浅谈数控铣床几种对刀方法的分析比较

查月冬

[摘 要]与传统的铣床相比，数控铣床具有铣床、镗床、钻床等强大功能，而随着现代机械加工产业对精度要求的逐渐提高，其对数控铣床的加工精度要求也在不断的增高。基于此，下文对数控铣床对刀的重要性进行了简单的介绍，然后阐述了数控铣床对刀前的准备工作，最后对数控铣床的几种对刀方法进行了分析，希望对相关人员提供帮助。

[关键词]数控铣床；重要性；对刀方法

随着机械数控化的不断发展，数控铣床得到了广泛的应用，其凭借生产效率高、精准度高的优势成为了工件加工中的主流设备。而对刀是数控加工过程中的重要环节，其对加工工件的精度有着直接的影响，因此要想提高数控加工的质量且做出高精准度的加工工件，就要对数控铣床的对刀方法进行熟练的掌握。

一、数控铣床对刀的重要性

数控铣床是在传统铣床的基础上发展起来的一种新型的数控装备，与传统铣床相比，数控铣床的加工工艺基本不变且结构相似。但是，在数控铣床内由于采用的是数控技术，因此在加工轮廓形状比较复杂的零件上，与传统铣床相比其零件加工的适应性更强。同时，数控铣床又分为带刀库与不带刀库两大类，其中带刀库的数控铣床称为加工中心，其在选用数控铣床的刀具时，要根据被加工零件的几何形状、材料、表面质量要求、加工余量以及切削性能等选择刚性较好、耐用度高的刀具。而铣刀的角度一般包括前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等，而为了满足不同的加工需要，还有多种角度的组合型式。另外，对于数控铣床加工而言，其加工步骤主要分为工艺分析、数学计算、编程及模拟、对刀、试切、正式加工等环节。其中，对刀是保证数控铣床加工质量的一项重要环节。由于数控铣床本身的加工过程是按照编制程序进行控制的，只有建立正确合理的坐标系，才可以保证刀具运动轨迹的合理性，进而保证加工质量。

二、数控铣床对刀前的准备工作

1.对刀点的确定

对于对刀点的确定在数控铣床加工过程中是十分重要的，因为对刀点是工件在机床上定位装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点，其既是工件坐标体系的起点，又是加工过程中刀具运动的起点，更是程序执行的起点。因此，对于对刀点的确定一定要具有准确性，从而保证数控铣床的加工精度。而对刀点的确定原则主要包括以下几点：第一，对刀点要有利于程序编程；第二，对刀点的位置要容易被检验，进而便于提高工件的加工精度；第三，对刀点位置需容易被查看，进而方便机械加工；第四；为了提高工件的加工精度，在一般情况下，对刀点都是工件坐标系的原点。

2.换刀点的确定

在数控铣床的加工过程中难免会遇到多刀加工，数控铣床就需要进行换刀，而不论是自动换刀还是手动换刀都需要确定换刀点的位置。因此，确定换刀点对于数控铣床多刀加工时的精度掌握十分重要。而换刀点的确定原则一般是以不允许碰伤刀具、夹具和工件为准，并且换刀点在加工工件的轮廓外，且留有一定的安全空间。

3.工件的定位与装夹

在数控加工前，要对各种典型刀具有所认识，并对夹具的结构进行仔细的观察，对其定位元件、夹紧装置以及夹具体等进行熟练的掌握，且了解他们的功能。而对于工件的定位与装夹而言，最常见的夹具包括平口钳、三爪自定心卡盘、分度头以及平台夹具等。大多数的数控铣床在装夹过程中都会使用平口钳对工件进行装夹，其装夹过程是将平口钳安装在工作台上，并用百分表对钳口位置进行校正，并且平口钳一般是安装在铣床工作台面的中心位置，然后将工件按照编程的方位放在平口钳内部，再根据零件加工的需求来调整工件需要高出钳口的高度，最后夹紧工件。在此过程中，需要特别注意的是，要对工件、钳口表面进行彻底的清理，从而避免因附着杂物而对加工后工件的质量产生影响。

三、数控铣床集中对刀方法的分析比较

在数控铣床加工时，对刀一般以机床主轴轴线与刀具端面的交点为刀位点。而无论采用何种工具对刀，其目的都是为了使机床主轴轴线与刀具端面的交点与对刀点重合。

1.对刀点为两相互垂直直线的交点

（1）采用碰刀方式进行对刀。对于精度要求不高的数控铣床加工，可以在加工过程中将所使用的刀具直接进行碰刀对刀。而这种方法在加工过程中比较实用，但其在发生碰刀时会在工件的表面留下痕迹，从而影响到对刀的精度。因此，为了避免工件表面受到损伤，可以在刀具与工件之间加入塞尺再进行对刀，然后在编程计算时将塞尺的厚度减去就可。

（3）采用機外对刀仪进行对刀。机外对刀仪是用来测量刀具的长度、直径、形状以及角度的专业工具，同时其还可以对切削刃的角度以及形状等参数进行测量，从而提高数控铣床加工的加工质量。但是，在使用机外对刀仪时需要注意以下几个问题：第一，在使用前要根据相关的规定标准对对刀心轴进行校准，并且在每次使用前都要对Z轴以及X轴的尺寸进行校准以及标定；第二，由于静态测量的刀具尺寸和实际加工出的尺寸之间存有一定的差值，并且静态测量的刀具尺寸应大于加工后孔的实际尺寸，因此对刀时要考虑一个修正量。

2.对刀点为圆柱孔的中心线

一方面，可以采用寻边器进行对刀。光电式寻边器一般由柄部和触头组成，两者之间存有一个固定的电位差。当触头装在机床主轴上时，工作台上的工件与触头电位相同，而当触头与工件表面接触时就形成回路电流，使内部电路产生光、电信号；另一方面，采用千分表对刀，此方法操作比较麻烦且效率较低，但其对刀的精度比较高，比较适用于经过镗或铰加工过的孔，而对于粗加工后的孔不宜采用该方法。

四、结语

综上所述，对刀是影响数控铣床加工质量的一项重要环节，在对刀前要做好对刀点与换刀点的确定以及工件的定位与装夹工作，从而保证对刀的准确性。同时，由于数控铣床的对刀方法有很多中，并且每一种对刀方法都有着不同的特点，因此在实际的加工过程中，要采取合适的对刀方法，从而提高加工精度，促进机械加工产业的快速发展。

参考文献：

[1]周宏菊.基于SIEMENS802D系统数控铣床的对刀方法探析[J].新技术新工艺，2015（03）：7-9.

[2]严磊.探讨数控铣床的对刀[J].装备制造技术，2014（05）：224-225.