​數控機床對刀方法及加工誤差的相應解決措施

1、數控加（jiā）工過程中產生的（de）加工誤差

(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（huò）圓弧段避近零件輪廓時產生的。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（jué），但會增加編程工作量。

(2)刀尖圓弧誤差:在切削內（nèi）孔、外因或端麵時，刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀（zhuàng），但在加工錐麵或圓弧時受刀尖圓弧影（yǐng）響（xiǎng）造成過切或（huò）少切。此誤差可通過測量刀尖圓（yuán）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（jīng）度以及測（cè）量者操（cāo）作方法影響，導致的實測（cè）尺寸不準確。此誤差（chà）可彌補。

(4)對刀誤差:此誤（wù）差主要產生在（zài）對刀過程中，刀具在移動到起刀點（diǎn）位置時受操作係統的（de）進（jìn）給修（xiū）調比例值影響。解決辦法是合理選擇進給修調比例（lì），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（jù）精確定位於起刀點位置。

(5)機床係統誤（wù）差（chà）:受機床本體影（yǐng）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，主要由係統受機床脈衝當量大（dà）小、均勻度及傳動路線影響；這些誤差量很小且穩定，隻有在（zài）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零件的精度（dù），還（hái）會（huì）影響數控機床的操（cāo）作。所謂對刀，就是在（zài）工件（jiàn）坐標係中使刀具的刀位點（diǎn）位於起刀點(對刀（dāo）點（diǎn）)上，使其在數控程序的（de）控製下（xià），由（yóu）此刀具所切削出的加工表（biǎo）麵相對於定位基準有正（zhèng）確的尺寸關係，從而保證零件的加工精度要求。在數控加工中，對刀的基（jī）本方（fāng）法有試切法、對刀儀對（duì）刀、ATC對刀和（hé）自動對刀等。

2.1 、試切法

根據數控機床所用的位置（zhì）檢測裝置不同，試切法分為相對式（shì）和絕對式兩種（zhǒng）。在相對式試切法對刀中，可（kě）采用三種方法（fǎ）:一是用（yòng）量具（jù）(如鋼板尺等)直接測量，對準對（duì）刀尺寸，這種對刀方法簡便但不精確；二是通過刀位點與定位塊的工作麵對齊後，移開刀具至對刀尺寸，這種方（fāng）法的對刀準確度取決於刀位點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（suàn）出對刀尺寸，這種（zhǒng）方法最為精確。在絕對式試（shì）切（qiē）法對刀中，需采用基準刀，然（rán）後（hòu）以直接或間接（jiē）的方法測出其他

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

2.2 、對刀儀對刀

對刀儀對刀分為機內對（duì）刀儀對刀和（hé）機外對刀儀對刀兩種。機內對刀儀對刀是（shì）將刀具直接安裝（zhuāng）在機床某一固定位置上(對車床（chuáng），刀具直接安裝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（yú）車削類數控機（jī）床中。而機外對刀（dāo）儀對刀必須通過刀夾再安（ān）裝在刀架（jià）上(車床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵（miàn）校（xiào）正好，然後把刀裝上機床就可以使用了（le），此方法目（mù）前主要（yào）用於鏜銑類數控機床中，如加工中心等。采用對刀儀對刀需添置對（duì）刀儀輔助設備，成本較高，裝卸刀（dāo）具（jù）費力（lì），但（dàn）可節省機床的對

刀時間，提高了對刀精度，一般用於精（jīng）度要求較高的數控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機（jī）床上（shàng）利用對（duì）刀顯微（wēi）鏡自動計算出刀具長度的方法。由於（yú）操縱對刀鏡以及對刀過程還是手動操作和目視（shì），故仍有（yǒu）一定的對刀誤差。與對刀儀對刀相比（bǐ），隻是裝卸刀具要方便輕鬆些。自（zì）動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測（cè）功能，自動精確地測出刀具各個坐標方向的長度，自動修（xiū）正（zhèng）刀具（jù）補償值，並且不用停頓就直接加工（gōng）工件。與前麵的對刀方法相比，這種方法減少了對刀誤（wù）差（chà），提高了對刀精度和對刀（dāo）效（xiào）率，但需由刀（dāo）檢傳（chuán）感器和刀位點檢測係統組成的自動對刀係統，而且CNC係統必須具備（bèi）刀（dāo）具自動檢測的輔助功能，係統較複雜，投入資金大，一般用（yòng）於高檔數（shù）控機床中（zhōng）。

