金工實(shí)習(xí)中數(shù)控車床對(duì)刀方法探討

摘 要 隨著科技的進(jìn)步，信息化、自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)了數(shù)控車床的發(fā)展，在系統(tǒng)的數(shù)控車床培訓(xùn)中，對(duì)刀方法有手動(dòng)對(duì)刀法、自動(dòng)對(duì)刀法、機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀等。本文主要針對(duì)數(shù)控加工過(guò)程中的對(duì)刀原理和不同的對(duì)刀方法進(jìn)行了分析，最后提出數(shù)控車床精準(zhǔn)對(duì)刀的方法。

關(guān)鍵詞 金工實(shí)訓(xùn) 數(shù)控車床 對(duì)刀方法

中圖分類號(hào)：TH161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)生了巨大變化，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代制造業(yè)中刀具材料、數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)相比有了明顯的變化。數(shù)控機(jī)床的信息化以CAD和CAM兩種數(shù)控編程為代表，其自動(dòng)化水平、可靠性都有了很大提高。對(duì)金工實(shí)訓(xùn)中學(xué)生的實(shí)踐與教學(xué)提出了挑戰(zhàn)。尤其是以CAD和CAM為代表的集成軟件數(shù)控編程的自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)等，需要教師不斷學(xué)習(xí)新的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化知識(shí)，通過(guò)產(chǎn)學(xué)結(jié)合開(kāi)展教研，強(qiáng)化教學(xué)水平。

1數(shù)控車床加工的對(duì)刀原理分析

數(shù)控加工過(guò)程中對(duì)刀方法的基本原理是精準(zhǔn)定位機(jī)床上工件的正確位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的定位就需要調(diào)整刀具位置，通過(guò)對(duì)刀滿足對(duì)零件進(jìn)行車削等工序。數(shù)控機(jī)床進(jìn)行車削等工序需要提前對(duì)加工工序進(jìn)行編程。

首先，學(xué)生在編程過(guò)程中需要提前對(duì)工件的圖紙進(jìn)行整體的工藝分析，對(duì)圖紙上零件的形狀、尺寸等進(jìn)行分析，擬定加工方案、合理選擇刀具、確定切削用量。在保證零件加工的精度的基礎(chǔ)上，在圖紙上建立起工件加工的坐標(biāo)系，把工件的幾何參數(shù)錄入到坐標(biāo)系中，確保所有幾何參數(shù)都能在坐標(biāo)系中找到正確的位置，然后參照坐標(biāo)系進(jìn)行編程，使得編程的坐標(biāo)系與圖紙上零件的坐標(biāo)系重合，選擇工件圖紙的坐標(biāo)系原點(diǎn)時(shí)需要選擇一處固定點(diǎn)作為原點(diǎn)，避免出現(xiàn)坐標(biāo)原點(diǎn)發(fā)生位移的情況。

其次，對(duì)加工的刀具實(shí)現(xiàn)操作需要滿足以下幾點(diǎn)：首先刀具上的刀位點(diǎn)必須要和對(duì)刀點(diǎn)重合;其次，編程確定的坐標(biāo)系原點(diǎn)要與機(jī)床的參考點(diǎn)建立起聯(lián)系，選擇工件坐標(biāo)系上的點(diǎn)作為對(duì)刀點(diǎn)能夠有效降低對(duì)刀誤差，提高精度;最后，使用數(shù)控代碼指令確定刀位點(diǎn)和零件的坐標(biāo)系位置。

2數(shù)控車床對(duì)刀基本方法

數(shù)控車床對(duì)刀的基本方法有手動(dòng)、自動(dòng)、對(duì)刀儀、ATC等。

手動(dòng)對(duì)刀法包括相對(duì)和絕對(duì)兩種位置檢測(cè)方式。相對(duì)對(duì)刀法可以采用三種對(duì)刀方式：

（1）使用鋼直尺直接測(cè)量，方法簡(jiǎn)單易操作，但是精準(zhǔn)度不高。

（2）手動(dòng)移動(dòng)刀具，通過(guò)手動(dòng)移動(dòng)將刀尖與定位塊工作面對(duì)齊，然后清零坐標(biāo)系，回到原點(diǎn)再次讀取坐標(biāo)值，這種對(duì)刀法一樣受到人為因素的影響，精準(zhǔn)度的高低取決于刀尖與定位塊工作面之間對(duì)齊的精度。

