數控機床對刀（dāo）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加工誤（wù）差

(1)編程誤差:主要是數控（kòng）編程時數控係統產生的插補誤差，主要（yào）由於用直線段或圓弧段避近零件輪廓（kuò）時產生的。這是影響零件加（jiā）工精度的一個重要（yào）因素。可以靠增加插補節點數解決，但會增加編程（chéng）工（gōng）作量。

(2)刀尖圓（yuán）弧誤（wù）差:在切削內孔、外因或端麵時，刀尖圓弧（hú）不影響其尺寸、形狀，但在加工（gōng）錐麵或圓弧時受刀（dāo）尖圓弧影響造成（chéng）過切或（huò）少（shǎo）切。此誤差可通過（guò）測量刀尖（jiān）圓弧半徑，采用刀具半徑補償功能來消除誤差（chà）。

(3)測量誤差:主要是受量具測量精度以及（jí）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（xì）統的進給（gěi）修調比例值影響。解決辦法是合理選（xuǎn）擇進給修調比（bǐ）例，尤其是當刀具靠近起刀點位置（zhì）時（shí）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，驅動裝置產生的重複定位誤差，主要由（yóu）係統受機床脈衝當量大小、均勻度及傳動路線影響；這些誤差量很小且穩定，隻有在精密加工（gōng）時應予以考慮。

2、對刀方法

數控加（jiā）工的對刀，對其處理的好壞直接影響到加（jiā）工零件的精度，還會影響數控（kòng）機床的（de）操作。所（suǒ）謂對刀，就（jiù）是在工件坐（zuò）標係（xì）中使刀具的刀位點位於起刀點(對刀點)上，使其在數（shù）控（kòng）程序的控製下，由（yóu）此刀具所切削出的加工表麵相對於定位基準有正確（què）的尺寸關係，從（cóng）而保證零件的加（jiā）工精度要求。在數控加工中，對刀的（de）基本（běn）方法有試切法、對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。

2.1 、試切法

根據數控機床所用的位置檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕（jué）對式兩種。在相對式試切法對刀中，可采用三種方法:一是用（yòng）量具(如鋼板尺等)直接測量，對（duì）準對刀尺寸，這種對刀方法簡便但不（bú）精確（què）；二是通過刀位點與定（dìng）位塊的工作麵對齊後，移開刀（dāo）具至對刀尺寸，這（zhè）種方法的對刀準確度取決於（yú）刀位點與定位塊工作麵對齊的精度；三（sān）是（shì）將（jiāng）工件加工麵先光一刀，測出（chū）工件尺寸，間接算出對刀尺寸，這種方法最為精確。在絕對式試切法對刀中，需采用基（jī）準刀，然後以直接或間接（jiē）的方（fāng）法測出其他

刀具的刀（dāo）位點與（yǔ）基準刀之間（jiān）的偏差，作為（wéi）其他刀具的設定刀補值。以上試切法，采用“試切——測量——調（diào）整（zhěng）(補償)”的對（duì）刀模（mó）式，故占（zhàn）用機（jī）床時間較多（duō），效率較低，但由於方法簡單，所需輔助設備少，因此廣泛被用（yòng）於經濟型低（dī）檔數控機床中。

2.2 、對刀儀對（duì）刀（dāo）

對刀儀對刀分為機內對刀儀對刀和機外對刀儀對（duì）刀兩種（zhǒng）。機（jī）內對刀儀對刀是將刀具直接安裝在機床某一固定位置上（shàng）(對車床，刀具直接（jiē）安裝在刀架上或通過（guò）刀夾再安裝在刀架上)，此方法比較多地用於（yú）車削類數控機床中。而機外對（duì）刀儀（yí）對刀必須通過刀夾再安裝在刀架上(車床)，連同（tóng）刀夾一起，預先（xiān）在機床外麵校正好，然後把刀裝上機床就可以使用了（le），此（cǐ）方（fāng）法目前主（zhǔ）要用於鏜銑類數（shù）控機床中，如（rú）加工中（zhōng）心等。采用對刀儀對刀需（xū）添置對刀儀輔助設備，成本較高（gāo），裝卸刀具費力（lì），但可節省機床的對

