​數控機床對刀方法及加工誤差的相應解決措施（shī）

1、數控加工過程中產生的加工誤（wù）差

(1)編程誤差:主要是數控編程時數控係統產生的插補誤差，主要由於用直線段或圓弧段避近零件輪廓時產生（shēng）的。這（zhè）是影響零件加工精度的一個重要因（yīn）素。可以靠增加插補節點數解決（jué），但會增加編程工作量。

(2)刀（dāo）尖圓弧誤差:在切削內孔、外因或端麵（miàn）時，刀尖圓（yuán）弧不影響其尺寸、形（xíng）狀，但在加（jiā）工錐麵或圓弧時受刀尖圓弧（hú）影響造成過切或少切。此誤差可通過測量刀尖（jiān）圓弧半徑，采用（yòng）刀（dāo）具半徑（jìng）補償（cháng）功能來消除誤差。

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

(4)對刀誤差:此誤（wù）差主要產（chǎn）生在對刀過程中（zhōng），刀具在移（yí）動到（dào）起刀點位置時受操（cāo）作係統的進給修調比例值影響。解決辦法是合理選擇進給（gěi）修調比例，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確定位於起刀點位置。

(5)機床係統（tǒng）誤差:受機床本體影響產生的形位公差，此公差一般不可調整；伺服單元，驅（qū）動裝置產生的重複定位誤差，主（zhǔ）要由係統受（shòu）機床脈衝（chōng）當量大（dà）小、均勻度及傳（chuán）動路線影響；這些誤差量很（hěn）小且穩定，隻有在精密加工時應（yīng）予以考慮。

2、對刀方法

數控加工的對刀，對其處理（lǐ）的好壞直接影響到加工零件的（de）精度，還會影響數（shù）控機床的（de）操作。所謂對刀，就是在工件坐標係中使刀（dāo）具的刀位點位於起刀點(對刀點)上，使其在數控程序的控製下，由此刀（dāo）具所切削出的加工表麵相（xiàng）對於（yú）定位基準有正確的尺寸關係，從而保證零件的加工精度要求。在（zài）數控（kòng）加工中（zhōng），對刀（dāo）的（de）基本方法有試切法、對刀儀對刀、ATC對刀和自（zì）動對刀等。

2.1 、試切法

根據數控機床（chuáng）所用的位置檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕對式兩（liǎng）種。在相對式試（shì）切法對刀中，可采用三種方法:一是用（yòng）量具(如鋼板尺等)直接測量，對準對刀尺寸，這種對刀方法簡便（biàn）但不精確；二是通過刀位點與定位塊（kuài）的工作麵對齊後，移開刀具至對刀尺寸，這種（zhǒng）方法的對刀準（zhǔn）確度取決於刀位點（diǎn）與定位塊工作麵對齊的（de）精度；三是將工件加（jiā）工麵先光一刀，測出工件尺寸，間接算出對刀尺寸，這種方法最為精確。在絕對（duì）式（shì）試切法對刀（dāo）中（zhōng），需（xū）采用基準刀，然後以直接或間接的（de）方法測出其他

刀具的刀位點與基準刀（dāo）之間的偏差，作為（wéi）其他刀（dāo）具的設定刀（dāo）補值。以上試切法（fǎ），采用“試切——測量——調整(補償（cháng）)”的（de）對刀模式（shì），故占用機床時間較多，效率較低，但由於方法簡（jiǎn）單，所需輔助（zhù）設備少，因此廣（guǎng）泛被用於經濟型低檔數控機床中。

2.2 、對刀儀對刀（dāo）

對刀儀對刀分為機內對刀儀對刀和機外對刀儀對刀兩種。機內對刀（dāo）儀對刀是將刀具直（zhí）接安裝在機床（chuáng）某一固定位置上(對車床，刀具直接安（ān）裝在刀架上或通過（guò）刀夾再安裝在刀架（jià）上)，此方法比較多地用於車削類（lèi）數控機床中。而機外對刀儀（yí）對（duì）刀必須通（tōng）過刀夾再安裝在刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵校正好，然後把刀裝上機（jī）床就可以（yǐ）使用了，此方（fāng）法目前主要用於鏜（táng）銑類數控機床中，如加工中心等。采用對刀儀對刀（dāo）需添置對刀（dāo）儀輔助設備，成本較高，裝卸刀具費力，但可節省機床的對

