數(shù)控銑削加工中幾種常見的對刀技巧

苗宇

摘 要：在數(shù)控加工過程中，對刀是很關(guān)鍵的一步，對刀操作的不正確，將直接影響零件的加工質(zhì)量，也可能導(dǎo)致刀具與數(shù)控機(jī)床發(fā)生碰撞，造成不良后果。本文主要敘述了數(shù)控銑削加工中常用的對刀方法，并詳述了操作技巧。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削加工；原則；對刀技巧

一、對刀點(diǎn)與換刀點(diǎn)確定的原則

對于數(shù)控機(jī)床來說，在加工開始時，確定刀具與工件的相對位置是很重要的，它是通過對刀點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。“對刀點(diǎn)”是指通過對刀確定刀具與工件相對位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。選擇對刀點(diǎn)的原則是：（1）方便數(shù)學(xué)處理和簡化程序編制；（2）在機(jī)床上容易找正，便于確定零件的加工原點(diǎn)的位置；（3）加工過程中便于檢查；（4）引起的加工誤差小。

對刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，但必須與零件的定位基準(zhǔn)有已知的準(zhǔn)確關(guān)系。當(dāng)對刀精度要求較高時，對刀點(diǎn)應(yīng)盡量選在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上。對于以孔定位的零件，可以取孔的中心作為對刀點(diǎn)。

二、數(shù)控銑削加工中幾種常見對刀方法

1.試切法對刀

如果對刀精度要求不高，為方便操作，可以采用直接試切工件來進(jìn)行對刀。對刀過程為：（1）在MDI方式下輸入S500 M03，按“循環(huán)啟動”按鈕，使主軸旋轉(zhuǎn)。（2）按“手動”按鈕，進(jìn)入手動方式，手動操作將刀具移動到工件右端面附近。（3）按“手動脈沖”按鈕，進(jìn)入手輪方式，搖動手輪，使刀具輕輕接觸工件右端面，有鐵屑產(chǎn)生。（4）按“OFFSET SETTNG”按鈕，進(jìn)入工具補(bǔ)正界面，按軟鍵“坐標(biāo)系”，進(jìn)入G54—G59界面，用光標(biāo)鍵將光標(biāo)移動到G54的X處，鍵入“X54”，按軟鍵“測量”。

2.刀具的Z向?qū)Φ?/p>

碰刀對刀法：（1）將刀具裝入機(jī)床主軸，在MDI方式下使刀具旋轉(zhuǎn)。（2）進(jìn)入手輪方式，調(diào)整倍率，搖動手輪，使刀具輕輕接觸工件表面。（3）進(jìn)入坐標(biāo)系界面，將光標(biāo)移動到G54的Z處，鍵入“Z0”，按軟鍵“測量”，則Z向零點(diǎn)設(shè)定完成。

量塊對刀法：設(shè)量塊厚度為10毫米，對刀過程與碰刀對刀過程相似，但刀具不能旋轉(zhuǎn)。進(jìn)入坐標(biāo)系界面，將光標(biāo)移動到G54的Z處，鍵入“Z10”，按軟鍵“測量”，則工件表面即為Z零點(diǎn)。量塊對刀法適用于表面加工過的工件，對刀精度較高。

加工中心的Z向?qū)Φ叮河捎诩庸ぶ行牡毒咻^多，每把刀具到Z坐標(biāo)零點(diǎn)的距離都不相同，這些距離的差值就是刀具的長度補(bǔ)償值，因此需要在機(jī)床上或?qū)Ｓ脤Φ秲x上測量每把刀具的長度，并將其差值輸入刀具補(bǔ)正表。加工中心的Z向?qū)Φ兑话阌幸韵聝煞N方法：（1）機(jī)上對刀：這種方法是依次確定各把刀具的長度差，并將其輸入刀具補(bǔ)正表。操作方法為：將最長（或最短）的刀具作為標(biāo)準(zhǔn)刀，采用碰刀對刀或量塊對刀，設(shè)定工件坐標(biāo)系的Z向零點(diǎn)，并記錄此時機(jī)床的絕對坐標(biāo)值。（2）機(jī)外刀具預(yù)調(diào)+機(jī)上對刀：這種方法是先在機(jī)床外利用刀具預(yù)調(diào)儀精確測量每把刀具的軸向尺寸，確定每把刀具的長度補(bǔ)償值，輸入刀具補(bǔ)正表。然后選用一把標(biāo)準(zhǔn)刀在機(jī)床上進(jìn)行Z向?qū)Φ叮_定工件坐標(biāo)系，在程序中由G43或G44調(diào)用刀具長度補(bǔ)償值，進(jìn)行刀具的長度補(bǔ)償。

3.杠桿千分表

對刀當(dāng)對刀點(diǎn)為圓柱孔或圓柱面的中心時，常用杠桿千分表對刀法。對刀步驟如下：（1）用磁性表座將杠桿千分表吸在銑床主軸上。（2）在手動方式下手動輸入“M03S50”指令，使主軸低速旋轉(zhuǎn)。（3）利用手搖脈沖發(fā)生器手動操作機(jī)床，使隨機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)的表頭按X、Y、Z的順序逐漸靠近工件表面。（4）移動Z軸，將表頭壓入工件表面約011mm。（5）逐漸減少手搖脈沖發(fā)生器的移動量，使表頭旋轉(zhuǎn)一周時，其指針的跳動量在允許的對刀誤差內(nèi)（如0101mm），此時可認(rèn)為主軸的旋轉(zhuǎn)中心與被測孔的中心是重合的。（6）記下此時機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y的坐標(biāo)值。杠桿千分表的對刀精度高，但效率較低，對被測孔的精度要求也較高（一般要求被測孔經(jīng)過鉸或鏜加工）。

4.長度補(bǔ)償法

由于X、Y方向的坐標(biāo)值沒有發(fā)生改變，要使刀具重新回到工件零點(diǎn)，只需考慮Z方向的變化。在沒有對刀儀的情況下，也可利用等高塊或Z向設(shè)定器結(jié)合相對坐標(biāo)在機(jī)床上測量刀具長度并對其進(jìn)行補(bǔ)償。操作步驟如下：（1）依次將刀具裝在主軸上，如圖所示，利用Z向設(shè)定器確定每把刀具到工件坐標(biāo)系Z向零點(diǎn)的距離（如圖中A、B、C），并將其值記錄下來。（2）以其中最長（或最短），即與工件距離最小（或最大）的刀具作為標(biāo)準(zhǔn)刀具，將其對刀值作為工件坐標(biāo)系的Z值。（3）確定其他刀具的長度補(bǔ)償值：HO2=±|A-B|，HO3=±|A-C|，正負(fù)號由程序中的G43或G44來確定。（4）將長度補(bǔ)償值輸入CNC系統(tǒng)的存儲器H中。由于用這種方法對刀時一般用G54來建立工件坐標(biāo)系，所以換刀后只要刀具位于工件上表面上方，可以將任意點(diǎn)作為起刀點(diǎn)。

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