刀時間，提高了（le）對刀精度，一般用於精度要求較高的數控機（jī）床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床（chuáng）上利用對刀顯微鏡自動計算出刀具長（zhǎng）度的（de）方（fāng）法。由於操縱對刀（dāo）鏡以及對（duì）刀過程（chéng）還是手動操作和目視（shì），故仍有一定的對刀誤（wù）差。與對刀儀對刀相比，隻是裝卸刀具（jù）要方便輕鬆些。自動對刀是利（lì）用（yòng）CNC裝置的刀具檢測功能，自動精確地測出刀具各個坐標方向的長度，自動修正刀具補償（cháng）值（zhí），並（bìng）且不用停頓就直接加工工件。與前麵的對刀方法相比，這種方法減少了對刀誤差，提高（gāo）了對（duì）刀（dāo）精度和對刀效率，但需由刀檢傳感器和刀位點檢測係統組成的自動對刀係統，而且（qiě）CNC係統必須（xū）具備刀具自動檢測的（de）輔助功能，係統較（jiào）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

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

在（zài）加工中心上（shàng）一次安裝工件後，需用刀庫中的（de）多把刀具加工（gōng）工件的多個表麵。為提高對刀精度和對刀效率，一（yī）般采用機外對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀（dāo）等方（fāng）法，其中機外對儀對刀一（yī）般廣泛用於中檔鏗銑類加工（gōng）中心上。在（zài）采用對刀儀對刀（dāo）時，一般先選擇（zé）基準芯棒對準好工件表（biǎo）麵，以確定（dìng）工件坐（zuò）標原點，然後選擇某一個方便（biàn）對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀方式。

3、加工誤差的原因及采取的措施（shī）

概括起來，產生對刀（dāo）誤差的原因有：

(1)當用試切法對刀時，對刀誤差主要來源於試切工件（jiàn）之後的測量（liàng）誤差（chà）和操作過程中目測產（chǎn）生的誤差。

(2)當使（shǐ）用對刀儀、對刀鏡對刀和自動（dòng）對刀時，誤差主要未源於儀器的製造、安裝和測量誤差，另外使用儀器的技（jì）巧欠佳也會造成誤（wù）差。

(3)測量刀（dāo）具時是在靜態下進行的，而加工過程是動態的，同時（shí）要受到（dào）切削力和振動外力的影響，使（shǐ）得加工出來的尺寸和預調尺寸不一致。此（cǐ）項誤差的大小決定（dìng）於刀具（jù）的質量和動態剛度。

(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（zhōng）可能會發生零點（diǎn）漂移而導致回零誤差，從而產生對刀誤差（chà）。

(5)機床內部都（dōu）有測量裝置，最小度量單位的大小也（yě）與誤差（chà）有關。一般說來，最小度量單位大的測裝置其誤差就（jiù）大，最小（xiǎo）度量單位小的測量裝置其誤差就小。

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用試切法對刀時，操作要細心（xīn）。對刀後還要根據刀具（jù）所加工零件的（de）實際尺寸和編程尺寸之間的誤差來修（xiū）正刀具補償值，還要考（kǎo）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（xiǎng）。

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

(3)選（xuǎn）擇刀具時要（yào）注意刀（dāo）具的質量和動態剛（gāng）度（dù）。

(4)定期檢查數控機床零點漂移（yí）情（qíng）況，注（zhù）意及（jí）時調整機床。

通過采用試（shì）切（qiē）法與近似定值法法（fǎ）對零（líng）件進行（háng）加工，每種方法均加工五個零件。分別測量其軸向尺寸與其中一個（gè）徑向尺寸，求尺寸（cùn）偏差絕對值的平均值，平均值大的那一組工件說明（míng）其對刀誤差較大。

如果零件的軸向尺寸（cùn）精度要求高的話，不要用手動測量的試切對刀，因為測量時的（de）人為誤差難以避免，可用係統（tǒng）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度。如果零件的徑向尺（chǐ）寸要求較高，盡量不要（yào）用近似定值法對刀（dāo），此對刀方法很難保證刀剪（jiǎn）準確的對準工件旋轉（zhuǎn）中心。不過這種方法對刀（dāo）零件的軸向尺寸不會有太大的誤（wù）差，因為對刀時的軸向（xiàng）尺寸是係統自動測量的，避免了人為誤差的介入（rù）。

刀具補償（cháng）值的輸入和（hé）修改

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

需注意的是（shì），補償的數據正確性、符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（zhì）撞車危險或加工（gōng）報廢（fèi）。