数控铣床常用对刀方法
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数控铣床与加工中心常用对刀方法
摘要：
数控技术的教学关键是实际操作技能训练，技能训练的基础是
刀具的对刀，熟练掌握对刀方法和对刀技巧，就突破了数控技
术教学的瓶颈，因此，教学过程中要充分重视对刀这一基本技
能的训练
关键词：数控技术、刀具、坐标系
数控机床及加工中心是一种高科技的机电一体化设备，在多年的教学实践中，我们体会到：职业技术院校的学生要熟练掌握数控机床的操作，除了要有扎实的理论基础外，机床的实际操作必不可少，通过各种不同零件的加工，逐步掌握数控机床的性能和操作方法。而机床操作和零件加工的第一步，就是要掌握数控机床不同的对刀方法，从而对零件的加工打下良好的基础。本文即为作者多年来指导学生实习操作时总结出的各种不同的数控铣床与加工中心对刀方法，经过教学实践的检验，效果很好。
数控机床的机床坐标系是机床出厂后已经确定不变的，机床上电后，通过“回零”操作，就建立了机床坐标系，而为了简化数控加工程序的编制，编程人员应根据需要设定工件坐标系。对刀的过程，就是建立工件坐标系的过程。因此，对刀，对数控加工而言，至关重要。
对刀的准确程度将直接影响零件的加工精度，因此，对刀操作一定要仔细，对刀方法一定要与零件加工精度要求相适应，以减少辅助时间，提高效率。下面介绍几种数控铣床及加工中心（配备FANUC系统）常用的对刀方法。
一、试切法对刀
如果对刀精度要求不高，为方便操作，可以采用直接试切工件来进行对刀。
如图示：
要将工件原点设定在工件几何中心，
刀具为Φ8立铣刀。
对刀过程为：
1、在MDI方式下输入S500 M03，按“循环启动”按钮，使主轴旋转。
2、按“手动”按钮，进入手动方式，手动操作将刀具移动到工件右端面
附近。
3、按“手动脉冲”按钮，进入手轮方式，摇动手轮，使刀具轻轻接触工
件右端面，有铁屑产生。
4、按“OFFSET SETTNG”按钮，进入工具补正界面，按软键“坐标系”，进
入G54——G59界面，用光标键将光标移动到G54的X处，键
入：X54，按软键“测量”。则X坐标设定完成。
5、摇动手轮，将刀具提起，再移动刀具轻轻接触工件前端面（或后端
面），有铁屑产生，将光标移动到G54的Y处，键入：Y－54，按软键“测量”，则Y坐标设定完成。
二、采用寻边器对刀
采用寻边器对刀与采用刀具试切对刀相似，只是将刀具换成了寻边器。寻边器是采用离心力的原理进行对刀的，对刀精度较高。若工件端面没有经过加工或比较粗糙，则不宜采用寻边器对刀。
将寻边器夹持在机床主轴上，测量端处于下方，主轴转速设定在400——600转/分的范围内，使测量端保持偏距毫米左右，将测量端与工件端面相接触且逐渐逼近工件端面（手动与手轮操作交替进行），测量端由摆动逐步变为相对静止，此时调整倍率，采用微动进给，直到测量端重新产生偏心为止。重复操作几次。此时键入数值时应考虑测量端的半径，即可设定工件原点。使用寻边器时，主轴转速
不宜过高，当转速过高时，受自身结构影响，误差较大。同时，被测工件端面应有较好的表面粗糙度，以确保对刀精度。
三、采用百分表（千分表）对刀
如图：
1
2
3
4
1为机床主轴，
2为磁性表座，
3为百分表，
4为工件。
对刀过程如下：
1、用磁性表座将杠杆百分表吸在机床主轴端面上，利用MDI方式使主
轴低速正转。
2、进入手轮方式,摇动手轮，使旋转的表头按X、Y、Z的顺序逐渐接
近孔壁（或圆柱面），当表头被压住后，指针转动约为毫米。3、降低倍率，摇动手轮，调整X、Y的移动量，使表头旋转一周时其
指针的跳动量在允许的对刀误差内。如毫米。此时可认为主轴轴线与被测孔中心重合。
4、进入坐标系界面，将光标移动到G54的X处，键入：X0，按软键
“测量”，光标再移动到G54的Y处，键入：Y0，按软键“测量”，
则工件原点设定完成。
百分表（或千分表）对刀这种操作方法比较麻烦，效率较低，但对刀精度较高，对被测孔的精度要求也较高，最好是经过铰孔或镗加工的孔，仅粗加工后的孔不宜采用。
四、刀具的Z向对刀
刀具的Z向对刀数据与刀具在刀柄上的装夹长度及工件坐标系的Z向零点位置有关,它确定工件坐标系的零点在机床坐标系中的位置.常用的刀具Z向对刀有直接碰刀对刀和利用量块对刀.