2.4 、自動對（duì）刀

自動對刀是（shì）利用CNC裝置的刀具檢測自動修正刀（dāo）具補償值功能，自動精確地測出（chū）刀具各個坐標方向的長度，並（bìng）且不用停（tíng）頓就直接加工工件。自動對刀（dāo）亦（yì）稱刀尖檢口功能（néng）。

在加工中心上一次安裝工件後，需用刀庫中的多把刀具加工工（gōng）件的多個表麵。為提高對刀（dāo）精度和對刀效率，一（yī）般采用（yòng）機外對刀儀對刀、ATC對刀（dāo）和自動對（duì）刀等方法，其中機外（wài）對儀對刀一般廣泛用（yòng）於中檔鏗銑類加工中心上。在采用對刀儀對（duì）刀時，一般先選擇基準芯棒對準好工件表麵，以確定工件坐標（biāo）原點，然後選擇某一個（gè）方（fāng）便對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀方式。

3、加（jiā）工誤差的原因及采（cǎi）取的措施

概括起來，產生對刀誤差的原因有：

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

(2)當使用對刀（dāo）儀、對（duì）刀鏡對刀（dāo）和自動對（duì）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（qì）的技巧欠（qiàn）佳也會造成誤差。

(3)測（cè）量刀具時是在靜態下進行的，而加工過程是動態的，同時（shí）要受到切削力和振動外力（lì）的影（yǐng）響，使得加工出來（lái）的尺寸和預調尺寸不一（yī）致。此（cǐ）項（xiàng）誤差的大小決定於刀（dāo）具的質量和動（dòng）態剛（gāng）度。

(4)在對刀過程中，大（dà）多時候要執（zhí）行“機床回參考點”的操作，在此過程中可能會發生（shēng）零點漂移而導致回零誤差，從而產生對（duì）刀誤差。

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

減小對刀誤差的主要措（cuò）施有：

(1)當用試切法對刀時，操（cāo）作（zuò）要細（xì）心。對刀後還要根據刀具所加工零（líng）件的實（shí）際尺寸和編程尺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（yǐng）響（xiǎng）以及刀位點的（de）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（zhuāng）和測量精度。要掌握（wò）使用儀（yí）器的正確方法。

(3)選擇刀具時要（yào）注意刀具的質量和動態剛度。

(4)定期檢查數控機床零點漂移情（qíng）況，注意及時調整機床。

通過采用試切（qiē）法（fǎ）與（yǔ）近似定值法法對（duì）零件進行加工，每種方法均加工五個零件。分別測量其軸向尺寸（cùn）與（yǔ）其中（zhōng）一個徑向（xiàng）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差較大（dà）。

如果零件的軸向（xiàng）尺寸精度要求（qiú）高的話，不要用手動測量的試（shì）切對刀（dāo），因為測量時的人為誤差難以避免，可用係統自動測量的那（nà）種試切（qiē）對刀方法，不過也要看係統（tǒng）測量精度是（shì）否與需要（yào）保證的尺寸（cùn）精度（dù）。如（rú）果零件（jiàn）的徑向（xiàng）尺寸要求較高，盡量不要用近似定值法對刀，此對刀方法（fǎ）很難保（bǎo）證刀剪準確的對準工件旋轉中心。不（bú）過（guò）這種（zhǒng）方法對刀零件（jiàn）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（shì）係統自動測（cè）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（chǐ）寸和位置，將（jiāng）刀具半徑補償值和刀具長度補償值輸入（rù）到與程序對應的存儲位置。

需注意的是，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（dǎo）致撞車危險或加工報廢（fèi）。