​數控機床對刀方法（fǎ）及加工誤差的相應解決措施

1、數控加工過程中（zhōng）產生的加工誤差

(1)編程誤差:主要是數控編（biān）程時數控係統產生的插補誤差，主要由於用直線段或（huò）圓（yuán）弧段（duàn）避近零件（jiàn）輪廓時產生的。這是影響零件加工精度的一個重要因素。可以靠增加（jiā）插補節點數解決，但會增（zēng）加編程工作量（liàng）。

(2)刀尖圓（yuán）弧誤（wù）差:在切（qiē）削內孔、外因或端麵時，刀尖圓弧不（bú）影響其尺寸、形狀，但在加工錐麵或圓弧時受刀尖圓弧影（yǐng）響造成過（guò）切或少（shǎo）切。此誤差可通過測量刀尖圓弧半徑，采（cǎi）用刀具半徑補（bǔ）償功能來消除誤差（chà）。

(3)測量誤差:主要是受量具測量精度以及測量者操作方（fāng）法影（yǐng）響，導致的（de）實測尺寸不準確。此誤差可彌補。

(4)對刀誤差（chà）:此誤差主要（yào）產生在對刀過程中，刀具在（zài）移動到起刀點位置時受操（cāo）作係統的進給修（xiū）調比例值影響。解決辦法是合理選（xuǎn）擇進給修調比例（lì），尤其是當刀具靠近起刀點位置時采用最小擋進給修調使刀具精（jīng）確定位於起刀點位置。

(5)機（jī）床係（xì）統誤差:受機床本體影響（xiǎng）產生的形（xíng）位公差，此公（gōng）差一般不可調整；伺服單元（yuán），驅動裝置產生的重複定位誤差，主要由係統受機（jī）床脈衝當量大小、均勻（yún）度及傳動路線影響；這些誤差量很小且穩定，隻有在精密（mì）加（jiā）工時應予以考慮。

2、對刀方法

數控加（jiā）工的對刀，對其（qí）處理的好壞（huài）直接影響到加工零件的精度，還會影響數控機床的操作。所謂對刀，就是在工件坐標係中（zhōng）使刀具（jù）的刀位點（diǎn）位於起刀點(對刀點)上，使其在數控程序的（de）控製下，由此刀具所切削（xuē）出的加工（gōng）表麵相對於定位基準有正確的尺寸關係，從而保證零件的（de）加（jiā）工精度要求。在數控加工中，對刀的基本方法有試切法、對刀儀對刀（dāo）、ATC對刀和自動對刀等。

2.1 、試（shì）切法

根據（jù）數控（kòng）機床所用的位置檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕對式兩種。在相對式試（shì）切法對刀中，可采（cǎi）用三種方法:一是用量具(如鋼板尺等)直接測量，對準對刀尺寸（cùn），這種對刀方法簡（jiǎn）便但不精確；二是（shì）通過刀位點與定位塊的工作麵對齊後，移開刀具至對刀尺寸，這種方法的對刀準確度取決於刀位點與（yǔ）定位塊工作（zuò）麵對齊的精度；三是將工件加工麵先光一（yī）刀，測出工（gōng）件尺寸，間接算出對刀尺寸，這種（zhǒng）方法最為精確。在絕對（duì）式試切法對刀中，需采用基準刀，然後以直接或間接的（de）方法測出其他

刀具的（de）刀位點與基準刀之間的偏（piān）差（chà），作為其他刀具的設定刀補值。以上（shàng）試切法，采用“試切——測量——調整(補償)”的對刀模式，故占用機床時間較多，效（xiào）率較低，但由於方法簡單，所需輔助設備少，因（yīn）此廣泛被用於（yú）經濟型低檔數控（kòng）機床中。

2.2 、對刀儀對刀

對（duì）刀儀對刀分為機內對刀（dāo）儀對刀和機外對刀儀對刀兩種。機內對刀儀對刀是將刀具直接安裝在機床某一固定位置上（shàng）(對車（chē）床，刀具直接安裝在刀架上（shàng）或通過（guò）刀夾再安裝在刀架上)，此方法比較多地（dì）用於車削類數（shù）控機床中（zhōng）。而（ér）機外對刀儀對刀（dāo）必須通過刀夾再（zài）安裝在刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在（zài）機床外麵校正好，然後（hòu）把刀裝上機床就可以（yǐ）使用了，此方法（fǎ）目（mù）前主要（yào）用於鏜銑（xǐ）類數控機床中，如（rú）加工中心（xīn）等。采用對刀儀對刀需添置對（duì）刀儀（yí）輔助設備，成本（běn）較高，裝卸刀具（jù）費力，但可節省機床的對

