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对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式，以及这些方式在加工程序中的调用方法，同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件等。 一、对刀原理对刀的目的是为了建立工件坐标系，直观的说法是，对刀是确立工件在机床工作台中的位置，实际上就是求对刀点在机床坐标系中的坐标。对于数控车床来说，在加工前首先要选择对刀点，对刀点是指用数控机床加工工件时，刀具相对于工件运动的起点。对刀点既可以设在工件上（如工件上的设计基准或定位基准），也可以设在夹具或机床上，若设在夹具或机床上的某一点，则该点必须与工件的定位基准保持一定精度的尺寸关系。 二、对刀方法在数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀和自动对刀等。本文以数控铣床为例，介绍几种常用的对刀方法。 1、试切对刀法 这种方法简单方便，但会在工件表面留下切削痕迹， 且对刀精度较低。如图1所示，以对刀点（此处与工件坐标系原点重合）在工件表面中心位置为例采用双边对刀方式。 （1）x，y向对刀。 ①将工件通过夹具装在工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出对刀的位置。 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（一般用0.01mm）来靠近，让刀具慢慢接近工件左侧，使刀具恰好接触到工件左侧表面（观察，听切削声音、看切痕、看切屑，只要出现一种情况即表示刀具接触到工件），再回退0.01mm。记下此时机床坐标系中显示的坐标值，如-240.500。 ④沿z正方向退刀，至工件表面以上，用同样方法接近工件右侧，记下此时机床坐标系中显示的坐标值，如-340.500。 ⑤据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中坐标值为｛-240.500+（-340.500）}/2=-290.500。 ⑥同理可测得工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。 （2）z向对刀。 ①将刀具快速移至工件上方。 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。 ③靠近工件时改用微调操作（一般用0.01mm）来靠近，让刀具端面慢慢接近工件表面（注意刀具特别是立铣刀时最好在工件边缘下刀，刀的端面接触工件表面的面积小于半圆，尽量不要使立铣刀的中心孔在工件表面下刀），使刀具端面恰好碰到工件上表面，再将轴再抬高，记下此时机床坐标系中的z值，-140.400，则工件坐标系原点W在机床坐标系中的坐标值为-140.400。 （3）将测得的x，y，z值输入到机床工件坐标系存储地址G5*中（一般使用G54～G59代码存储对刀参数）。 （4）进入面板输入模式（MDI），输入“G5*”，按启动键（在自动模式下），运行G5*使其生效。 （5）检验对刀是否正确。 2、塞尺、标准芯棒、块规对刀法 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人塞尺（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、偏心棒和轴设定器等工具对刀法 操作步骤与采用试切对刀法相似，只是将刀具换成寻边器或偏心棒。这是最常用的方法。效率高，能保证对刀精度。使用寻边器时必须小心，让其钢球部位与工件轻微接触，同时被加工工件必须是良导体，定位基准面有较好的表面粗糙度。z轴设定器一般用于转移（间接）对刀法。 4、转移（间接）对刀法 加工一个工件常常需要用到不止一把刀，第二把刀的长度与第一把刀的装刀长度不一样，需要重新对零，但 有时零点被加工掉，无法直接找回零点，或不容许破坏已加工好的表面，还有某些刀具或场合不好直接对刀，这时候可采用间接找零的方法。 （1）对第一把刀。 ①对第一把刀的时仍然先用试切法、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，记下此时轴设定器的示数并将相对坐标轴清零。 ④确抬高主轴，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G5*里的z1坐标数据加上z0 （带正负号），得到一个新的坐标。 ⑥这个新的坐标就是要找的第二把刀对应的工件原点的机床实际坐标，将它输人到第二把刀的 G5*工作坐标中，这样，就设定好第二把刀的零点。其余刀与第二把刀的对刀方法相同。 注：如果几把刀使用同一G5*，则步骤5）， 6）改为把z0存进二号刀的长度参数里，使用第二把刀加工时调用刀长补正G43H02即可。 对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀；按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀；按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀，试切对刀是最根本的对刀方法。 |
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