數控機床對刀方法及加工誤差的相（xiàng）應解決措施

1、數控加工過程（chéng）中產生的加工誤差

(1)編程誤差:主要是數控編程（chéng）時數控係（xì）統產生（shēng）的插補誤差，主要由於用直線段或圓（yuán）弧段避近零件輪廓時產生的。這是（shì）影響零（líng）件（jiàn）加工精（jīng）度的一個重要因素。可以靠增加插補節點數解決（jué），但會增加編程工作量。

(2)刀尖圓弧誤差:在切削內孔、外因或端（duān）麵時，刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀，但在加工錐麵或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此誤（wù）差可通過（guò）測量（liàng）刀尖圓弧半徑，采用刀具（jù）半徑補償功能來消除誤差。

(3)測量誤差:主要是受量具測量精度以及（jí）測量者操作方（fāng）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係統的（de）進給修調比例值影響。解決辦法是合理選（xuǎn）擇進給修調（diào）比例，尤其是當刀具靠近起刀點位置時采用最小擋進（jìn）給修調使刀具精（jīng）確定位（wèi）於起刀點位置。

(5)機床係統誤（wù）差:受機床本（běn）體影響產生的形位公差，此公差（chà）一般不（bú）可調整；伺服單元，驅動裝（zhuāng）置產生的重複定位誤差，主要由係統受機床脈衝當量大小、均勻度及傳動（dòng）路線影（yǐng）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，對（duì）其處理的好（hǎo）壞直接影響到加工零件的（de）精度，還會（huì）影響數控機床的操作。所謂對刀，就是在工件坐標（biāo）係中（zhōng）使刀具的刀（dāo）位點位（wèi）於起刀點(對刀點)上，使其在數控程序的控製下，由此刀具（jù）所切削出的加工（gōng）表麵相對於定位基準有正確的尺寸關係，從而保證（zhèng）零（líng）件的加工精度要求（qiú）。在數控加工中，對刀（dāo）的（de）基本方法（fǎ）有試切法、對刀儀對刀、ATC對（duì）刀和自動對（duì）刀（dāo）等。

2.1 、試切法

根據數控機床所用的位（wèi）置（zhì）檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕對式（shì）兩種。在（zài）相對式試切法對刀中，可采用三種方法:一是用量具(如鋼板尺等)直接測（cè）量，對準對刀尺寸，這種對刀方法簡便但不精確；二（èr）是通過刀位點與定位塊的工作麵對齊後，移開刀（dāo）具至對刀尺寸（cùn），這種方（fāng）法的對刀準確度取決於刀位點與定位塊（kuài）工作（zuò）麵對齊的精度；三（sān）是將工件加工麵（miàn）先光一刀，測出工件尺寸，間接算出對刀尺寸，這（zhè）種方（fāng）法（fǎ）最為精確。在絕對式（shì）試（shì）切法對（duì）刀中，需采用基準刀，然後以直接或間接的方法測出其他

刀具的刀位點與基（jī）準刀之間的（de）偏差，作為其（qí）他刀具的設定（dìng）刀補值（zhí）。以上試切法，采用“試切——測（cè）量——調整(補償)”的對刀模式，故占用機床時間較多，效率較低，但（dàn）由於方法簡單，所需輔助設備（bèi）少，因此廣泛被用於經濟型低檔數控機床中。

2.2 、對刀儀對刀（dāo）

對（duì）刀儀對刀分為機內對刀儀對刀和機外對刀儀（yí）對刀兩種。機內對刀儀對刀是將刀具直（zhí）接安裝在機床某一固定位置上(對車床，刀具直接安裝在刀架上或通過刀夾（jiá）再安（ān）裝在刀架上)，此方法比較（jiào）多地用於車削（xuē）類數（shù）控機床中。而（ér）機外對刀儀對刀必須（xū）通過刀夾再安裝在刀架上(車（chē）床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵校正好，然後把刀裝上機床就可以使用了（le），此方（fāng）法目前主要用於鏜銑類數控機床（chuáng）中，如加工中心等。采用對（duì）刀儀對刀需添置對刀儀輔助設備，成本較高，裝卸（xiè）刀具費力，但可節（jiē）省機床的對

