數(shù)控加工中常見(jiàn)對(duì)刀的方法及其精確對(duì)刀技巧研究

宋 胄

(泰州機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇泰州 225300)

數(shù)控加工中常見(jiàn)對(duì)刀的方法及其精確對(duì)刀技巧研究

宋 胄

(泰州機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇泰州 225300)

對(duì)刀是數(shù)控加工中的重要操作，零件的加工精度在很大程度上取決于對(duì)刀的精確性，本文介紹了對(duì)刀原理及對(duì)刀思路、對(duì)刀的方法以及探討了精確對(duì)刀的技巧。

對(duì)刀原理；對(duì)刀方法；精確技巧

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈，產(chǎn)品更新越來(lái)越快，同時(shí)隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，復(fù)雜形狀的零件越來(lái)越多，精度要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的加工方法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代的加工，具有高精度、高柔性的數(shù)控加工技術(shù)因此得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

數(shù)控加工不僅包含著數(shù)控程序的編寫(xiě)，還有一個(gè)重要的步驟就是對(duì)刀，它是數(shù)控加工中的重要前提，零件的加工精度在很大程度上取決于對(duì)刀的精確性，同時(shí)，對(duì)刀的高效與否還直接影響數(shù)控加工的速度。

一、數(shù)控加工中對(duì)刀的原理及對(duì)刀思路

在數(shù)控加工機(jī)床上進(jìn)行加工，最重要的是確定刀位點(diǎn)的位置，即刀具刀位點(diǎn)的起始位置，也就是我們通常所說(shuō)的對(duì)刀點(diǎn)或者起刀點(diǎn)，對(duì)刀的實(shí)質(zhì)是確定工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，也就是確定工件坐標(biāo)系相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)系。對(duì)刀的主要工作是獲得參與加工的每把刀具的補(bǔ)償值。

根據(jù)上述，對(duì)刀的基本思路就是(1)確定刀具上的刀位點(diǎn)。刀具的刀位點(diǎn)是一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，不同的刀具的刀位點(diǎn)不同，直線形刃口的刀具的刀位點(diǎn)為一個(gè)點(diǎn)，圓弧形刃口的刀位點(diǎn)一般在其中心點(diǎn)上。(2)確定工件坐標(biāo)系原點(diǎn)和機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)之間相關(guān)聯(lián)系。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床坐標(biāo)系是一個(gè)固定的坐標(biāo)系，而工件坐標(biāo)系是為了方便編程人為設(shè)定的坐標(biāo)系，在機(jī)床開(kāi)始工作之前應(yīng)該建立起二者的聯(lián)系。(3)建立刀位點(diǎn)與工件坐標(biāo)系的聯(lián)系。即采用方法明確告知數(shù)控系統(tǒng)刀位點(diǎn)在其工件坐標(biāo)系的位置。

二、數(shù)控加工中對(duì)刀點(diǎn)位置確定的原則

對(duì)刀點(diǎn)可以選擇在工件上，也可以選擇在夾具或機(jī)床上，但是為了確保對(duì)刀的精度，一般我們會(huì)將對(duì)刀點(diǎn)盡量設(shè)置在工件零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或者工藝基準(zhǔn)之上，這樣盡量使加工的程序編制工作簡(jiǎn)單方便，便于用常規(guī)量具檢查，引起的加工誤差小。

三、數(shù)控加工中的對(duì)刀方法

數(shù)控機(jī)床常用的對(duì)刀方法有三種：試切法對(duì)刀、對(duì)刀儀對(duì)刀、自動(dòng)對(duì)刀

(一)試切法對(duì)刀。試切法對(duì)刀是指通過(guò)手動(dòng)控制刀具試切工件來(lái)完成的對(duì)刀操作，一般常用在精度要求不高的場(chǎng)合，其操作簡(jiǎn)單易學(xué)，使用較為廣泛。其操作過(guò)程為刀具安裝后，先移動(dòng)刀具手動(dòng)切削工件右端面，再沿X向退刀，將此時(shí)的機(jī)床坐標(biāo)Z值輸入數(shù)控系統(tǒng)，即完成刀具Z軸對(duì)刀過(guò)程；再移動(dòng)刀具切削外圓后，沿Z向退出，測(cè)量工件的直徑，根據(jù)所得的數(shù)值按“測(cè)量”鍵，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成X軸的對(duì)刀過(guò)程。

