數(shù)控車削實(shí)習(xí)中的刀具補(bǔ)償及調(diào)整

摘 要：在數(shù)控車床實(shí)習(xí)指導(dǎo)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生由于對(duì)數(shù)控車床對(duì)刀和刀補(bǔ)的概念理解不夠透徹，出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)不能正確及時(shí)地調(diào)整刀補(bǔ)值，從而導(dǎo)致實(shí)際加工工件的尺寸與精度誤差很大，不利于數(shù)控車削加工實(shí)習(xí)。因此，對(duì)刀補(bǔ)值及其常用調(diào)整方法加以詳細(xì)介紹，能夠幫助學(xué)生在實(shí)習(xí)中進(jìn)一步理解和掌握此類問(wèn)題，也為今后從事實(shí)際生產(chǎn)和研究工作奠定了良好的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：實(shí)習(xí)；對(duì)刀；刀補(bǔ)值

一、刀具補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

刀具補(bǔ)償分三部分：刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具磨損補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。

1.刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償

刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償就是我們通常所說(shuō)的對(duì)刀。對(duì)刀是通過(guò)刀具或?qū)Φ豆ぞ叽_定工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置關(guān)系，并將對(duì)刀數(shù)據(jù)輸入到機(jī)床的過(guò)程。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)在零件上、夾具上或機(jī)床上，對(duì)刀時(shí)應(yīng)使對(duì)刀點(diǎn)與刀位點(diǎn)重合。對(duì)刀的目的是確定編程原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，因?yàn)闄C(jī)床坐標(biāo)系在調(diào)試時(shí)已經(jīng)確定。對(duì)刀是數(shù)控加工的重要環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性將直接影響零件的加工精度。

2.刀具磨損補(bǔ)償

刀具磨損補(bǔ)償（或叫磨耗補(bǔ)償），隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，刀具是在慢慢磨損的，而需要加工的工件卻始終要保持原來(lái)所要求的尺寸，于是在不更換新刀具的情況下，通過(guò)修改系統(tǒng)中的刀具磨損補(bǔ)償值來(lái)彌補(bǔ)刀具磨損造成的工件尺寸變化，從而達(dá)到加工工藝要求。

3.刀具半徑補(bǔ)償

刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓δ苁怯脕?lái)補(bǔ)償?shù)毒邔?shí)際刀尖圓弧半徑與理論刀尖圓弧半徑之差。考慮到刀具的強(qiáng)度和使用壽命，刀具的刀尖不被做成一個(gè)鋒利的尖刀形狀，而是在兩個(gè)切削刃的連接地方用了一個(gè)過(guò)渡的圓弧，我們說(shuō)的刀尖半徑就是這個(gè)圓弧的半徑。實(shí)際編程中為了方便起見(jiàn)，我們通常按照零件的輪廓來(lái)編制加工程序，而數(shù)控車床在加工過(guò)程中所控制的是刀具中心的軌跡。在車削圓弧、圓錐、倒角的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)用到刀尖半徑補(bǔ)償。如果不用，則會(huì)出現(xiàn)過(guò)切或者少切的情況。

二、刀具補(bǔ)償?shù)某Ｓ谜{(diào)整方法

數(shù)控車床一般均有刀具補(bǔ)償功能，這是因?yàn)檐嚧餐ǔ＿M(jìn)行連續(xù)切削加工，刀架在換刀時(shí)的前一刀具刀尖位置和更換的新刀具刀尖位置之間會(huì)產(chǎn)生差異，以及由于刀具的安裝誤差、刀具磨損和刀尖圓弧半徑的存在等，因此在數(shù)控加工中必須利用刀具補(bǔ)償功能予以補(bǔ)償，才能加工出符合圖紙形狀要求的零件。此外，合理地利用刀具補(bǔ)償還可以簡(jiǎn)化編程。

刀架的前置與后置：操作人員站在數(shù)控車床前面，刀架位于主軸和操作人員之間的屬于前置刀架，主軸位于刀架和操作人員之間的屬于后置刀架。前置刀架主軸正轉(zhuǎn)時(shí)刀尖朝上，后置刀架主軸正轉(zhuǎn)時(shí)刀尖朝下。