刀時間，提高了對刀精（jīng）度，一般用於精度要求較高的數控機床中。

2.3 、ATC對刀（dāo）

AIC對刀是在機床上利用對刀顯微鏡自動計算出刀具長度的方法。由於操縱對刀（dāo）鏡以及對刀過（guò）程還是手動（dòng）操作和目視（shì），故仍有一定的對刀誤差。與對刀儀對刀相比，隻是裝卸刀具要方便輕鬆些。自動（dòng）對刀是（shì）利用CNC裝（zhuāng）置的（de）刀具（jù）檢測功能，自動精確（què）地測出刀具各個坐標方向的長度，自動修正（zhèng）刀具補償值，並且不用停頓就直（zhí）接加工（gōng）工件。與前麵的對刀方法（fǎ）相比，這種方法減少了對刀誤差，提（tí）高了對刀精度和對刀（dāo）效率，但需由刀檢傳感器和刀位點檢（jiǎn）測（cè）係統組成的自動對刀係統，而且CNC係統（tǒng）必須具（jù）備（bèi）刀具自動檢測的（de）輔助功能，係統較複雜，投入資金大，一般用於高檔數控機床中。

2.4 、自動對刀

自動對刀是（shì）利用CNC裝置的刀具檢測自動修正刀具補償值功能，自動精確地測出刀具各（gè）個坐標方向（xiàng）的長度，並且不用（yòng）停頓就直接加工工件。自（zì）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）工工件的多個表麵。為提高對刀精度和對刀效率，一般（bān）采用機外（wài）對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等（děng）方法，其中機外對儀對刀一般廣泛用於中檔鏗銑類加工中（zhōng）心上。在采用對刀儀對刀時，一般先選擇基準芯棒對準好工件表麵，以確（què）定工件坐（zuò）標原點，然（rán）後選擇某一個（gè）方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對（duì）刀方式。

3、加工誤差的原因及采取的（de）措施

概括起來，產生對刀誤差的原因（yīn）有：

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

(2)當使用（yòng）對刀儀、對刀鏡（jìng）對刀和自動對刀時，誤差主要未源於儀器的製造、安裝（zhuāng）和測量誤（wù）差，另外使用儀器的技巧欠佳也會造成誤差。

(3)測量刀具時是在靜（jìng）態下進行的，而加工過程是動態的，同時要受到切削力和振動（dòng）外力的影響，使得加工出來的尺寸和預調尺寸不一致。此項誤差的大小決定於刀具的質量（liàng）和動態剛度。

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

(5)機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（zuì）小度量單（dān）位大的測裝（zhuāng）置其誤差就大，最小度量單位（wèi）小的測（cè）量裝置其誤差就（jiù）小。

減小對刀誤差的主（zhǔ）要（yào）措施有：

(1)當用試切（qiē）法對刀時，操作要細心。對刀後還要根據刀具所加工零件的實際尺寸和編程尺寸之間（jiān）的誤差來修正刀具補償值，還要考慮機床重複定位精度對對刀精度的（de）影響以及刀位點的安裝高度對對刀精（jīng）度的影響。

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

(3)選擇刀具時要注意刀具的質（zhì）量和動態剛度。

(4)定期（qī）檢查數控機床零（líng）點漂移情況，注意及時（shí）調整機床。

通過采用試（shì）切法與近似定值法法對零件進行加（jiā）工，每種（zhǒng）方法均加工五個零件。分別測量其軸（zhóu）向尺寸與其中一個徑向尺（chǐ）寸，求尺寸偏差絕對值的平均值，平均值大的那一組工件說明其對刀誤（wù）差較大。

如果零件的軸向（xiàng）尺寸精度要求高的話，不要用手動測量的試切對刀，因（yīn）為測量（liàng）時的人為誤差難以避免，可用係統（tǒng）自動測（cè）量的（de）那種試切對刀方法，不過也要看係（xì）統測量精度是否與需要保證（zhèng）的尺寸精度。如果零件的（de）徑（jìng）向尺寸要求較（jiào）高，盡量不要用近似定值法對刀，此對刀方法很難保證刀剪準確的對準（zhǔn）工件旋轉（zhuǎn）中心。不過這種方法（fǎ）對刀零件的軸向尺寸不會有太大的（de）誤差，因為對刀時的軸向尺寸是係統自動測量的，避免了人為誤差的介入。

刀具補償值的輸入和修改

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

需注（zhù）意（yì）的是，補（bǔ）償的數據正確性、符（fú）號正確性及數據所在地址正確性都將威脅到加工，從而導致撞車危險（xiǎn）或加工（gōng）報廢。