（3）將工作面用機(jī)床車一刀，測(cè)量需要加工的零件的大小，間接計(jì)算，精準(zhǔn)度較高。

對(duì)刀儀對(duì)刀的方法是依靠安裝在數(shù)控機(jī)床上的對(duì)刀儀實(shí)現(xiàn)的。使用前需提前把零件的參數(shù)、刀具位置、坐標(biāo)系等數(shù)據(jù)錄入到對(duì)刀儀當(dāng)中，然后直接使用對(duì)刀儀對(duì)刀具進(jìn)行校對(duì)，這種方法避免了人工操作的誤差，精準(zhǔn)度較高，但是對(duì)刀儀相對(duì)手工對(duì)刀法而言成本較高，換刀難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此采用這種方法對(duì)刀的主要是鏜銑類數(shù)控機(jī)床。

ATC對(duì)刀同樣需要在數(shù)控機(jī)床所安裝其他的儀器，通過(guò)其他的儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)刀。ATC對(duì)刀主要依靠顯微鏡，通過(guò)顯微鏡的十字線中心點(diǎn)定位機(jī)床坐標(biāo)系的固定點(diǎn)，然后通過(guò)手動(dòng)脈沖發(fā)生器移動(dòng)刀具，使得刀尖與對(duì)刀鏡中心重合，最后，數(shù)控機(jī)床會(huì)自動(dòng)根據(jù)刀位點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)的相對(duì)距離存入刀補(bǔ)號(hào)區(qū)域。ATC對(duì)刀過(guò)程中依舊需要人工操作，因此對(duì)刀的精度不高，誤差較大。

3數(shù)控車床的精準(zhǔn)對(duì)刀法

精準(zhǔn)對(duì)刀法操作比較簡(jiǎn)單，可以采用試切的方式進(jìn)行對(duì)刀，對(duì)工件進(jìn)行試切，精準(zhǔn)定位對(duì)刀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀的步驟主要有：（1）對(duì)刀具的偏置量進(jìn)行設(shè)定，操作者在數(shù)控機(jī)床的面板上用“刀具偏置”這一功能鍵，將偏置量輸入到刀具補(bǔ)償寄存器當(dāng)中，在這里需要注意的是每一個(gè)偏置量都對(duì)應(yīng)著一個(gè)刀具補(bǔ)償號(hào);（2）試切，通過(guò)試切工件，選定工件的坐標(biāo)系原點(diǎn);（3）確定對(duì)刀點(diǎn)。

采用試切工件的方式確定對(duì)刀點(diǎn)，其精準(zhǔn)度的提高可以先對(duì)工件的端面等位置車一刀，然后測(cè)量工件大小、尺寸等數(shù)據(jù)，降低進(jìn)給的速度，讓每一把刀接觸工件的進(jìn)度保持一致。試切過(guò)程中，機(jī)床操作試切進(jìn)行對(duì)刀存在著誤差，學(xué)生需要再次根據(jù)工件實(shí)際的加工精度和尺寸對(duì)刀偏進(jìn)行微調(diào)，通過(guò)微調(diào)使得對(duì)刀精度向著標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)刀精度的提高。另外，刀具在使用的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損的情況，容易引起刀偏，需要學(xué)生額外對(duì)刀具磨損情況進(jìn)行關(guān)注，降低誤差，提高對(duì)刀的精度。

4總結(jié)

隨著科技的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床逐漸向著高質(zhì)量、高精度、高智能的方向發(fā)展。零件的形狀、尺寸多種多樣，但是對(duì)刀的實(shí)際操作方法萬(wàn)變不離其宗，要掌握多種數(shù)控機(jī)床對(duì)刀的實(shí)操方法就必須要加強(qiáng)實(shí)際操作，在實(shí)踐當(dāng)中總結(jié)操作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)自身存在的問(wèn)題，提高自身的綜合素質(zhì)和實(shí)踐水平。

作者簡(jiǎn)介：宋洪奇（1981.9-）男，漢族，湖南婁底人，本科，湖南人文科技學(xué)院，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)。

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