​數控機床對刀方法及加工誤差的相應解決措施

1、數控加工過（guò）程中產生的加工誤差

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

(2)刀尖圓（yuán）弧誤差:在切削內孔、外（wài）因或端麵時，刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀（zhuàng），但在加（jiā）工錐麵（miàn）或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此誤差可通過測量刀尖圓弧半徑，采用刀具半徑補（bǔ）償（cháng）功能來消除誤差。

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

(4)對刀（dāo）誤差:此誤差主要產生在對刀過程中，刀具在移動到起刀點位置時受操作（zuò）係統的進給修調比（bǐ）例值（zhí）影（yǐng）響。解（jiě）決（jué）辦法是合理選擇進給修調比例，尤其是（shì）當刀具靠近起刀點（diǎn）位置時采用最小擋進給修調使刀具精確（què）定位於起刀點位置。

(5)機床（chuáng）係統誤差:受（shòu）機床本體影響產（chǎn）生的形位公差，此公差一般不可調整；伺服單元，驅動裝置產生的重（chóng）複定位誤差，主要由係統受機床（chuáng）脈衝當（dāng）量大小、均勻度及傳動路（lù）線影響；這些誤差量很小且穩定，隻有在精密加工時應予以考慮。

2、對刀方法

數控加工的對刀（dāo），對其處理的好壞直接影響到加工（gōng）零件的精（jīng）度，還會影響數控機（jī）床（chuáng）的操作。所謂對刀，就是在工件坐（zuò）標係中使刀具的刀位點位於起刀點(對刀點)上（shàng），使其在數控程序的控製下，由此刀具所切（qiē）削出的加工（gōng）表麵相對於定位基準有正確（què）的（de）尺寸關係，從而保證零件的加工（gōng）精度要求（qiú）。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 、試切（qiē）法

根據數（shù）控機床所用的位置（zhì）檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕（jué）對（duì）式兩種。在相對式試切法對刀中，可采用三種方法:一（yī）是用量具(如鋼板尺等)直接測量，對準對刀尺（chǐ）寸，這（zhè）種對刀方（fāng）法簡便但不精確；二（èr）是通過刀位點與（yǔ）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（diǎn）與定位塊工作麵對齊的精度；三是將工件加工麵先光一刀，測出工件尺寸，間接算出（chū）對刀尺寸（cùn），這種方（fāng）法最為精確。在絕對（duì）式試切法對刀中，需采用基準刀，然後（hòu）以直接或間接的方法測出其（qí）他

刀具的刀位點與基準刀之間的（de）偏差，作為其他刀具的設定刀補值。以上試切法，采（cǎi）用“試切——測量——調整(補償)”的對刀模式，故占用機床時間較多，效率較低，但由於方法簡單，所需輔助設備少（shǎo），因此廣泛被用於經濟型低檔（dàng）數控（kòng）機床中。

2.2 、對刀儀對刀

對刀儀對刀分為機內對刀儀對刀和機外對刀儀對刀（dāo）兩種。機內對刀（dāo）儀對刀是將刀具直接安裝在機床某一固定位置上(對車床，刀具直（zhí）接安裝（zhuāng）在刀架上或通過刀夾再安裝在刀架上)，此方法比較多地用於車（chē）削類（lèi）數控機床中。而機外對（duì）刀（dāo）儀對刀必須通過刀夾再安裝在刀架上(車床)，連同刀夾一（yī）起，預先（xiān）在機床外麵校正好，然後把刀裝上機（jī）床（chuáng）就可（kě）以（yǐ）使用了，此方法目前主（zhǔ）要用於鏜（táng）銑（xǐ）類數控機床（chuáng）中（zhōng），如加工中心等。采用對刀儀對刀需添（tiān）置對刀（dāo）儀（yí）輔助設備，成本較高，裝卸刀具費力（lì），但（dàn）可節省機床的對

刀時間（jiān），提（tí）高了對刀（dāo）精度，一般用於精度要求較高的數控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是（shì）在機床上利用對刀顯微鏡自動計算（suàn）出刀具長度的方法。由於操縱對刀鏡以及對刀過（guò）程還是手動操（cāo）作和（hé）目視，故仍有一定的對刀誤差。與對刀（dāo）儀對刀相比，隻是（shì）裝卸刀具要方便輕鬆些。自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測功能（néng），自動精確地測出刀具各個坐（zuò）標方向（xiàng）的（de）長度，自動修正刀具補償值，並且不用停頓就直接加工工件。與（yǔ）前麵的對刀方法相（xiàng）比，這種方法減少了對刀誤差，提高了對刀精度和對刀（dāo）效率，但需由刀檢傳感器（qì）和刀位點檢測係（xì）統（tǒng）組成的自動對刀係統，而且CNC係統必須具備刀（dāo）具自動檢測的輔助功能（néng），係統較複雜，投入資金大，一般用於高（gāo）檔數控（kòng）機床中。

