淺談數控銑床幾種對刀方法的分析比較

查月冬

[摘 要]與傳統的銑床相比，數控銑床具有銑床、鏜床、鉆床等強大功能，而隨著現代機械加工產業對精度要求的逐漸提高，其對數控銑床的加工精度要求也在不斷的增高。基于此，下文對數控銑床對刀的重要性進行了簡單的介紹，然后闡述了數控銑床對刀前的準備工作，最后對數控銑床的幾種對刀方法進行了分析，希望對相關人員提供幫助。

[關鍵詞]數控銑床；重要性；對刀方法

隨著機械數控化的不斷發展，數控銑床得到了廣泛的應用，其憑借生產效率高、精準度高的優勢成為了工件加工中的主流設備。而對刀是數控加工過程中的重要環節，其對加工工件的精度有著直接的影響，因此要想提高數控加工的質量且做出高精準度的加工工件，就要對數控銑床的對刀方法進行熟練的掌握。

一、數控銑床對刀的重要性

數控銑床是在傳統銑床的基礎上發展起來的一種新型的數控裝備，與傳統銑床相比，數控銑床的加工工藝基本不變且結構相似。但是，在數控銑床內由于采用的是數控技術，因此在加工輪廓形狀比較復雜的零件上，與傳統銑床相比其零件加工的適應性更強。同時，數控銑床又分為帶刀庫與不帶刀庫兩大類，其中帶刀庫的數控銑床稱為加工中心，其在選用數控銑床的刀具時，要根據被加工零件的幾何形狀、材料、表面質量要求、加工余量以及切削性能等選擇剛性較好、耐用度高的刀具。而銑刀的角度一般包括前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等，而為了滿足不同的加工需要，還有多種角度的組合型式。另外，對于數控銑床加工而言，其加工步驟主要分為工藝分析、數學計算、編程及模擬、對刀、試切、正式加工等環節。其中，對刀是保證數控銑床加工質量的一項重要環節。由于數控銑床本身的加工過程是按照編制程序進行控制的，只有建立正確合理的坐標系，才可以保證刀具運動軌跡的合理性，進而保證加工質量。

二、數控銑床對刀前的準備工作

1.對刀點的確定

對于對刀點的確定在數控銑床加工過程中是十分重要的，因為對刀點是工件在機床上定位裝夾后，用于確定工件坐標系在機床坐標系中位置的基準點，其既是工件坐標體系的起點，又是加工過程中刀具運動的起點，更是程序執行的起點。因此，對于對刀點的確定一定要具有準確性，從而保證數控銑床的加工精度。而對刀點的確定原則主要包括以下幾點：第一，對刀點要有利于程序編程；第二，對刀點的位置要容易被檢驗，進而便于提高工件的加工精度；第三，對刀點位置需容易被查看，進而方便機械加工；第四；為了提高工件的加工精度，在一般情況下，對刀點都是工件坐標系的原點。

2.換刀點的確定

在數控銑床的加工過程中難免會遇到多刀加工，數控銑床就需要進行換刀，而不論是自動換刀還是手動換刀都需要確定換刀點的位置。因此，確定換刀點對于數控銑床多刀加工時的精度掌握十分重要。而換刀點的確定原則一般是以不允許碰傷刀具、夾具和工件為準，并且換刀點在加工工件的輪廓外，且留有一定的安全空間。

3.工件的定位與裝夾

在數控加工前，要對各種典型刀具有所認識，并對夾具的結構進行仔細的觀察，對其定位元件、夾緊裝置以及夾具體等進行熟練的掌握，且了解他們的功能。而對于工件的定位與裝夾而言，最常見的夾具包括平口鉗、三爪自定心卡盤、分度頭以及平臺夾具等。大多數的數控銑床在裝夾過程中都會使用平口鉗對工件進行裝夾，其裝夾過程是將平口鉗安裝在工作臺上，并用百分表對鉗口位置進行校正，并且平口鉗一般是安裝在銑床工作臺面的中心位置，然后將工件按照編程的方位放在平口鉗內部，再根據零件加工的需求來調整工件需要高出鉗口的高度，最后夾緊工件。在此過程中，需要特別注意的是，要對工件、鉗口表面進行徹底的清理，從而避免因附著雜物而對加工后工件的質量產生影響。

三、數控銑床集中對刀方法的分析比較

在數控銑床加工時，對刀一般以機床主軸軸線與刀具端面的交點為刀位點。而無論采用何種工具對刀，其目的都是為了使機床主軸軸線與刀具端面的交點與對刀點重合。

1.對刀點為兩相互垂直直線的交點

（1）采用碰刀方式進行對刀。對于精度要求不高的數控銑床加工，可以在加工過程中將所使用的刀具直接進行碰刀對刀。而這種方法在加工過程中比較實用，但其在發生碰刀時會在工件的表面留下痕跡，從而影響到對刀的精度。因此，為了避免工件表面受到損傷，可以在刀具與工件之間加入塞尺再進行對刀，然后在編程計算時將塞尺的厚度減去就可。

（3）采用機外對刀儀進行對刀。機外對刀儀是用來測量刀具的長度、直徑、形狀以及角度的專業工具，同時其還可以對切削刃的角度以及形狀等參數進行測量，從而提高數控銑床加工的加工質量。但是，在使用機外對刀儀時需要注意以下幾個問題：第一，在使用前要根據相關的規定標準對對刀心軸進行校準，并且在每次使用前都要對Z軸以及X軸的尺寸進行校準以及標定；第二，由于靜態測量的刀具尺寸和實際加工出的尺寸之間存有一定的差值，并且靜態測量的刀具尺寸應大于加工后孔的實際尺寸，因此對刀時要考慮一個修正量。

2.對刀點為圓柱孔的中心線

一方面，可以采用尋邊器進行對刀。光電式尋邊器一般由柄部和觸頭組成，兩者之間存有一個固定的電位差。當觸頭裝在機床主軸上時，工作臺上的工件與觸頭電位相同，而當觸頭與工件表面接觸時就形成回路電流，使內部電路產生光、電信號；另一方面，采用千分表對刀，此方法操作比較麻煩且效率較低，但其對刀的精度比較高，比較適用于經過鏜或鉸加工過的孔，而對于粗加工后的孔不宜采用該方法。

四、結語

綜上所述，對刀是影響數控銑床加工質量的一項重要環節，在對刀前要做好對刀點與換刀點的確定以及工件的定位與裝夾工作，從而保證對刀的準確性。同時，由于數控銑床的對刀方法有很多中，并且每一種對刀方法都有著不同的特點，因此在實際的加工過程中，要采取合適的對刀方法，從而提高加工精度，促進機械加工產業的快速發展。

參考文獻：

[1]周宏菊.基于SIEMENS802D系統數控銑床的對刀方法探析[J].新技術新工藝，2015（03）：7-9.

[2]嚴磊.探討數控銑床的對刀[J].裝備制造技術，2014（05）：224-225.