數(shù)控機(jī)床對(duì)刀方法及機(jī)床對(duì)刀儀的應(yīng)用(上)

在應(yīng)用數(shù)控機(jī)床制造產(chǎn)品零件的過(guò)程中，影響零件質(zhì)量的因素很多，如數(shù)控機(jī)床精度、工件材料、工件熱處理、加工工藝、冷卻液和刀具等。其中，對(duì)刀具參數(shù)的精確設(shè)定一直很少關(guān)注和重視，因此本文將重點(diǎn)研究數(shù)控機(jī)床精確對(duì)刀方法的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

基本坐標(biāo)關(guān)系一般有兩種坐標(biāo)系：一種是機(jī)床坐標(biāo)系，另一種是工件坐標(biāo)系。機(jī)床坐標(biāo)系是機(jī)床的固有坐標(biāo)系，機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)稱為機(jī)床原點(diǎn)或機(jī)床零點(diǎn)。為了便于計(jì)算和編程，需要在機(jī)床坐標(biāo)系中建立工件坐標(biāo)系。以工件上的一點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)（也稱程序原點(diǎn)）建立坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就是工件坐標(biāo)系。在日常工作中，盡量使編程數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)裝配數(shù)據(jù)相吻合。

數(shù)控機(jī)床對(duì)位方法及在機(jī)床對(duì)位儀中的應(yīng)用

通常，數(shù)控機(jī)床的機(jī)床坐標(biāo)系是固定的，而工件坐標(biāo)系可以根據(jù)加工過(guò)程的實(shí)際需要分別建立幾個(gè)，如G54和G55選擇不同的工件坐標(biāo)系等。對(duì)刀的目的是在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，數(shù)控程序所采用的路徑始終是主軸上刀尖的路徑。在機(jī)床坐標(biāo)系中，刀具刀位點(diǎn)的軌跡需要從頭到尾進(jìn)行精確控制，這是機(jī)床的唯一基準(zhǔn)。

程序員在編程時(shí)不可能知道各種刀具尺寸的確切尺寸。為了簡(jiǎn)化編程，這需要在執(zhí)行編程時(shí)有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)，然后偏移刀具相對(duì)于該基準(zhǔn)的精確長(zhǎng)度和半徑尺寸，以便在使用刀具加工時(shí)獲得刀具尖端的精確位置。因此，對(duì)刀的目的是確定刀具長(zhǎng)度和半徑值，以便在加工時(shí)確定刀尖在工件坐標(biāo)系中的準(zhǔn)確位置。

1.1常用的離機(jī)對(duì)刀方法

刀具預(yù)設(shè)定器是一種測(cè)量?jī)x器，用于預(yù)先調(diào)整和測(cè)量刀尖的長(zhǎng)度和直徑。如果機(jī)床連接到DNC網(wǎng)絡(luò)，刀具長(zhǎng)度和直徑數(shù)據(jù)也可以作為刀具參數(shù)遠(yuǎn)程輸入加工中心的NC。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是將刀具預(yù)先安裝在機(jī)床外，安裝在機(jī)床上即可使用，節(jié)省了大量的輔助時(shí)間。但其主要缺點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果是靜態(tài)值，不能實(shí)時(shí)更新實(shí)際加工過(guò)程中刀具的磨損或破損狀態(tài)，不能實(shí)時(shí)測(cè)量機(jī)床膨脹引起的熱變形。

1.1.1試切對(duì)刀

試切對(duì)刀是在工件正式加工前，由操作者對(duì)機(jī)床進(jìn)行手動(dòng)操作，對(duì)工件進(jìn)行少量的切削。操作員通過(guò)眼睛和耳朵確定刀尖的當(dāng)前位置，然后進(jìn)行正式加工。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，不需要額外的工具和設(shè)備投資。主要缺點(diǎn)是效率低，對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求高，且容易發(fā)生人身錯(cuò)誤。在實(shí)際生產(chǎn)中，試切法有很多衍生方法，如量塊法、著色法等。

1.1.2機(jī)床設(shè)置中

這種在機(jī)床上的對(duì)刀方法使用位于機(jī)床工作臺(tái)上的測(cè)量裝置（對(duì)刀儀）根據(jù)預(yù)定程序測(cè)量刀庫(kù)中的刀具。然后將刀具長(zhǎng)度或直徑與參考位置或標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行比較，并在相應(yīng)的數(shù)控刀具數(shù)據(jù)表中自動(dòng)更新。刀具檢測(cè)還可以識(shí)別刀具磨損、破損或正確的安裝類型。