數(shù)控機床的對刀原理與對刀方法論文

　　摘要：在應用數(shù)控機床時對刀操作是重中之重，其操作效果，直接決定零件加工的精度和數(shù)控機床的運行效率，本文基于理論實踐，先分析數(shù)控機床的對刀原理，然后提出幾種常用的對刀方法，僅供參考。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；對刀原理；對刀方法

　　引言

　　大量實例表明，對刀操作是否科學合理，對整個數(shù)控機床的機械加工的效率有重要意義，同時也是提高機械零部件加工精度的主要途徑，但我國對此方面的研究還不夠深入，因此，本文基于理論實踐，對數(shù)控機床的對刀原理及對刀方法做了如下分析。

　　1數(shù)控機床對刀原理

　　對刀操作具有很強技術(shù)性和專業(yè)性，對刀人員要清楚掌握對刀的基礎(chǔ)原理，并在對刀過程中，時刻保持清晰的思路，熟練掌握對刀操作要領(lǐng)。總而言之，對刀的主要目的是建立工件直角坐標系，確定工件在機床工作平臺的實際位置，確保刀具保持在數(shù)控機床坐標系中的坐標上。就數(shù)控機床而言，在進行加工前，要先確定對刀點，即在采用數(shù)控機床加工零件時，刀具為工件運動的起點。對刀點可以設(shè)計在工件基準面上，也可以設(shè)計在夾具或者數(shù)控機床上。如果設(shè)計在數(shù)控機床上，則對刀點需要和工件的定位基準保持一定的精度，才能滿足實際要求。在進行對刀操作時，要盡量刀位點和對刀位置相互重合，刀位點指的是數(shù)控機床上刀具的定位基準點，就刀具運行的軌跡而言，刀位點就是刀具的刀尖。開展對刀操作的主要目的是確定對刀點在數(shù)控機床坐標中的絕對坐標值。而對刀點找正的準確度直接決定了整個數(shù)控機床加工的精度，需要高度重視。數(shù)控機床在進行機械零部件加工時，一把刀具通常情況下不能滿足加工的實際需求，需要采用多把刀具進行加工，才能有效提升加工的精度。而如果使用多把刀具，需要換刀的位置時刻保持不變，但不同規(guī)格的刀具刀尖也不盡相同，在換刀時難免會發(fā)生不同程度的位移，此時就要求不同刀具在不同起始位置進行加工時，相關(guān)程序都能正常運行[1]。為達到這一目的，在每個數(shù)控機床中都配置了刀具幾何位置補償?shù)墓δ�，從而保證加工的精度。具體操作方法為：先把每把刀相對于某一預先選定的基準刀的位置偏差都精細的測量出來，然后在控制系統(tǒng)中輸入相關(guān)參數(shù)，就可以實現(xiàn)誤差補償。在加工工序中利用T指令，就可以在刀具運行軌跡中自動補償?shù)毒叩钠�差位置，此種偏差也需要通過對刀來實現(xiàn)。

　　2數(shù)控機床中常用的對刀方法

　　不同型號的數(shù)控機床，其對刀方法也不盡相同，在選擇對刀方法時可以參閱說明書中的內(nèi)容，選擇與之相適的對刀方法。通過開展對刀操作，把測量到的偏差計算出來，然后輸入到CNC系統(tǒng)中，通過CNC系統(tǒng)可以自動換算出刀具的偏差量，通過調(diào)整數(shù)控機床運行編程，就可以實現(xiàn)誤差控制，提升加工精度，常用的對刀操作有以下幾種：

　　2.1試切法對刀

　　把待加工的工件加緊處理，卡在三爪盤上，對加工工件的直徑進行測量，進入對刀狀態(tài)，然后每把刀的刀尖一次輕微的接觸待加工工件的端面，觸及端面是CRT動態(tài)坐標和外圓的動態(tài)坐標，把測量的直徑和相關(guān)坐標共同輸入CNC系統(tǒng)中就可以實現(xiàn)對刀操作。此種對刀方法的本質(zhì)就是把刀的刀尖和端面、外圓母線的交點進行接觸，并以此點為基準，詳細計算出各把刀的刀偏量。和其他方法相比，試切法對刀占用時間比較長，但操作方法比較簡單，成本也比較低，適用于經(jīng)濟性數(shù)控機床對刀操作中。

　　2.2機械檢測對刀儀對刀

　　促使每把刀的刀尖和百分表測頭接觸，就可以得到兩個方向上的刀偏量，隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床愈發(fā)先進，很多數(shù)控機床中都增設(shè)了刀具探測功能。通過刀具觸及一個位置已知的同定觸頭，就可以有效測量出刀具量、直徑長度等數(shù)值[2]。和試切法對刀相比，機械檢測對刀儀對刀的刀具要先安裝對刀儀上，然后進行調(diào)整和處理，并測量出相應的參數(shù)，把測量到的數(shù)據(jù)全部輸入到寄存器中，就可以實現(xiàn)對刀操作。此種對刀方法比較適用于鏜銑類數(shù)控機床對刀中，結(jié)構(gòu)比較復雜，成本較高，但占用機床的時間比較小，精度也比較高。

　　2.3用光學檢測對刀儀對刀

　　在數(shù)控機床上安裝一個高倍顯微鏡，確保顯微鏡的十字中線點，時刻位于數(shù)控機床坐標的同一個定點上，在進行對刀操作時，用手動脈沖發(fā)生器輕微的移動刀具，促使刀具的刀尖和顯微鏡上的十字線相互重合，并以此為基準，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)，就可以自動算出到位點相對機床的距離，把計算的數(shù)值存入對刀補號區(qū)，就可以實現(xiàn)數(shù)控機床的對刀操作，和上述兩種對刀方法相比，此種對刀方法存在手動操作的事項，因此對刀的精度略低。

　　2.4自動對刀

　　自動對刀指的是，在數(shù)控機床的CNC裝置自動精確地測量出刀具參數(shù)，然后通過數(shù)據(jù)庫中存在的相關(guān)數(shù)據(jù)的，對刀具的偏移量進行自動補償，從而實現(xiàn)對刀操作，此種對刀操作的主要優(yōu)勢是可以實現(xiàn)不停頓加工，對刀效率和精度也比較高，但購買機床的成本比較高，比較適用于高檔智能數(shù)控機床對刀操作中[3]。

　　3結(jié)束語

　　綜上所述，本文結(jié)合理論實踐，深入分析了數(shù)控機床的對刀原理及對刀方法，分析結(jié)果表明，通過對刀操作可以明確工件坐標系和機床坐標系之間的位置。而刀具在數(shù)控機床中的實際位置，可以通過刀具的刀位點來進行確定。不同數(shù)控機床在運行中，刀具的種類型號的各不相同，對刀方法也存在較大差距。因此，選擇對刀方法時要先明確數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)，并通過查閱說明書來掌握該數(shù)控機床對刀的原理，才能有針對性的選擇出與之相適對刀方法，提升數(shù)控機床運行的效率和加工的精度。

　　參考文獻：

　　[1]賈國平,嵇尚尚.金工實習中數(shù)控車床對刀方法研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2017(11):165-166.

　　[2]曹磊,江華.數(shù)控銑床手動對刀的常用方法[J].內(nèi)蒙古石油化工,2016(z1):96-97.

　　[3]陳向榮.數(shù)控教學中車床對刀方法的研究[J].科教導刊:電子版,2017(10):93.

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