(二)對(duì)刀儀對(duì)刀。對(duì)刀儀對(duì)刀的本質(zhì)是利用先進(jìn)測(cè)量手段直接測(cè)量出刀具刀位點(diǎn)與基準(zhǔn)之間的距離。對(duì)刀儀對(duì)刀可將刀具預(yù)先在加工之前校對(duì)好，這樣當(dāng)?shù)毒甙惭b后可直接將對(duì)刀數(shù)值輸入到相應(yīng)刀具補(bǔ)償位置就可以使用。機(jī)外對(duì)刀儀不僅可以用來(lái)測(cè)量刀具的長(zhǎng)度和直徑，也可以測(cè)量刀具的形狀和角度。另外，當(dāng)?shù)毒邠p壞需要更換新刀具時(shí)，可以用機(jī)外對(duì)刀儀測(cè)出新刀相對(duì)于原刀具的偏差，以便進(jìn)行補(bǔ)償、保證加工的正常進(jìn)行。

(三)自動(dòng)對(duì)刀。自動(dòng)對(duì)刀是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其包含接觸式傳感器，對(duì)刀時(shí)刀尖以設(shè)定的速度向檢測(cè)系統(tǒng)的感應(yīng)器接近，當(dāng)?shù)都馀c感應(yīng)器接觸時(shí)，會(huì)發(fā)出信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值，并自動(dòng)存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)刀。

四、數(shù)控加工中精確對(duì)刀的技巧

隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)在加工中運(yùn)用對(duì)刀儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床對(duì)刀操作的高效率和高精度，然而對(duì)于一些中小企業(yè)，購(gòu)置高精度的對(duì)刀儀器是不現(xiàn)實(shí)的，往往在加工中需要通過(guò)試切法來(lái)進(jìn)行對(duì)刀，但是試切法對(duì)刀的對(duì)刀精度是有限的，因此還須精確對(duì)刀。筆者在實(shí)踐中總結(jié)了精確對(duì)刀的技巧，就是在對(duì)刀時(shí)控制好對(duì)刀余量，在加工余量的范圍內(nèi)，通過(guò)“試切—測(cè)量—補(bǔ)償”的思路，反復(fù)修調(diào)數(shù)值，使程序規(guī)定值與實(shí)際測(cè)量值的誤差符合精度要求。

精確對(duì)刀偏移量的公式為偏移量=理論值(程序指令值)—實(shí)際值(測(cè)量值)。

例如：用試切法試切長(zhǎng)度為50mm，直徑為40mm的圓柱，如果實(shí)際測(cè)量得到的直徑和長(zhǎng)度分別為40.15mm和49.95mm，則該刀具在X、Z向的刀具補(bǔ)償值分別要加上-0.15mm和-0.05mm。

五、結(jié)語(yǔ)

在數(shù)控加工中，由于對(duì)刀是數(shù)控機(jī)床加工操作非常關(guān)鍵的一個(gè)操作步驟，對(duì)刀的正確性直接影響了零件加工精度，因此，我們一定要掌握對(duì)刀的原理，選擇合適的對(duì)刀方法、學(xué)會(huì)精確的對(duì)刀，從而保證工件的加工質(zhì)量，提高零件的加工效率。

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The common tool setting method and the precise skill in data control process

Song Zhou
(Taizhou Electromechanical Higher Vocational and Technical Schools, Taizhou Jiangsu, 225300, China)

Tool setting is an important operation in data control processing, parts machining accuracy depends largely on the precision of the tool setting, this paper introduces the principle of cutter and the tool idea, method, discusses the precision of tool setting skills.

tool setting principle; tool setting method; accurate techniques

TP29

A

1000-9795(2014)012-000198-01

［責(zé)任編輯：鮑 雨］

宋 胄(1977-)，男，江蘇泰州，本科，中學(xué)一級(jí)。研究方向：數(shù)控加工及數(shù)控教學(xué)。