刀時間，提高了對刀精度，一（yī）般用於（yú）精度要（yào）求較高的數控（kòng）機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床上（shàng）利用對刀（dāo）顯微鏡自動計算出刀具長度的方法。由於操縱對刀鏡以及對刀過程還是手動操作和目視，故仍有一定（dìng）的對刀誤差。與對刀儀對刀相比，隻是裝卸刀具要方便輕鬆些（xiē）。自（zì）動對刀是利用CNC裝置（zhì）的刀具檢測功能，自動精確地測出刀具各個坐標方向的長度，自動修正刀具補償值，並（bìng）且（qiě）不用停頓就直接加工工件。與前麵的對刀（dāo）方法相比，這（zhè）種方法減少了對刀誤差，提高了對刀（dāo）精（jīng）度和對刀效率，但需由刀檢傳感器和刀（dāo）位點檢測係統組成的自（zì）動對刀係統（tǒng），而且CNC係統必須具備刀具自動檢測的輔（fǔ）助功能，係統較複雜，投入（rù）資金大，一般用於高（gāo）檔數控機床中。

2.4 、自動對刀

自動對刀是利用CNC裝置的（de）刀具檢測（cè）自動修正刀具補（bǔ）償值功能，自動精確地測出刀具各個坐標方向的長度，並且不用（yòng）停頓就直接（jiē）加工工件。自動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加工中心上一次安裝工件後，需用刀庫中的多把刀具加（jiā）工（gōng）工件的多個表麵（miàn）。為提高對刀精度和對刀效率，一般采用機外對刀儀對刀、ATC對刀（dāo）和自動對刀（dāo）等方法，其中機外對（duì）儀（yí）對刀一般廣泛用於中檔鏗銑類加（jiā）工中心上。在采用對刀儀對刀時，一般先選擇基準芯棒對準好（hǎo）工件表麵，以確定工件坐標原點，然後選擇某一個方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀方式。

3、加工（gōng）誤差的原因及采取的措施

概括起來，產生對刀誤差的原因有：

(1)當用試切法對刀時（shí），對刀誤差主要來源於試切工件之後的測量誤差和操作（zuò）過程中目測產（chǎn）生的誤差。

(2)當使用對刀儀、對刀鏡對刀和自動（dòng）對刀時，誤差主要未源於儀器的製造、安（ān）裝（zhuāng）和測量誤差，另外使用儀器（qì）的技巧欠佳也會造（zào）成誤差。

(3)測量刀具時（shí）是在靜態下進行的，而加工過程是動態的，同時要受（shòu）到切（qiē）削力和振動外力的（de）影響，使得加工出來（lái）的尺（chǐ）寸（cùn）和預調尺寸不一（yī）致。此項誤差的大小決定於刀具的質量和動（dòng）態剛度。

(4)在對刀過程中，大多時候要執行“機床（chuáng）回參考點”的操作，在此過程中可能會發生零點漂移而導致回零誤差，從而產生對（duì）刀誤差。

(5)機（jī）床內部都有測量裝置，最小度量單位的大小也與誤差有關。一（yī）般說來，最小度量單（dān）位大的測裝置其誤差就大，最小度量單位小的（de）測量（liàng）裝置其（qí）誤差（chà）就小。

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用試切法對刀時，操作要細心。對刀（dāo）後還要根據刀（dāo）具所加（jiā）工零件的實（shí）際尺寸和編程尺寸之間的誤差（chà）來修（xiū）正（zhèng）刀具補償值，還（hái）要考慮機床重複定位精度對對刀精度的影響以及刀位點的（de）安裝高度對對刀精度的影響。

(2)當使用儀器對刀時，要注意儀器的製造（zào）、安裝和測量精度。要（yào）掌握使（shǐ）用（yòng）儀器的正確方法。

(3)選擇刀具時要（yào）注（zhù）意刀具（jù）的質量和動態剛度。

(4)定期檢查數控機床零點漂移情況，注意及時調整機床。

通過采用（yòng）試切法與近似定值（zhí）法法對零件進行加工，每種方法均加工五個零件（jiàn）。分別測量其軸向尺寸與其中一個徑向尺寸，求尺寸偏差絕（jué）對值的平均值，平均值大的那一組工件（jiàn）說明其對刀誤差較大。

如果零件的軸（zhóu）向尺寸精度要求（qiú）高的話，不要用（yòng）手動測量的試切（qiē）對刀，因為測量時的人為誤差難以避（bì）免，可用係統自（zì）動測量的那種試切對刀方法，不過也（yě）要看係（xì）統測量精度是否與需要保證的尺寸精度。如果零件的徑向尺寸要（yào）求較高，盡量不（bú）要用近似定值法對刀，此對刀方法很難保證（zhèng）刀剪準確的對準工件旋轉中心。不過這種方法對（duì）刀零件的軸向尺寸不會有太大的誤差，因為對刀時的（de）軸向尺寸是係統自動測量的，避免了人為誤差的介入。

刀具補償（cháng）值的輸入和修改

根據刀具的實際（jì）尺寸和位置，將刀具（jù）半徑補償值和刀（dāo）具長度補（bǔ）償值輸入到與程序對應的存儲位置。

需注（zhù）意的是（shì），補償的數據正確性、符號正確性及數據所在地址（zhǐ）正確性都將威脅到加工，從而導致撞車危險或加工報廢。