2.4 、自動對刀

自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測自動修正刀具補償值功能，自動（dòng）精確地測出刀具各個坐標方（fāng）向的長度，並且不用（yòng）停頓就直接加工工件。自動對（duì）刀（dāo）亦稱刀尖檢口功能（néng）。

在加工（gōng）中心（xīn）上一次安裝工件後，需用刀庫中的多把刀具加工工件的多個表（biǎo）麵。為提高對刀（dāo）精度和對（duì）刀效率，一般采用機外對刀儀對刀（dāo）、ATC對刀和自動對刀等方法，其（qí）中（zhōng）機（jī）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（yòng）對刀儀對刀時，一（yī）般先選擇基準芯棒（bàng）對（duì）準好工件表麵，以確定工件坐標原點，然後選擇某一個方便（biàn）對（duì）刀的麵，采用動態(刀轉)對刀（dāo）方式。

3、加工誤（wù）差的（de）原（yuán）因（yīn）及（jí）采（cǎi）取的措施

概括起來（lái），產生對刀（dāo）誤差的原因有：

(1)當（dāng）用試切法對刀時，對刀誤差主要（yào）來源於試切工件之後的測量誤差和（hé）操作（zuò）過（guò）程中目測產生的誤差。

(2)當使用對刀（dāo）儀、對刀鏡對刀和自動對刀時，誤差主要未（wèi）源於儀（yí）器的製造、安裝和（hé）測量誤差（chà），另外使用儀器的技巧欠佳也會造成誤差（chà）。

(3)測量刀具時是在靜態（tài）下進行的，而（ér）加工過程是動態的，同時要受到切削力和振動外力的影響，使得加（jiā）工出來的尺寸和預調尺寸不一（yī）致。此項誤差的大小決（jué）定於刀具的質量和動態剛（gāng）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（zài）此過程中可能會發生零點漂移而（ér）導致回零誤（wù）差，從而（ér）產生對刀誤差。

(5)機床內（nèi）部都有測（cè）量裝置，最小度量單位的大小也（yě）與誤差有關。一般說來，最小度量單位大的測裝置其誤差就大，最小度量單位小（xiǎo）的測量裝置其誤（wù）差就小。

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用試切（qiē）法對刀時（shí），操作要細心。對（duì）刀後還要根據刀具所加（jiā）工零件的實際尺寸和編程尺寸之間的誤差來修正刀（dāo）具補償值，還要考（kǎo）慮（lǜ）機床（chuáng）重複（fù）定位精度對對刀精度的影響以及刀位（wèi）點的安裝高度（dù）對對刀精度的影響。

(2)當使用儀器（qì）對刀時（shí），要注意儀器的製（zhì）造、安裝和（hé）測量精度（dù）。要掌握使用儀器的正確方法。

(3)選擇刀（dāo）具時要注意刀具的質量和動態剛度。

(4)定期檢查數控機床零（líng）點漂移情況（kuàng），注意及時調（diào）整機床。

通過采（cǎi）用試切法與近似（sì）定值法法對（duì）零件進行（háng）加工，每種方法均加（jiā）工五個零件。分別測量其軸向尺（chǐ）寸與（yǔ）其中一（yī）個徑向尺寸（cùn），求尺寸偏差絕對值的（de）平均值，平均值大的那一組工件說明其對刀誤（wù）差較大。

如果零件的軸向尺寸精度要求高的話，不要用手動測量的試切對刀，因為測（cè）量時的（de）人為誤差難以避免（miǎn），可用係統自動測量（liàng）的那種試切（qiē）對刀（dāo）方法，不過也要看係（xì）統測量精度（dù）是否與需要（yào）保證的尺寸精度。如果零件的徑向尺寸要求（qiú）較高，盡量不要用近似定值法對（duì）刀，此對刀方法很（hěn）難保證刀剪準確的對準工件旋轉中心。不過這（zhè）種方法對刀零件的軸向尺（chǐ）寸不（bú）會有太大的誤差，因為對刀時的軸向尺（chǐ）寸（cùn）是係統（tǒng）自動測量的，避免了人為誤差的（de）介（jiè）入。

刀具補（bǔ）償值的（de）輸（shū）入和修（xiū）改

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

需注意的是，補償的數據（jù）正確性、符號正（zhèng）確性及數據所在地址正（zhèng）確性都將威脅到加工，從而導（dǎo）致撞車（chē）危險或加工報廢。