhuǎn)，快速移動(dòng)工作臺和主軸，讓刀具移動(dòng)到靠近工件左側(cè)一定安全距離的位置，然后減速移動(dòng)到靠近工件左側(cè)。

　　接近工件時(shí)，用微調(diào)操作(一般為0.01 mm)接近，讓刀具慢慢接近工件左側(cè)，使刀具剛好接觸到工件左側(cè)表面(觀察，聽切削聲，看切削痕跡和切屑，如果有情況，說明刀具接觸到工件)，然后后退0.01mm，記下此時(shí)機(jī)器坐標(biāo)系中顯示的坐標(biāo)值，如-240.500。

　　(4)向正z方向退刀，直到在工件表面上方，以同樣方式靠近工件右側(cè)，記錄此時(shí)機(jī)床坐標(biāo)系中顯示的坐標(biāo)值，如-340.500。

　　據(jù)此，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值如下

　　{-240.500 (-340.500)}/2=-290.500。

　　同樣可以測量機(jī)床坐標(biāo)系中工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)值。

　　(2)在z方向設(shè)置刀具。

　　快速將刀具移至工件頂部。

　　啟動(dòng)主軸中速旋轉(zhuǎn)，快速移動(dòng)工作臺和主軸，讓刀具移動(dòng)到靠近工件上表面一定安全距離的位置，然后減速移動(dòng)刀具端面靠近工件上表面。

　　靠近工件時(shí)，用微調(diào)操作(一般為0.01mm)靠近，讓刀具端面慢慢靠近工件表面(注意刀具，尤其是立銑刀，最好在工件邊緣降刀，刀具端面接觸工件表面的面積小于半圓。盡量不要在工件表面的立銑刀中心孔處降刀)，使刀具端面剛好接觸到工件上表面，然后再升軸，記錄此時(shí)機(jī)器坐標(biāo)系中的Z值，-14

　　(3)將測得的X、Y、Z值輸入機(jī)床工件坐標(biāo)系的存儲(chǔ)地址G5*(一般用G54~G59代碼存儲(chǔ)對刀參數(shù))。

　　(4)進(jìn)入面板輸入模式(MDI)，輸入“G5*”，按下啟動(dòng)按鈕(自動(dòng)模式)，運(yùn)行G5*使其生效。

　　(5)檢查對刀是否正確。

　　2.塞尺、標(biāo)準(zhǔn)心軸和塊規(guī)的工具對準(zhǔn)

　　這種方法類似于試切和對刀的方法，只是對刀時(shí)主軸不旋轉(zhuǎn)，在刀具和工件之間增加一個(gè)測隙規(guī)(或標(biāo)準(zhǔn)芯軸和塊規(guī))，以測隙規(guī)不能自由抽動(dòng)為準(zhǔn)。計(jì)算坐標(biāo)時(shí)注意減去塞尺的厚度。由于主軸不需要旋轉(zhuǎn)切削，這種方法不會(huì)在工件表面留下痕跡，但對刀精度不夠高。

　　3.用找邊器、偏心桿和對軸器對準(zhǔn)刀具。

　　操作程序類似于試切和刀具對準(zhǔn)方法，除了刀具由尋邊器或偏心桿代替。這是最常用的方法。效率高，對刀精度有保證。使用找邊器時(shí)，必須小心使鋼球與工件輕微接觸。同時(shí)，被加工工件必須是良導(dǎo)體，定位基準(zhǔn)面具有良好的表面粗糙度。z軸設(shè)置器一般用于傳遞(間接)對刀。畫

　　4.轉(zhuǎn)移(間接)對刀

　　加工一個(gè)工件通常需要一把以上的刀。第二把刀的長度與第一把刀的裝載長度不同，因此需要重置。但有時(shí)零點(diǎn)被加工掉了，直接找不到零點(diǎn)，或者不允許損壞加工面。還有一些工具或者場合是很難直接對刀的。這時(shí)可以采用間接改變的方法。

　　為第一刀。

　　(1)對于第一刀，仍先用試切法和塞尺法。記下此時(shí)工件原點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)z1。第一刀加工完成后，停止主軸。

