数控车床的对刀方法及修改刀补控制尺寸精度分析



数控车床的对刀方法及修改刀补控制尺寸精度分析

常利娟

鹤壁职业技术学院 河南鹤壁 458030

[摘要]数控车床常用的对刀方法包括一般对刀方法、自动对刀方法、机外对刀仪对刀、定点对刀方法、试切对刀方法，实际工作中应该结合具体需要合理选择相应的方法。并重视修改刀补控制尺寸精度，利用修改刀补值、程序编制、程序修改、刀补修改等方法，修复存在的缺陷和误差，加强精度控制，提高产品加工制造质量。

[关键词]数控车床；对刀方法；修改刀补；尺寸精度

引言

目前，在整个机械制造领域，数控车床得到广泛的应用。为促进数控车床作用的有效发挥，提高产品加工精度，首先就得重视对刀操作。对刀的目的是，确定程序原点在机床坐标系中的位置及刀位偏差值，对刀包括确定刀具偏置数据、确定编程坐标系与工件坐标系一致、确定对刀点三个步骤，只有重视每个步骤的质量控制，才能实现确保对刀效果，提高产品加工质量的目的。在所有这些操作步骤当中，最为关键的工序是，让编程坐标系与工件坐标系保持一致。同时为提高产品加工质量，掌握有效的对刀方法是十分必要的，并对存在的误差及时进行修正，提高尺寸精度控制水平，为产品加工质量和效果提升创造良好条件。下面将介绍数控车床的对刀方法，并提出修改刀补控制尺寸精度方法，希望能够引起人们对该问题的重视，能够为对刀具体工作的开展提供启示与借鉴。

1.数控车床的对刀方法

数控车床加工之前，为确保加工顺利进行，提高加工精度，首先应该明确零件加工的原点，准确建立加工坐标系，对不同刀具的尺寸和相互位置偏差进行综合全面考虑，然后再进行工件加工的各项操作，而上述这些工作都离不开对刀。只有对刀准确，才能为后续加工创造良好条件，确保零件加工的精准度，并提高数控机床的使用效率。为顺利实现该目标，必须掌握正确的对刀方法，通常来说，常用的对刀方法包括以下几种。

1.1一般对刀方法。一般对刀法在实际工作中的应用非常普遍，指的是在机床上使用相对位置检测手动对刀。以Z向对刀为例，具体操作方法如下：先进行刀具安装，然后移动刀具手动切削工件右端面，再沿着X向退刀，将右端面与加工原点距离输入数控系统，从而完成刀具对刀过程。

1.2自动对刀方法。该方法通过刀尖检测系统实现，刀尖以设定的速度向接触式传感器接近，刀尖与传感器接触并发出信号，数控系统立即记录该瞬间的坐标值，并自动修正刀具补偿值。完成整个对刀过程，需要用到的主要构件包括主轴、刀架、接触式传感器，该方法操作简单，能自动完成对刀过程，有利于提高产品加工精度，其应用也越来越广泛。

1.3机外对刀仪对刀。该方法的本质是，测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间X及Z方向的距离。在机外对刀仪的辅助作用之下，将刀具预先在机床外校对好，通过该方法和步骤，为后续加工制作创造良好条件。实际操作中，装上机床之后，将对刀长度输入相应刀具补偿号就可以随时使用，满足工件加工制作需要，为后续各项工作顺利开展奠定基础。

1.4试切对刀方法。一方面，进行基准刀试切工件设定基坐标系。用手动方式沿A表面切削，如果Z轴不支，则沿X轴释放刀具，停止主轴旋转。输入G50Z“β”，将Z向坐标设为“β”，并设偏置号Z=“β”。手动方式沿β表面切削，X轴不动时沿Z释放刀具，停止主轴旋转。测量距离“α”，输入G50X“α”，X向坐标设为“α”，并设偏置号X=“α”。另一方面，进行非基准刀偏置设置。该项工作流程与设定基坐标系相同，偏置号设置存在一定的差异，测量A表面与坐标系零点间的距离“β'”，并设到偏置号Z中，同时测量距离“α'”，设到偏置号X中，偏置号=要设偏置量的偏置号+100。

2.数控车床的修改刀补控制尺寸精度方法

具体工作中，采取上述对刀方法，并经过试切、测量等工艺流程，能得到较为准确的对刀数据。但由于其它因素的影响，例如，操作方式方法不正确，操作人员综合技能偏低，车床定位精度不准确，重复精度存在不足等，导致试切对刀的精度仍然有限，难以有效满足工件加工制作的精度要求。为弥补这种缺陷与不足，还应该采取改进和完善措施，确保工件加工尺寸的精度。具体来说，常用方法有以下几种。

2.1刀补值修改。第一次对刀出现误差或者其他原因导致误差较大，超出工件公差，未能满足工件产品加工需要。在这种情况下，为弥补工件加工存在的缺陷与不足，可以采用刀补值修改的方法进行改进和完善，让工件尺寸符合要求，提高产品加工精度。一方面，可以采用绝对坐标输入法进行修改和完善。按照“大减小，小加大”原则，在刀补001-004处修改。

2.2程序编制。一方面，采用绝对编程保证尺寸精度。绝对编程在加工全过程均有相对统一的基准点，即坐标原点，累积误差也相对较小。数控车削工件时，工件径向尺寸精度比轴向尺寸精度要高，因而径向尺寸最好用绝对编程，轴向尺寸常用相对编程。如果是重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程，确保重要工件尺寸的加工精度，取得更好的产品加工效果。另一方面，采用数值换算保证尺寸精度。多数情况下，图样尺寸基准与编程所需尺寸基准不一致，为提高加工精度，应该将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系的尺寸。根据图样标注的尺寸，进行换算之后得到编程尺寸，取两极限尺寸平均值，最后得到编程尺寸。从而满足加工尺寸需要，实现对加工精度的有效控制。

2.3程序修改。进行数控产品加工时，常常会遇到以下情况：程序自动运行后停车测量，与设计要求和规范标准进行对比分析，发现工件尺寸未能满足要求，尺寸变化存在不规律现象，影响数控加工效果，对产品质量和性能的有效发挥也带来不利作用。

2.4刀补修改。除了对程序进行修改之外，为减小工件加工制作的误差，还可以采用刀补修改方式实现精度的有效控制。例如，上述台阶轴工件加工制作过程中，可以在刀补处输入U-0.12，实现对刀补的修改，确保加工制作尺寸满足要求，进而提高工件加工精准度。

3.结束语

对刀操作是数控加工的关键步骤之一，直接影响工件的精准度和产品质量。作为操作人员，应该认识对刀的重要意义，熟练掌握对刀方法，加强尺寸精度控制，并在程序编制和实际加工中能结合具体需要，采取有效的对刀方法。遵循工艺流程，减小对刀误差，对加工中出现的误差也及时采取调整和优化措施，实现对误差的有效控制，提高加工精度，促进产品加工制作质量提高。

参考文献

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