數(shù)控車床的對刀方法

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一、對刀的基本概念

對刀是數(shù)控加工中較為繁雜的工藝準備工作之一，對刀的好與差將直接影響到加工程序的編制及零件的尺寸精度。

通過對刀或刀具預(yù)調(diào)，還可同時測定其各號刀的刀位偏差，有利于設(shè)定刀具補償量。

1刀位點刀位點是指在加工程序編制中，用以表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基準點。對于車刀，各類車刀的刀位點見下圖：

2對刀對刀是數(shù)控加工中的主要操作。結(jié)合機床操作說明把握有關(guān)對刀方法和技巧，具有十分重要的竟義。

在加工程序執(zhí)行前，調(diào)整每把刀的刀位點，使其盡量重合于某一理想基準點，這一過程稱為對刀。理想基準點可以設(shè)定在刀具上，如基準刀的刀尖上；也可以設(shè)定在刀具外，如光學對刀鏡內(nèi)的十字刻線交點上。

二、對刀的基本方法

目前絕大多數(shù)的數(shù)控車床采用手動對刀，其基本方法有以下幾種：1定位對刀法定位對刀法的實質(zhì)是按接觸式設(shè)定基準重合原理而進行的一種粗定位對刀方法，其定位基準由預(yù)設(shè)的對刀基準點來表達。對刀時，只要將各號刀的刀位點調(diào)整至與對刀基準點重合即可。該方法簡便易行，因而得到較廣泛的應(yīng)用，但其對刀精度受到操者技術(shù)熟練程度的影響，一般狀況下其精度都不高，還須在加工或試切中修正。

2光學對刀法這是一種按非接觸式設(shè)定基準重合原理而進行的對刀方法，其定位基準尋常由光學顯微鏡(或投影放大鏡)上的十字基準刻線交點來表達。這種對刀方法比定位對刀法的對刀精度高，并且不會損壞刀尖，是一種推廣采用的方法。

3試切對刀法

在以上各種手動對刀方法中，均因可能受到手動和目測等多種誤差的影響以至其對刀精度十分有限，往往需要通過試切對刀，以得到更加確鑿和可靠的結(jié)果。a、直接用刀具試切對刀（FANUCseriesoimateTB系統(tǒng)）

1)用外圓車刀先試切一外圓，測量外圓直徑后，按→→輸入“外圓直徑值〞，按鍵，刀具“X〞補償值即自動輸入到幾何形狀里。

2)用外圓車刀再試切外圓端面，按→→輸入“Z0〞，按鍵，刀具“Z〞補償值即自動輸入到幾何形狀里。b、用G50設(shè)置工件零點

1)用外圓車刀先試切一段外圓，選擇按→，這時“U〞坐標在閃爍。按鍵置“零〞，測量工件外圓后，選擇“MDI〞模式，輸入G01U-××(××為測量直徑)F0.3,切端面到中心。

2)選擇MDI模式，輸入G50X0Z0，啟動鍵，把當前點設(shè)為零點。3)選擇MDI模式，輸入G00X150Z150，使刀具離開工件。4)這時程序開頭：G50X150Z150……。

5)注意：用G50X150Z150，程序起點和終點必需一致即X150Z150，這樣才能保證重復加工不亂刀。三、刀具參數(shù)的修改

車床的刀具補償包括刀具的磨損量補償參數(shù)和形狀補償參數(shù)，兩者之和構(gòu)成車刀偏置量補償參數(shù)。輸入磨耗量補償參數(shù)：

刀具使用一段時間后磨損，會使產(chǎn)品尺寸產(chǎn)生誤差，因此需要對刀具設(shè)定磨損量補償。步驟如下：

在MDI鍵盤上點擊鍵，進入摩耗補償參數(shù)設(shè)定界面。如下圖所示。用方位鍵選擇所需的番號，并用確定所需補償?shù)闹?。點擊數(shù)字鍵，輸入補償值到輸入域。

按軟鍵“輸入〞或按，參數(shù)輸入到指定區(qū)域。按鍵逐字刪除輸入域中的字符。輸入形狀補償參數(shù)：

在MDI鍵盤上點擊鍵，進入形狀補償參數(shù)設(shè)定界面。如圖10-27所示。方位鍵選擇所需的番號，并用確定所需補償?shù)闹怠｜c擊數(shù)字鍵，輸入補償值到輸入域。

按軟鍵“輸入〞或按，參數(shù)輸入到指定區(qū)域。按鍵逐字刪除輸入域中的字符。輸入刀尖半徑和方位號：

分別把光標移到R和T，按數(shù)字鍵輸入半徑或方位號，按軟鍵“輸入〞。數(shù)控車床前對刀原理及對刀方法-精華篇2023-10-1212:35

對刀是數(shù)控加工中的主要操作和重要技能。在一定條件下，對刀的精度可以決定零件的加工精度，同時，對刀效率還直接影響數(shù)控加工效率。

僅僅知道對刀方法是不夠的，還要知道數(shù)控系統(tǒng)的各種對刀設(shè)置方式，以及這些方式在加工程序中的調(diào)用方法，同時要知道各種對刀方式的優(yōu)缺點、使用條件（下面的論述是以FANUCOiMate數(shù)控系統(tǒng)為例）等。

1為什么要對刀

一般來說，零件的數(shù)控加工編程和上機床加工是分開進行的。數(shù)控編程員根據(jù)零件的設(shè)計圖紙，選定一個便利編程的坐標系及其原點，我們稱之為程序坐標系和程序原點。程序原點一般與零件的工藝基準或設(shè)計基準重合，因此又稱作工件原點。

