數(shù)控機床對刀方法及機床對刀儀的應(yīng)用(上)

在應(yīng)用數(shù)控機床制造產(chǎn)品零件的過程中，影響零件質(zhì)量的因素很多，如數(shù)控機床精度、工件材料、工件熱處理、加工工藝、冷卻液和刀具等。其中，對刀具參數(shù)的精確設(shè)定一直很少關(guān)注和重視，因此本文將重點研究數(shù)控機床精確對刀方法的特點和發(fā)展趨勢。

基本坐標(biāo)關(guān)系一般有兩種坐標(biāo)系：一種是機床坐標(biāo)系，另一種是工件坐標(biāo)系。機床坐標(biāo)系是機床的固有坐標(biāo)系，機床坐標(biāo)系原點稱為機床原點或機床零點。為了便于計算和編程，需要在機床坐標(biāo)系中建立工件坐標(biāo)系。以工件上的一點為坐標(biāo)系原點（也稱程序原點）建立坐標(biāo)系，這個坐標(biāo)系就是工件坐標(biāo)系。在日常工作中，盡量使編程數(shù)據(jù)與設(shè)計裝配數(shù)據(jù)相吻合。

數(shù)控機床對位方法及在機床對位儀中的應(yīng)用

通常，數(shù)控機床的機床坐標(biāo)系是固定的，而工件坐標(biāo)系可以根據(jù)加工過程的實際需要分別建立幾個，如G54和G55選擇不同的工件坐標(biāo)系等。對刀的目的是在進行數(shù)控加工時，數(shù)控程序所采用的路徑始終是主軸上刀尖的路徑。在機床坐標(biāo)系中，刀具刀位點的軌跡需要從頭到尾進行精確控制，這是機床的唯一基準(zhǔn)。

程序員在編程時不可能知道各種刀具尺寸的確切尺寸。為了簡化編程，這需要在執(zhí)行編程時有一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)，然后偏移刀具相對于該基準(zhǔn)的精確長度和半徑尺寸，以便在使用刀具加工時獲得刀具尖端的精確位置。因此，對刀的目的是確定刀具長度和半徑值，以便在加工時確定刀尖在工件坐標(biāo)系中的準(zhǔn)確位置。

1.1常用的離機對刀方法

刀具預(yù)設(shè)定器是一種測量儀器，用于預(yù)先調(diào)整和測量刀尖的長度和直徑。如果機床連接到DNC網(wǎng)絡(luò)，刀具長度和直徑數(shù)據(jù)也可以作為刀具參數(shù)遠程輸入加工中心的NC。這種方法的優(yōu)點是將刀具預(yù)先安裝在機床外，安裝在機床上即可使用，節(jié)省了大量的輔助時間。但其主要缺點是測量結(jié)果是靜態(tài)值，不能實時更新實際加工過程中刀具的磨損或破損狀態(tài)，不能實時測量機床膨脹引起的熱變形。

1.1.1試切對刀

試切對刀是在工件正式加工前，由操作者對機床進行手動操作，對工件進行少量的切削。操作員通過眼睛和耳朵確定刀尖的當(dāng)前位置，然后進行正式加工。這種方法的優(yōu)點是經(jīng)濟，不需要額外的工具和設(shè)備投資。主要缺點是效率低，對操作人員的技術(shù)水平要求高，且容易發(fā)生人身錯誤。在實際生產(chǎn)中，試切法有很多衍生方法，如量塊法、著色法等。

1.1.2機床設(shè)置中

這種在機床上的對刀方法使用位于機床工作臺上的測量裝置（對刀儀）根據(jù)預(yù)定程序測量刀庫中的刀具。然后將刀具長度或直徑與參考位置或標(biāo)準(zhǔn)刀具進行比較，并在相應(yīng)的數(shù)控刀具數(shù)據(jù)表中自動更新。刀具檢測還可以識別刀具磨損、破損或正確的安裝類型。