​數控機床對刀方法及加工誤差的相應解決措施

1、數控加工過程中產生的（de）加（jiā）工誤差

(1)編程誤差:主要是數控編程時數控係統產生的插（chā）補誤差，主要由於用直線段或圓弧段避（bì）近零（líng）件輪廓時產（chǎn）生的。這是影響零件加工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（cùn）、形狀，但（dàn）在加工錐麵或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切（qiē）或少切。此誤差可通過測量刀尖圓弧半徑，采用刀具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測量者操作方法影響，導致的實測尺寸不準確。此（cǐ）誤差可彌補。

(4)對刀誤差:此（cǐ）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（cāo）作係統的進給修調比（bǐ）例值影響。解決辦法是合理（lǐ）選擇（zé）進給修調比例（lì），尤其是當刀具靠近起刀（dāo）點位置時（shí）采用（yòng）最小擋進給修調使刀具精確定（dìng）位於起刀點位置。

(5)機床係統誤（wù）差:受機床本體影響產生的形位公差，此公差一般不可調整（zhěng）；伺服單元，驅動裝置產生的重複定（dìng）位誤差，主要由係統受（shòu）機床脈衝當量大小、均勻度及傳動路線影響；這些誤差量很小（xiǎo）且穩定，隻有在精（jīng）密加工時應予以考慮。

2、對刀（dāo）方法

數控加工的（de）對刀，對（duì）其處理的好壞直接影響（xiǎng）到加工零件的精度（dù），還會影響數控機床的操作。所謂對刀，就是（shì）在工件坐（zuò）標係中（zhōng）使刀具的刀位點位於起刀點(對刀點)上，使其在（zài）數控程序的控製下，由此（cǐ）刀具所切削出的加工表麵相對於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）數控加工中（zhōng），對刀的基本方法有試切（qiē）法、對（duì）刀儀對刀、ATC對刀和自動（dòng）對刀等。

2.1 、試切法

根據（jù）數控機床所用的位置檢測裝置（zhì）不同，試切法分為相對式和絕對式兩種。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，對準對刀尺寸（cùn），這種對刀方法簡便但不精確（què）；二是通過刀位點與定位塊（kuài）的工（gōng）作麵對齊後，移開刀具至對刀尺寸，這種方法的對刀準（zhǔn）確度（dù）取（qǔ）決於刀（dāo）位點（diǎn）與定位塊（kuài）工作麵對齊的（de）精度；三是將工（gōng）件加（jiā）工（gōng）麵先光一刀，測出工件尺寸，間接算（suàn）出對刀尺寸，這（zhè）種方法最（zuì）為（wéi）精確（què）。在絕對式試切法對刀中，需采用基準刀，然（rán）後以直接或間接的方法測出其他

刀具的刀位點與基（jī）準刀之間的偏差，作為其他刀具（jù）的設（shè）定刀補值（zhí）。以上試切法，采（cǎi）用“試切——測（cè）量——調整(補償)”的對刀模式，故占用（yòng）機床時間較多（duō），效（xiào）率較低，但（dàn）由於方法簡單，所需輔助設（shè）備少，因此廣泛被用於經濟型低檔數控（kòng）機床中。

2.2 、對刀（dāo）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兩種。機內（nèi）對刀（dāo）儀對刀是（shì）將刀具直接安裝在機床某一固定位（wèi）置上(對車床，刀具直接安裝在刀架上或通過刀夾再安（ān）裝在刀架上)，此方法比較多地用（yòng）於車削類數控機床中。而機外對刀儀對刀必須通過刀夾再安裝在（zài）刀架上(車（chē）床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵（miàn）校正好，然後把刀裝上機床就可以使用了，此方法目前主要用（yòng）於鏜銑類數控機床中，如加工中心等。采用對（duì）刀儀對刀需添置對刀（dāo）儀（yí）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對刀是在機床上利用對刀顯微鏡自動計算出刀具長（zhǎng）度的方法。由於（yú）操縱對刀鏡以及（jí）對刀過程還是手（shǒu）動操作和目視，故仍有一定的對刀（dāo）誤差。與對刀儀（yí）對刀相比，隻是（shì）裝卸刀具要方便輕鬆（sōng）些。自動（dòng）對刀（dāo）是利用（yòng）CNC裝置的（de）刀具檢測（cè）功能，自（zì）動精確地測出刀具各個坐（zuò）標方向（xiàng）的長度，自動修正刀具補償值，並且不用停頓就直（zhí）接加工工件。與前麵的對（duì）刀方法（fǎ）相比，這種（zhǒng）方法減少了對刀誤差，提高了對刀精度和對刀效率，但需由刀檢傳感器和刀（dāo）位點檢測係統組成的自動對（duì）刀係統，而且CNC係統必須（xū）具備刀具自動檢測的輔助功能，係統較複雜，投（tóu）入資金大，一般用於高檔數控機床中。

