數控機床對刀方法及加（jiā）工誤差的相（xiàng）應（yīng）解決措施

1、數控加工過程中產生的加工誤差

(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圓弧段避近零件輪廓時產生（shēng）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（bǔ）節點數（shù）解決（jué），但會增加編程工作量。

(2)刀尖圓弧誤（wù）差:在切（qiē）削內孔、外因或端麵時，刀尖圓弧不影響其尺寸、形（xíng）狀，但在（zài）加工錐麵或圓弧時受刀（dāo）尖圓弧影（yǐng）響造成過切或（huò）少切。此誤差（chà）可通過測量刀尖圓弧半徑，采用刀具半徑補償（cháng）功能來（lái）消除誤差。

(3)測量誤差:主要是受量具測量精度（dù）以（yǐ）及測量者操作方法影響，導致的實測（cè）尺寸不準確。此誤差可彌補。

(4)對刀誤差:此誤（wù）差主要產生在對刀過程中，刀具在（zài）移動到起刀（dāo）點位置時受操作係統的進給修調比（bǐ）例值影（yǐng）響。解決辦（bàn）法是合理選擇進給（gěi）修調比例，尤其（qí）是當刀具靠近起刀點位置時采用（yòng）最小擋進給（gěi）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（chǎn）生的形位公（gōng）差，此公差一（yī）般（bān）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小（xiǎo）、均勻度及（jí）傳動路線影響；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（qí）處理（lǐ）的好壞直接影響到加工零件的精度，還會影（yǐng）響（xiǎng）數控機床的操作。所謂對刀（dāo），就是在工件（jiàn）坐標係（xì）中使刀具的刀位點位於起（qǐ）刀點(對刀點)上，使其在數控程序的控（kòng）製下，由此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。在數控加工（gōng）中，對刀（dāo）的基本方法有試切法、對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。

2.1 、試切法

根據數控（kòng）機床所用的位置檢測裝置不（bú）同（tóng），試切法分為相對式（shì）和絕對式兩種。在相對式試切法對刀中，可采用三種方法:一是用量（liàng）具(如鋼板尺等)直接測量，對準對（duì）刀尺寸，這種（zhǒng）對刀方法簡便但不精（jīng）確；二是通過刀位（wèi）點（diǎn）與定位塊的工作麵對齊後，移開刀具至對刀尺（chǐ）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；三是將工件加工麵先光一刀，測出（chū）工件尺寸，間接算出對（duì）刀尺寸，這（zhè）種方法（fǎ）最為（wéi）精確。在絕對式試切法對刀（dāo）中，需采用基準刀，然後以直（zhí）接或間接的方法測出其他

刀具的刀位點與基準刀之間的偏差，作為其他刀具（jù）的設定刀（dāo）補值。以（yǐ）上（shàng）試切法，采用“試切——測量——調整(補償)”的對刀模式，故占用機床時間較多，效率（lǜ）較低，但（dàn）由於方法簡單，所需輔助設備少，因此廣泛被用於經濟型低檔數控機床中。

2.2 、對刀儀對刀

對刀儀（yí）對刀分為機內對刀儀對刀（dāo）和機外對（duì）刀儀對刀（dāo）兩種。機內對刀儀對刀（dāo）是將刀具直接安（ān）裝在機床某一固定位置上(對車床（chuáng），刀具直接（jiē）安裝在刀架上或通過刀夾再安裝（zhuāng）在（zài）刀架上)，此（cǐ）方法（fǎ）比較多地（dì）用於車削類數控機（jī）床中。而機外（wài）對刀儀對（duì）刀必須通過刀夾再安裝在（zài）刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵校正好，然後（hòu）把刀裝上（shàng）機床就可以（yǐ）使（shǐ）用了，此方法目前主（zhǔ）要用於鏜（táng）銑類數控機（jī）床中，如加工中心等。采用對刀儀對（duì）刀需添置對刀儀輔助設備（bèi），成本較高（gāo），裝卸刀（dāo）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（de）數（shù）控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在（zài）機床上利用對刀顯微鏡自（zì）動計算出刀具（jù）長度的方法。由於操（cāo）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。與對刀儀對刀相比，隻是裝（zhuāng）卸刀具要方便輕鬆些。自動對刀是（shì）利用CNC裝置的刀具檢測功（gōng）能，自（zì）動精確地測出刀具（jù）各個坐標方向（xiàng）的長度，自動修正刀具補償值，並且不用停頓就直接加工工件。與前麵的對刀方法相比，這種方法減少了對（duì）刀誤差，提高了對刀（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（zǔ）成的自動對刀係統，而（ér）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（rù）資金大，一般用於高檔數（shù）控機床中。

