羅華

摘要：對刀是數控加工過程中一項極其重要的工作，而對刀的目的是確定程序原點在機床坐標系中的位置，對刀點可以設在機床上、零件上或夾具上，對刀時應使對刀點與刀位點重合。精準的對刀操作不僅能保證數控機床與刀具的安全距離，還能確保加工工件的質量。本文簡單介紹了數控加工中對刀的基本原理和基本方法，進一步分析討論了數控加工中對刀常見問題的處理。

關鍵詞：數控加工 對刀 工件的質量 問題的處理

隨著我國科技和工業(yè)化的飛速發(fā)展，作為機械制造工業(yè)集成生產的基礎工藝，數控技術得到了長足的發(fā)展，很大程度上促進了我國高新技術的發(fā)展，如：計算機技術、機械制造技術、光電一體化、現代信息處理等等。數控技術對優(yōu)化產品結構及改進機械工業(yè)制造的生產方式等也具有極其深遠的影響。在數控加工時，機床坐標系與工件坐標系的相對位置是通過工件坐標系中刀位的具體位置來明確的，也就是常說的對刀。對刀涉及到很多實際中的具體操作問題，非常復雜，如果對刀操作出現問題，不僅會影響數控加工過程中零件的質量，還會面臨數控機床與刀具產生碰撞的危險。所以在機械加工和機械制造工業(yè)中，要想進行高精度、功能齊全、過程穩(wěn)定、高效率的數控加工，就一定要嚴格細致的進行對刀操作。

1 數控加工中對刀的基本原理

在進行刀具加工時，工件坐標系中的刀具刀位點起始位置要通過對刀來確定，而工件在機床坐標系中的具體位置要由定位裝夾來確定。本文主要從以下幾點分析對刀的基本原理：

1.1 工件和機床坐標系

工件坐標系的坐標原點是人為設置的程序原點或工件的原點，可以依據具體情況選定工件上任意的一點作為坐標原點。為了保持工件坐標系和機床坐標系的密切聯系，在進行工件原點的具體操作時，要注意與零件定位基準具有相應的尺寸聯系；機床坐標系坐標原點是機床制造時已經調整好的數控機床機械原點，操縱人員一般不能隨意變更。數控機床每一次進行圖形模擬、開關機、斷電以及故障維護后，為了使工作臺和刀架能夠回到機械原點，操作人員要手動進行回零操作，以使機床坐標系能夠正常工作。

1.2 對刀操作的基本步驟

第一，將確定好的對刀點與刀位點重合。工件與刀位點進行相對運動的起點即是零件加工的對刀點，刀位點則是基準點。對刀點的選取要注意編制程序是否簡便、數學處理上是否方便，還要保證誤差最小，便于檢查。第二，機床參考點與編程原點之間要具有固定的某種聯系，每進行一項新操作前要手動使坐標軸回零，重新建立機床坐標系。第三，輸入數控代碼的指令來確定工件坐標系和刀位點的位置，先明確了刀位點的位置后才能確定對刀點的起始位置。

2 數控加工中對刀的基本方法

數控加工過程中對刀的基本方法有對刀儀對刀、試切法、自動對刀等，下面是對這三種基本方法的簡單介紹：

2.1 對刀儀對刀

它又分為兩種，一種是機外對刀儀對刀，主要用于鏜銑類數控機床，用刀夾安裝在車床上，事先在機床外面將其矯正，再把刀安裝在機床上就可以正常工作了。第二種則是機內對刀儀對刀，多用在車削類數控機床，直接把刀具安裝在機床的某個固定位置即可。

2.2 試切法

試切法采用的對刀模式效率較低、占用機床時間較長，但所需的輔助設備少、方法簡單，所以較多的用于經濟型抵擋數控機床。試刀法也是分為兩種方法，第一種：絕對式試切法，采用基準是：其他刀具的刀補值是根據間接或直接測出基準刀與其他刀具刀位點的偏差而設定的。第二種是相對式試刀法，可采用多種方式：一是對準對刀的尺寸，用量具直接進行測量；二是對齊定位塊工作面與刀位點，移動刀具至對刀尺寸；三是先光一刀工件加工面，測量工件尺寸，再計算對刀的尺寸。