2.4 、自動（dòng）對刀

自動（dòng）對刀是利用CNC裝置的刀具檢測自動修正刀具補償（cháng）值功（gōng）能（néng），自動精確地測出（chū）刀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裝（zhuāng）工件後，需用刀庫中的多把刀具加工工件的多個（gè）表麵。為提高對刀精度和對刀效率，一般采用機外對刀儀對（duì）刀、ATC對刀和自動對刀等方法，其中機外對儀對刀一般廣泛用於中檔鏗銑類加（jiā）工（gōng）中心上。在（zài）采用對刀儀對刀時，一般先選擇基（jī）準芯棒對準好工件表麵，以確定（dìng）工件坐標原點，然後選擇某一個方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀方式。

3、加（jiā）工誤差（chà）的（de）原因及采取的措施

概括起來，產生對刀（dāo）誤差的原因有：

(1)當（dāng）用試切（qiē）法對刀時，對（duì）刀誤差主要來源於試切工件之後的（de）測量誤差和操作過程中（zhōng）目測產生的誤差。

(2)當使用對刀儀、對刀鏡對刀和自動對刀時，誤差主要未源（yuán）於儀器的製造、安裝和測量誤差，另（lìng）外使用儀（yí）器的技巧欠佳也（yě）會造成（chéng）誤差（chà）。

(3)測量刀具（jù）時是在靜態下進行的，而加（jiā）工過（guò）程是（shì）動（dòng）態的，同時要受到切削力和振動外力的影響，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和動（dòng）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（zuò），在此過程（chéng）中可能會發（fā）生零（líng）點（diǎn）漂移而導致回零誤差，從而產生對刀（dāo）誤差。

(5)機床內部都有測（cè）量裝置，最小度量單（dān）位的大小也與（yǔ）誤（wù）差有關。一（yī）般（bān）說來，最小度量單位大的測裝置其誤差就大，最小度量單位小的測（cè）量裝置其誤差就小。

減小對刀誤差的主（zhǔ）要措施有：

(1)當用試切法對刀時，操作要細心。對刀後還要根據刀具（jù）所加工（gōng）零件的（de）實際尺（chǐ）寸和編程尺寸（cùn）之（zhī）間的誤差來修正刀具補償值（zhí），還（hái）要考慮機床重複定位精度對對刀精（jīng）度的影響以及刀位點的安裝高度對對刀精度的影響。

(2)當（dāng）使用（yòng）儀器對（duì）刀時，要注意儀（yí）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（jù）時要注意刀具的質量和動態剛度（dù）。

(4)定期檢查數控機床零點漂移情況，注意及時（shí）調整（zhěng）機床。

通過采用試切法與近似定值法法對零件進行加工，每種方法均加（jiā）工五個零件。分別測量其軸向（xiàng）尺寸與其中一個徑向尺寸，求尺寸偏差絕對值的平均值，平（píng）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（chǐ）寸精度要求（qiú）高的話，不（bú）要用手動測量的試切對刀，因（yīn）為測量時的人為誤（wù）差難以避免，可用係統自動測量的那種試切對刀方法，不過也要看（kàn）係統測量精度是否與需要（yào）保（bǎo）證的尺寸精度。如果零件的徑向尺寸（cùn）要求（qiú）較高（gāo），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誤差，因為對刀時的軸向尺寸是係統自動測量的，避免了人（rén）為誤差的介入。

刀（dāo）具補償值（zhí）的輸入和修改（gǎi）

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

需注意的是，補償的數據正確性、符號正（zhèng）確性及數據所在（zài）地址正確性都將威脅到（dào）加工，從而導致撞車危險或加工報廢。