數(shù)控車床通電后，須進行回零（參考點）操作，其目的是建立數(shù)控車床進行位置測量、控制、顯示的統(tǒng)一基準，該點就是所謂的機床原點，它的位置由機床位置傳感器決定。由于機床回零后，刀具（刀尖）的位置距離機床原點是固定不變的，因此，為便于對刀和加工，可將機床回零后刀尖的位置看作機床原點。

圖1

在圖1中，O是程序原點，O'是機床回零后以刀尖位置為參照的機床原點。編程員按程序坐標系中的坐標數(shù)據(jù)編制刀具（刀尖）的運行軌跡。由于刀尖的初始位置（機床原點）與程序原點存在X向偏移距離和Z向偏移距離，使得實際的刀尖位置與程序指令的位置有同樣的偏移距離，因此，須將該距離測量出來并設(shè)置進數(shù)控系統(tǒng)，使系統(tǒng)據(jù)此調(diào)整刀尖的運動軌跡。

所謂對刀，其實質(zhì)就是側(cè)量程序原點與機床原點之間的偏移距離并設(shè)置程序原點

在以刀尖為參照的機床坐標系里的坐標。2試切對刀原理

對刀的方法有好多種，按對刀的精度可分為粗略對刀和確切對刀；按是否采用對刀儀可分為手動對刀和自動對刀；按是否采用基準刀，又可分為絕對對刀和相對對刀等。但無論采用哪種對刀方式，都離不開試切對刀，試切對刀是最根本的對刀方法。

以圖2為例，試切對刀步驟如下：

①在手動操作方式下，用所選刀具在加工余量范圍內(nèi)試切工件外圓，記錄下來此時顯示屏中的X坐標值，記為Xa。（注意：數(shù)控車床顯示和編程的X坐標一般為直徑值）。

②將刀具沿＋Z方向退回到工件端面余量處一點（假定為α點）切削端面，記錄此時顯示屏中的Z坐標值，記為Za。③測量試切后的工件外圓直徑，記為φ。

假使程序原點O設(shè)在工件端面（一般必需是已經(jīng)精加工完畢的端面）與回轉(zhuǎn)中心的交點，則程序原點O在機床坐標系中的坐標為Xo＝Xa-φ(1）Zo＝Za

注意：公式中的坐標值均為負值。將Xo、Zo設(shè)置進數(shù)控系統(tǒng)即完成對刀設(shè)置。3程序原點（工件原點）的設(shè)置方式

在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，有以下幾種設(shè)置程序原點的方式：①設(shè)置刀具偏移量補償；②用G50設(shè)置刀具起點；③用G54~G59設(shè)置程序原點；④用“工件移〞設(shè)置程序原點。

程序原點設(shè)置是對刀不可缺少的組成部分。每種設(shè)置方法有不同的編程使用方式、不同的應(yīng)用條件和不同的工作效率。各種設(shè)置方式可以組合使用。（1)設(shè)置刀具偏移量補償車床的刀具補償包括刀具的“磨損量〞補償參數(shù)和“形狀〞補償參數(shù)，兩者之和構(gòu)成車刀偏移量補償參數(shù)。試切對刀獲得的偏移一般設(shè)置在“形狀〞補償參數(shù)中。

試切對刀并設(shè)置刀偏步驟如下：①用外圓車刀試車-外圓，沿＋Z軸退出并保持X坐標不變。

②測量外圓直徑，記為φ。

③按“OFSETSET〞（偏移設(shè)置）鍵→進入“形狀〞補償參數(shù)設(shè)定界面→將光標移到與刀位號相對應(yīng)的位置后，輸人Xφ（注意：此處的φ代表直徑值，而不是一符號，以下同），按“測量〞鍵，系統(tǒng)自動按公式（1)計算出X方向刀具偏移量（如圖3所示）。

注意：也可在對應(yīng)位置處直接輸人經(jīng)計算或從顯示屏得到的數(shù)值，按“輸人〞鍵設(shè)置。④用外圓車刀試車工件端面，沿＋X軸退出并保持Z坐標不變。⑤按“OFSETSET〞鍵→進人“形狀〞補償參數(shù)設(shè)定界面→將光標移到與刀位號相對應(yīng)的位置后，輸人Zo，按“測量〞鍵，系統(tǒng)自動按公式（1)計算出Z方向刀具偏移量。同樣也可以自行“輸入〞偏移量。⑥設(shè)置的刀具偏移量在數(shù)控程序中用T代碼調(diào)用。

這種方式具有易懂、操作簡單、編程與對刀可以完全分開進行等優(yōu)點。同時，在各種組合設(shè)置方式中都會用到刀偏設(shè)置，因此在對刀中應(yīng)用最為普遍。(2）用G50設(shè)置刀具起點

①用外圓車刀試車一段外圓，沿＋Z軸退至端面余量內(nèi)的一點（假定為a點）。②測量外圓直徑，記為φ。

③選擇“MDI〞（手動指令輸入）模式，輸人GO1U一φF0.3，切端面到中心（程序原點）。

④選擇“MDI〞模式，輸人G50X0ZO,按“啟動〞按鈕。把刀尖當前位置設(shè)為機床坐標系中的坐標（0,0），此時程序原點與機床原點重合。

⑤選擇“MDI〞模式，輸入GOX1502200，使刀尖移動到起刀點。該點為刀具離開工件、便于換刀的任意位置，此處假設(shè)為b點，坐標為（1.50、200)。⑥加工程序的開頭必需是G50X1502200，即把刀尖所在位置設(shè)為機床坐標系的坐標(150,200)。此時刀尖的程序坐標（150，200)與刀尖的機床坐標（150，200)在同一位置，程序原點