2.4 、自動對刀

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

在加工（gōng）中心上一次安裝工件後，需用刀（dāo）庫中的多把刀具加工工件的多個表（biǎo）麵。為提高對刀精度和對刀效率，一（yī）般采用機外對刀儀（yí）對刀、ATC對刀和自動對刀（dāo）等方法，其中機（jī）外對儀對刀一（yī）般（bān）廣泛用於中檔鏗銑類（lèi）加（jiā）工中心上。在采用對刀儀對刀時，一般先選擇基準芯（xīn）棒對準好工件表（biǎo）麵，以確定工件（jiàn）坐標原點，然後選（xuǎn）擇某一個方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀方式。

3、加工誤差的原因及采取的措施

概括起來，產生對刀誤差的原因有：

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

(2)當使用對刀儀（yí）、對刀鏡對刀（dāo）和自（zì）動對刀時，誤差主要未源於儀器的製造、安裝（zhuāng）和測量誤差，另外使用儀器的技巧欠佳也會造成誤（wù）差。

(3)測量刀具（jù）時是在（zài）靜（jìng）態下進（jìn）行的，而加工過程是動態的，同時要（yào）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（bú）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（zài）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（néng）會（huì）發生零點漂移而導致回零誤差，從而產（chǎn）生對（duì）刀誤差。

(5)機床內部都有測（cè）量裝置，最小度量單位（wèi）的大小也與（yǔ）誤差有關。一般說來，最小（xiǎo）度量單位大的測（cè）裝（zhuāng）置（zhì）其誤差就大，最（zuì）小度量單位小（xiǎo）的測量裝置其誤（wù）差就（jiù）小。

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用試切法（fǎ）對（duì）刀時，操作要細心。對刀後還（hái）要根（gēn）據刀具所加工零件的實際尺（chǐ）寸和（hé）編程尺寸之間的誤差來（lái）修（xiū）正刀具補（bǔ）償值（zhí），還要考慮機床重複定位精度對（duì）對刀精度的影響以及刀位點的安裝高度（dù）對對刀精度（dù）的影響。

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

(3)選擇刀具時要注意刀具的質量和動態剛度。

(4)定期檢查（chá）數控機床零（líng）點漂移情況，注意及時調整機床（chuáng）。

通過（guò）采用（yòng）試切法（fǎ）與近似定值法法對零件進行加工，每種方法均（jun1）加工五個零件。分別測（cè）量其軸向尺寸（cùn）與其中一個徑向尺寸，求尺寸（cùn）偏差（chà）絕對值的平均值，平均值（zhí）大的那一組工件說明其對刀誤差（chà）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（duì）刀，因（yīn）為測量時的人為誤差難以避免，可用係統（tǒng）自動測量的那種（zhǒng）試切對刀（dāo）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（jìng）向尺寸要（yào）求較高，盡量不要用近（jìn）似（sì）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。不過這種方法對刀零件的軸向尺寸不會（huì）有太大的誤差，因為對刀時的軸向（xiàng）尺（chǐ）寸是係統自動測量的，避免了人為誤差的介入。

刀具補償值的輸入和（hé）修改

根（gēn）據刀具的（de）實際尺寸和位置，將刀具半徑補償值和刀具長度補償（cháng）值輸入到與程序對應的（de）存儲位置。

需注意的是，補償（cháng）的數據正確性（xìng）、符號正確性（xìng）及數據所在地址正（zhèng）確性都（dōu）將威脅到加工，從而導致撞（zhuàng）車危險或加工報廢。