数控镗铣床对刀方法解析

摘 要：制造业的快速发展，需要较多的青年操作者来担任机械操作岗位。操作者从事在线生产，首先就是正确的操作机床，掌握一套正确的对刀方法，才能更好的服务于生产。对刀方法正确与否，关系到后续的编程加工。在数控镗铣床操作中，对刀的方法比较多，根据多年的实践操作经验，现总结以下几种常用的对刀方法进行解析。

关键词：数控镗铣床；工件；对刀

引言

对刀就是让机床电脑知道刀具在机床的具体位置，是数加工中极其重要和复杂的工作，对刀的目的就是建立工件坐标系或是编程坐标系的过程。就是使主轴上的刀位点都能准确到达指定的加工位置。也就是使工件原点（编程原点）与机床参考点之间建立某种联系。其中刀位点是刀具上的一个基准点，刀位点的相对运动轨迹就是编程轨迹，而机床参考点是数控机床上的一个固定基准点，该点一般位于机床移动部件沿其坐标轴正向的极限位置。

1 在线加工的对刀方法

1.1 试切法对刀

产品为毛坯或者粗加工的情况下进行对刀，就可以通过加工刀具的刀沿进行对刀。如果是平面对刀，对刀步骤如下：

1.1.1 使数控镗铣床返回机床参考点，建立机床坐标系。

1.1.2 用“手轮”方式铣削待加工平面，Z轴切削量控制在0.1mm～0.3mm。

1.1.3 保持Z轴方向不动，通过X轴或Y轴将刀具退出加工平面。

1.1.4 停止主轴转动。

1.1.5 记录数据，检查工件余量与工艺是否一致。

至此，对刀工作全部结束，可以调出程序进行加工了。

1.2 使用G54/G55/G56/G57指令对刀

使用现代数控镗铣床提供的存储型零点偏置模式建立坐标系，它是将对刀特定点的当前机床坐标输入到数控系统零点偏置的存储单元中，从而得到刀具当前刀位点的工件编程坐标。如果加工工序是最后一道精加工工序，或者是返工工序，可以采用以下方法进行对刀。如果是加工平面，精加工余量一般0.05mm～0.2mm，如果产品进行返工，往往没有加工余量，但又必须以此加工平面为基准，需要选用Z轴对刀器，对刀步骤如下：

1.2.1 数控镗铣床各几何轴返回机床参考点，建立机床坐标系。

1.2.2 對测量工件平面、对刀器进行清理擦拭，将Z轴对刀器通过底座吸附在测量平面。

1.2.3 将刀具通过高压空气吹干净后，装入主轴锥孔内。如果是多刃刀具，需要用千分表检查各个刀尖的高度，是否在误差范围内。

1.2.4 用“手轮”方式将刀具移动到Z轴对刀器端面，主轴始终处于停转状态，否则可能导致刀具和对刀器损坏。

2.2.5 把当前刀具机床坐标系下的Z方向坐标值，输入到G54点偏置存储单元上的Z方向坐标上。

2.2.6 用“手轮”方式移开刀具。

用同样的方法，可以把第2刀、第3刀……，对应的输入到G55、G56……零点偏置存储单元中。

内孔为基准的对刀方法， 如果工件内孔为加工坐标中心，可以通过光电寻边器进行找正内孔中心坐标，当内孔在100-400之间，可以用百分表进行找正圆心。

（1）数控镗铣床各几何轴返回机床参考点，建立机床坐标系。（2）对测量内孔进行清理擦拭。（3）将光电寻边器装入锥柄内，为了保证找正精度，光电寻边器工作时保持旋转940r/min，先找X中心，机床Y轴保持不动，通过对内圆一侧进行接触，得出测量值X1，然后对另一侧进行接触，得出测量值X2，（X1+X2）/2即是所求的X轴工件坐标中心，同样方法，可测得Y轴工件坐标中心。（4）当内圆中心找好后，把当前机床坐标系下的坐标值，输入到G54点偏置存储单元上的相关轴的坐标上。

1.3 使用相对补偿法对刀

此种对刀方法广泛应用于复杂零件的加工，多种刀具参与加工。以G17平面为例，确定一把刀作基准（标准）刀，并设定一个对刀基准点，把基准刀的刀补值设为0，然后使每把刀的刀尖与这一基准点接触，测出各把刀与基准刀的X、Z轴的偏置值△X、△Z。这样就得出了每把刀的刀偏量，并把刀偏值输入到数控系统当中。

此种方法操作简便易行，在复杂零件加工时，避免多次繁琐的对刀，能够有效的提高加工效率，降低操作者的劳动强度。

1.4 光学检测对刀仪对刀（机外对刀）

此种方法是将刀具与刀柄安装在一起，然后紧固在对刀仪的刀具台安装座上，摇动X向和Z向进给手柄，使移动部件载着投影放大镜沿着两个方向移动直到刀尖或假想刀尖（圆弧刀）与放大镜中十字线交点重合为止。通过读显示器分别读出X和Z向的长度值，即为该刀具的对刀长度，并把此值输入到数控系统的工件坐标当中去。此种方法是预先将刀具在机床外校对好，以便装上机床即可以使用，大大节省辅助时间。

1.5 非标准平面对刀

在非标准平面内对刀是非常关键的工作，在线加工时，经常因为对刀方法不正确，导致产品产生加工质量为题。以G18平面的30°斜面为例。

1.5.1 使数控镗铣床返回机床参考点，建立机床坐标系。

1.5.2 编辑机床旋转程序，通过坐标系旋转完成偏移。

1.5.3 通过检棒校正万能角铣头为30斜角。

1.5.4 刀具到达对刀位置后，将当前机床坐标输入到数控系统零点偏置的存储单元，当换刀后，需要对参与联动的两个坐标轴进行对刀，否则对刀值是错误的。

由于操作经验的影响，操作者在对刀时，往往对Y轴对刀，而忽略了X、Z轴，从而产生对刀失败。建议操作者在对刀和操作过程中，通过MDA来完成各个几何轴的动作，保持Y轴的运动轴线是旋转后的轨迹，如果手动、手轮参与工作，对后续加工带来较多不便。

2 结束语

通过对多种对刀方法进行解析，可知每一种对刀方法都有其自身的优缺点，机床操作者可以根据自己的实际生产需要，灵活运用。采用合理的对刀方法，可以节省辅助时间，有效地提高生产效率。

作者简介：高永江（1981-），男，汉族，河南新乡市人，学士，技师（技术操作高级工程师），主要研究领域为汽轮机制造和数控技术应用。