数控铣床加工中对刀方法的应用

张红霞

【摘 要】对刀是数控加工中比较重要的操作内容之一，其准确性将直接影响零件的加工精度。对刀一定要同零件加工精度要求相适应。本文较系统地讲述了数控铣床中常见对刀的使用及其优缺点，有一定的实用价值。

【关键词】数控铣加工 对刀方法 精度比较

数控编程及加工中，对刀是保证数控加工质量的一个重要环节。只有建立了正确合理的坐标系，才能对刀具的运动轨迹做出准确描述，保证加工质量。

一、工件的定位与装夹

把平口钳安装在铣床工作台面中心上，根据工件的高度情况，在平口钳钳口内放入形状合适和表面质量较好的垫铁后，再放入工件，然后拧紧平口钳。

二、对刀点的确定

一般来说，对刀点最好能与工件坐标系的原点重合。

三、数控铣床的常用对刀方法

对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。根据使用的对刀工具的不同，常用的对刀方法分为以下几种：试切对刀法；塞尺、标准芯棒对刀法；采用寻边器、偏心棒和Z轴设定器等工具对刀法；顶尖对刀法；百分表对刀法等。

1.试切对刀法

（1）X、Y向对刀

①将工件通过夹具装在工作台上。

②启动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件左侧有一定安全距离的位置，然后降低速度移动至接近工件左侧。

③靠近工件时改用微调操作，使刀具恰好接触到工件左侧表面，记下此时机床坐标系中显示的X坐标值。

④沿Z正方向退刀，用同样方法接近工件右侧，记下此时机床坐标系中显示的X坐标值。

⑤据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中X坐标值。

（2）Z向对刀

将刀具快速移至工件上方。启动主轴中速旋转，让刀具快速移动到靠近工件上表面有一定安全距离的位置，然后降低速度移动让刀具端面接近工件上表面。让刀具端面慢慢接近工件表面，使刀具端面恰好碰到工件上表面，再将Z轴再抬高0.01mm，记下此时机床坐标系中的Z值。

（3）数据存储

将测得的X、Y、Z值输入到机床工件坐标系存储地址G54中（一般使用G54～G59代码存储对刀参数）。

（4）启动生效

进入面板输入模式（MDI），输入“G54”，按启动键（在“自动”模式下），运行G54使其生效。

（5）检验

检验对刀是否正确，这一步非常关键。

2.塞尺、标准芯棒对刀法

此法与试切对刀法相似，只是对刀时主轴不转动，在刀具和工件之间加入塞尺（或标准芯棒、块规），以塞尺恰好不能自由抽动为准，注意计算坐标时这样应将塞尺的厚度减去。因为主轴不需要转动切削，这种方法不会在工件表面留下痕迹，但对刀精度也不够高。

3.采用寻边器等工具对刀法

操作步骤与采用试切对刀法相似，只是将刀具换成寻边器。使用寻边器时必须小心，让其钢球部位与工件轻微接触，同时被加工工件定位基准面有较好的表面粗糙度。

（1）对第一把刀

①对第一把刀的Z时仍然先用试切法、塞尺法等。记下此时工件原点的机床坐标Z1。第一把刀加工完后，停转主轴。

②把对刀器放在机床工作台平整台面上（如虎钳大表面）。

③在手轮模式下，利用手摇移动工作台至适合位置，向下移动主轴，用刀的底端压对刀器的顶部，表盘指针转动，最好在一圈以内，记下此时Z轴设定器的示数A并将相对坐标Z轴清零。

④抬高主轴，取下第一把刀。

（2）对第二把刀

①装上第二把刀。

②在手轮模式下，向下移动主轴，用刀的底端压对刀器的顶部，表盘指针转动，指针指向与第一把刀相同的示数A位置。

③记录此时Z轴相对坐标对应的数值Z0（带正负号）。

④抬高主轴，移走对刀器。

⑤将原来第一把刀的G54里的Z1坐标数据加上Z0（带正负号），得到一个新的Z坐标

⑥这个新的Z坐标就是第二把刀对应的工件原点的机床实际坐标，将它输入到第二把刀的G54工作坐标中，这样就设定好了第二把刀的零点。其余与第二把刀的对刀方法相同。

4.顶尖对刀法

（1）X、Y向对刀

①将工件通过夹具装在机床工作台上，换上顶尖。

②快速移动工作台和主轴，让顶尖移动到近工件的上方，寻找工件画线的中心点，降低速度移动让顶尖接近它。

③改用微调操作，让顶尖慢慢接近工件画线的中心点，直到顶尖尖点对准工件画线的中心点，记下此时机床坐标系中的X、Y坐标值。

（2）Z向对刀

卸下顶尖，装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴坐标值。

5.百分表对刀法

该方法一般用于圆形工件对刀。

（1）X、Y向对刀

将百分表安装杆装在刀柄上，调节磁性座上伸缩杆的长度和角度，使百分表的触头接触工件的圆周面，慢慢转动主轴，使触头沿着工件的圆周面转动，多次反复后，待百分表的指针在同一位置，可认为主轴的中心就是X轴和Y轴的原点。

（2）Z向对刀

卸下百分表装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴坐标值。

【参考文献】

[1]王荣兴.加工中心培训教程[M].北京：机械工业出版社，2006.endprint