2.3 自動對刀

這種方法對刀效率、對刀精準率較高，誤差也小，但是投資較大，系統復雜，常用于高檔數控機床。采用CNC裝置，自動的修正刀具補償值，并自動精確地測量刀具各坐標方向長度，而且不停頓地加工零件。

3 數控加工中對刀常見問題的處理

3.1 如何確定對刀點位置

一般情況下，我們將對刀點設置在加工工件的工藝基準或設計基準之上，以保證對刀的精度，如工件坐標系的原點。但是有時也要根據實際情況而定，數控機床中，絕對坐標系統的數控機床對刀點可選擇距離機床坐標原點的某一確定值的點或者機床的坐標原點；而相對坐標系統的數控機床對刀點可選擇兩個垂直平面交線的那個點或者零件中心的孔。

3.2 對刀的精準問題處理

對刀的精準不僅能夠提高零件加工效率，還能保證工件加工的質量。因此，在數控加工過程中，一些企業(yè)越來越多的利用對刀儀器來提高對刀操作的高精度和高效率，而對于復雜對刀工件來說，精準技巧方面也有很多創(chuàng)新。下面即是處理對刀精準問題的兩種技巧：第一，尋邊器的運用及操作?，F代工業(yè)中電子式尋邊器對刀應用得最多，除此之外還有迥轉式尋邊器對刀、偏心式尋邊器對刀等等。操作時工件坐標系數值應先設置好，工件固定好后，把對刀尋邊器安在主軸上并固定；屏幕處于顯示狀態(tài)，快速移動主軸和工作臺的同時，用尋邊器的探頭確定工件的坐標點，以（0，0）為工作的坐標系原點，并記錄；找到工作坐標原點在機械坐標中的位置，即是工件坐標的數值，輸入對刀尋邊器，即完成了對刀的操作。尋邊器可以使對刀更加精準，范圍也較廣，不過容易發(fā)生撞刀的危險，因此我們應注意對刀時移動方向要正確，避免撞刀；清楚知道工件導電性能；數據存儲與相關程序對應，以免調用錯誤發(fā)生；進行一些細微的調整以提高對刀精度，如微調進給量測量坐標點等。第二，杠桿百分表的操作及注意事項。機械加工與制造業(yè)中進行對刀操作的常用計量器就是杠桿百分表，它能高精度的測量工件形狀、位置誤差以及零件的尺寸。操作時用指定表檢定儀正反向的進行檢定，再將受檢點誤差中最大與最小值進行相減，確定對刀數據；再運用杠桿百分表對刀，回程誤差和百分表示值誤差要控制在一定范圍內；儀器磨損和測量力不均勻能使百分表變形而產生誤差，所以要注意保養(yǎng)儀器、控制均勻的測量力；同時也要避免分辨誤差與對準誤差。測量時要注意使用環(huán)境、測量軟件等影響對刀結果可靠性的因素，測量設備要選擇高精度的，嚴格根據可靠性原則進行測量，以保證對刀的精準。

綜上所述，數控加工中對刀操作的基本原理就是通過對刀點確定機床坐標系和工件坐標系的相對位置，刀位點確定刀具的具體位置，再將對刀點與刀位點重合就完成了對刀的基本操作。

在數控加工過程中，機床操作時會用到尺寸不一、各種各樣的刀具，所以對刀操作就顯得尤為重要。因此，我們一定要明確對刀操作具體目的，掌握對刀操作的原理和要領，依據實際的具體情況選擇正確的程序指令、恰當的對刀方法、合理的設置刀具補償值以及科學的設置對刀參數，以簡化數控加工程序的編制，提高零件加工效率，保證工件加工的質量。

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