　　將對刀器放在機(jī)床工作臺的平臺上(如老虎鉗的大表面)。

　　在手輪模式下，用手將工作臺移動(dòng)到合適的位置，向下移動(dòng)主軸，將刀的底端壓在刀具的頂部，旋轉(zhuǎn)刻度盤指針，最好在一個(gè)圓周內(nèi)。記下此時(shí)對軸器的指示，重置相對坐標(biāo)軸。

　　抬起主軸，取下第一把刀。

　　(2)第二刀。

　　(1)安裝第二把刀。

　　在手輪模式下，向下移動(dòng)主軸，將刀的底端壓在刀的頂部，刻度盤指針旋轉(zhuǎn)，指向與第一把刀相同的指示A的位置。

　　記錄此時(shí)軸相對坐標(biāo)對應(yīng)的數(shù)值z0(有符號)。

　　提起主軸，取下工具對準(zhǔn)器。

　　將z0(有符號)加到原第一刀G5*中的z1坐標(biāo)數(shù)據(jù)上，得到一個(gè)新坐標(biāo)。

　　這個(gè)新坐標(biāo)是機(jī)床在待找第二刀對應(yīng)工件原點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，輸入第二刀

　　G5*工作坐標(biāo)，這樣設(shè)置第二刀的零點(diǎn)。其他刀的設(shè)置方式和第二刀一樣。

　　注意：如果幾把刀具使用相同的G5*，在步驟5)和6)中，將z0保存到2號刀具的長度參數(shù)中，用第二把刀具加工時(shí)，調(diào)整刀具的長度以校正G43H02。

　　　5、頂?shù)斗?/p>

　　(1)x、y對刀。

　　(1)工件通過夾具安裝在機(jī)床的工作臺上，并更換為頂部。

　　(2)快速移動(dòng)工作臺和主軸，讓頂尖移近工件，找到工件畫線的中心點(diǎn)，減速使頂尖移近。

　　切換到微調(diào)操作，讓頂部慢慢靠近工件畫線的中心點(diǎn)，直到頂部點(diǎn)與工件畫線的中心點(diǎn)對齊，記下此時(shí)機(jī)器坐標(biāo)系中的X、Y坐標(biāo)值。

　　(2)拆下頂部，安裝銑刀，通過試切法、塞尺法等其他對刀方法獲取Z軸坐標(biāo)值。

　　6.百分表(或千分表)對刀方法(一般用于圓形工件對刀)

　　(1)x、y對刀。

　　將千分表安裝桿安裝在刀柄上，或?qū)⑶Х直泶抛谥鬏S套筒上，移動(dòng)工作臺使主軸中心線(即刀具中心)移動(dòng)到工件中心，調(diào)整磁座上伸縮桿的長度和角度，使千分表的觸點(diǎn)與工件圓周面接觸， (指針旋轉(zhuǎn)約0.1mm)用手慢慢旋轉(zhuǎn)主軸，使百分表的觸點(diǎn)沿工件圓周面旋轉(zhuǎn)，觀察百分表指針的方便移動(dòng)。 慢慢移動(dòng)工作臺軸和軸。反復(fù)多次后，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，千分表的指針基本處于同一位置(當(dāng)表頭轉(zhuǎn)動(dòng)一次時(shí)，其指針跳動(dòng)在允許的對刀誤差內(nèi)，如0.02毫米)。這時(shí)主軸的中心可以認(rèn)為是軸和軸的原點(diǎn)。(2)拆下百分表，裝上銑刀，用試切法、塞尺法等其他對刀方法獲得Z軸坐標(biāo)值。

　　7.專用對刀裝置的對刀方法

　　傳統(tǒng)的對刀方式存在安全性差(例如塞尺設(shè)定，碰到刀尖容易損壞)、加工時(shí)數(shù)多(例如試切需要重復(fù)切削)、人為造成的隨機(jī)誤差大等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)數(shù)控加工的節(jié)奏，不利于數(shù)控機(jī)床的功能發(fā)揮。本發(fā)明具有對刀精度高、效率高、安全性好的優(yōu)點(diǎn)，簡化了經(jīng)驗(yàn)保證的繁瑣的對刀工作，保證了數(shù)控機(jī)床的高效率和高精度。它已成為數(shù)控機(jī)床上不可缺少的對刀專用工具。