刀時間，提高了對刀精度，一般用於精度要求較（jiào）高的數（shù）控機（jī）床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床上利用（yòng）對刀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，故仍有一定的對刀誤差。與（yǔ）對刀儀對刀相比，隻是裝卸刀具要方（fāng）便輕鬆些。自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢（jiǎn）測功能（néng），自動精確地（dì）測出刀具各個坐標方（fāng）向的長度，自動修正刀具補償值，並且不用停（tíng）頓就直接加工工件。與前麵的對刀方法相比，這種方（fāng）法減少了對刀誤差，提高了對刀精度和對刀效率，但需由刀檢傳感器和刀位點檢（jiǎn）測係（xì）統組成的自動對刀係統，而且CNC係統必須具備刀具自動檢測的輔助功能，係統較複雜，投入資金大，一（yī）般用於高檔數控機床中。

2.4 、自動對刀（dāo）

自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測自（zì）動修正刀具補償值功（gōng）能，自動精確地測出刀（dāo）具各個坐標方向的長度，並且不用停頓就直接加工工件。自動對刀亦（yì）稱刀尖檢口功能。

在加工中心上一次安（ān）裝（zhuāng）工件後（hòu），需用刀庫中（zhōng）的多把（bǎ）刀具加工工件（jiàn）的多個表麵。為提高對刀精度和對刀效率（lǜ），一般采用機外對刀儀對刀、ATC對刀和（hé）自動對刀（dāo）等方法，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（jī）準芯（xīn）棒對準（zhǔn）好（hǎo）工（gōng）件表麵，以確定工件坐標原點，然（rán）後選擇（zé）某一個方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀（dāo）方式。

3、加（jiā）工誤差的原因及采取的措施

概（gài）括起來（lái），產生（shēng）對刀誤差的原因有：

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

(2)當使用對刀儀、對刀（dāo）鏡對（duì）刀和自動（dòng）對刀時，誤差主要未源於儀器的製（zhì）造（zào）、安裝和測量誤（wù）差，另外使用儀器（qì）的技（jì）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（gōng）過程（chéng）是動態的，同時要受到（dào）切削力和振動外力的影響（xiǎng），使得（dé）加工出來的（de）尺寸和預調（diào）尺寸（cùn）不一致。此（cǐ）項誤差的大小決定於刀具的質量和動態剛度。

(4)在對（duì）刀過程（chéng）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（fā）生零（líng）點漂移而導致回零誤差，從而（ér）產生對刀誤差。

(5)機床內部都有測量（liàng）裝置，最（zuì）小度量單位的大小也與誤差有關。一般說（shuō）來，最小度量單位大的測裝置其（qí）誤差就大，最小度量單位小的測量裝置其誤差就小。

減小對刀誤差的（de）主要措施有：

(1)當用試切法對刀時，操作要細心。對刀（dāo）後還要根據刀具（jù）所加工零件的實際尺寸和編程尺（chǐ）寸之間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影響以及刀位點的安裝高度對對刀精度的影響。

(2)當使用儀器對（duì）刀時，要注意儀器（qì）的製造、安（ān）裝和測量精度。要掌握使用儀器的正確方法。

(3)選擇刀具時要注意刀具的（de）質量和動態剛度。

(4)定期檢查數控機床零點漂移情（qíng）況，注意（yì）及時調（diào）整（zhěng）機床。

通過采用試切法（fǎ）與（yǔ）近似定值法法對零件進行加工，每種（zhǒng）方法（fǎ）均加工五個零件。分別測量其軸向尺寸與其中一個徑向尺寸，求尺寸偏（piān）差（chà）絕對值的平均值，平均值大的那一組工件說（shuō）明其對刀（dāo）誤差（chà）較大。

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

刀（dāo）具補償值的（de）輸入（rù）和修改

根據（jù）刀具的實際尺寸和位置，將刀具半徑補償值（zhí）和刀（dāo）具長（zhǎng）度補償值輸入到與程序對應的存儲位（wèi）置（zhì）。

需注意的是，補償的數（shù）據正確性、符號正確性及（jí）數據所在地址正確性都將威脅（xié）到加工，從而導致撞車危（wēi）險（xiǎn）或（huò）加工報廢。