數(shù)控車床常用的對(duì)刀方法有三種：試切法對(duì)刀、機(jī)械對(duì)刀儀對(duì)刀和光學(xué)對(duì)刀儀對(duì)刀。試切法對(duì)刀是最基本也是最常用的對(duì)刀方法，下面以實(shí)習(xí)中使用的CYK360，前置四刀位的自動(dòng)刀架數(shù)控車床為例，介紹一下基本工件加工中常用的外徑車刀刀補(bǔ)值的調(diào)整方法：

1.對(duì)刀過(guò)程的調(diào)整

用試切法對(duì)刀，首先，用外圓車刀切削工件端面，保持刀具在Z方向不動(dòng)的前提下，通過(guò)面板上“測(cè)量”的方式輸入Z0，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出Z方向的刀補(bǔ)值；當(dāng)然，也可以在保持Z方向不動(dòng)的前提下，切換到查看機(jī)能界面，直接讀取屏幕上Z方向的機(jī)械坐標(biāo)值，輸入到對(duì)應(yīng)刀號(hào)的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償欄中。其次，車削任一外徑，使刀具沿Z向遠(yuǎn)離工件，保持X向不動(dòng)，將主軸停止后用卡尺手動(dòng)測(cè)量剛剛車得的外徑直徑，通過(guò)“測(cè)量”方式輸入X直徑值。如果測(cè)得工件外圓尺寸偏小0.2 mm，可以在刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償欄中將對(duì)應(yīng)的X方向刀補(bǔ)值改大0.1 mm。對(duì)第二把切斷刀時(shí)，將刀尖對(duì)準(zhǔn)端面最大直徑處，編程中使用同一個(gè)對(duì)刀點(diǎn)，此時(shí)在偏值表中填入與外圓刀對(duì)應(yīng)相同的數(shù)據(jù)。同理，其他兩把刀也是同樣的方法。

2.按照加工試樣調(diào)整

如果加工出的簡(jiǎn)單軸類工件的實(shí)際尺寸與圖紙要求有誤差，可以不修改程序或移動(dòng)原點(diǎn)，直接將刀補(bǔ)值進(jìn)行簡(jiǎn)單修改即可。例如，測(cè)得試樣實(shí)際直徑值偏大0.2 mm，則可在刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償界面將原直徑X補(bǔ)償值改小0.2 mm；若長(zhǎng)度出現(xiàn)較大誤差，首先注意是否在對(duì)刀時(shí)將切斷刀寬度加入刀補(bǔ)值或者是否在編程時(shí)加以考慮，如果考慮過(guò)刀寬后仍然偏大0.2 mm，則可在刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償界面將原長(zhǎng)度Z補(bǔ)償值改小0.2。如果開(kāi)始執(zhí)行程序時(shí)發(fā)現(xiàn)刀具起始位置出現(xiàn)異常，則需要觀察刀具的位置判斷問(wèn)題所在；若刀具在快速移動(dòng)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)異響切到端面，說(shuō)明X或者Z向距離工件過(guò)近，根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)增大X或Z向刀補(bǔ)值；若刀具距離工件端面過(guò)遠(yuǎn)甚至已經(jīng)超過(guò)了換刀點(diǎn)，無(wú)法車削到工件，說(shuō)明距離工件過(guò)遠(yuǎn)，相應(yīng)減小刀補(bǔ)值。

以上主要介紹了刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)某Ｓ谜{(diào)整方法，主要針對(duì)初學(xué)者在剛剛接觸數(shù)控車床時(shí)對(duì)刀補(bǔ)值的疑惑和不解加以說(shuō)明，以及本人在指導(dǎo)實(shí)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題予以總結(jié)和處理，為以后更深入地學(xué)習(xí)和研究打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

王建平，黃登紅.數(shù)控加工中的對(duì)刀方法[J].工具技術(shù)，2005（02）.

編輯 張珍珍