1、碰刀对刀法
一般，为保证零件的加工精度，往往将工件上表面设定为工件坐标系的Z向零点。对刀过程为：
①、将刀具装入机床主轴，在MDI方式下使刀具旋转。
②、手动操作将刀具移动到工件上表面附近。
③、进入手轮方式，调整倍率，摇动手轮，使刀具轻轻接触工件表
面。
④、进入坐标系界面，将光标移动到G54的Z处，键入：Z0，按软
键“测量”，则Z向零点设定完成。
直接碰刀对刀法适用于对刀精度要求不高的粗加工工件，操作简便，效率高。
2、量块对刀法
设量块厚度为10毫米，对刀过程与碰刀对刀过程相似，但刀具不能旋转。当刀具接近工件后，将量块插入刀具与工件之间，若太松或插不进去时，降低倍率，摇动手轮，再将量块插入，如此反复操作，当感觉量块移动有微弱阻力时，即可认为刀具切削刃所在平面与工件表面距离为量块厚度值。进入坐标系界面，将光标移动到G54的Z 处，键入：Z10，按软键“测量”，则工件表面即为Z零点。
量块对刀法适用于表面加工过的工件，对刀精度较高。
3、加工中心的Z向对刀
由于加工中心刀具较多，每把刀具到Z坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值就是刀具的长度补偿值，因此需要在机床上或专用对刀仪上测量每把刀具的长度（即刀具预调），并将其差值输入刀具补正表。
加工中心的Z向对刀一般有以下两种方法：
①、机上对刀
这种方法是依次确定各把刀具的长度差，并将其输入刀具补正表，操作方法为：将最长（或最短）的刀具作为标准刀，采用碰刀对刀或量块对刀，设定工件坐标系的Z向零点，并记录此时机床的绝对坐标值。依次将其余刀具装在主轴上，用碰刀对刀法或量块对刀法进行对刀，记录此时机床绝对坐标值，该值与标准刀的机床绝对坐标值即为这两把刀的长度差，将其输入刀具补正表，在程序中由G43或G44调用，进行刀具的长度补偿。
这种方法对刀精度和效率较高，投资少，但工艺文件编写不便，对生产组织有一定的影响。
②、机外刀具预调+机上对刀
这种方法是先在机床外利用刀具预调仪精确测量每把刀具的轴向尺寸，确定每把刀具的长度补偿值，输入刀具补正表。然后选用一把标准刀（最长或最短）在机床上进行Z向对刀，确定工件坐标系，在程序中由G43或G44调用刀具长度补偿值，进行刀具的长度补偿。这种方法对刀精度和效率都很高，便于工艺文件的编写以及生产组织，但是投资较大。
除了上述方法以外，数控铣床与加工中心还可采用机外对刀仪对刀以及光学或电子装置对刀等新方法，来提高对刀精度和减少工时。对刀，作为数控机床的一项必须的基本操作，在教学实践中应引起充分重视，学生熟练掌握对刀方法后，可避免撞刀事故的发生，也为工艺方案的制定和程序的编制打下扎实的基础。