数控机床对刀方法及机床对刀仪的应用(上)

在应用数控机床制造产品零件的过程中，影响零件质量的因素很多，如数控机床精度、工件材料、工件热处理、加工工艺、冷却液和刀具等。其中，对刀具参数的精确设定一直很少关注和重视，因此本文将重点研究数控机床精确对刀方法的特点和发展趋势。

基本坐标关系一般有两种坐标系：一种是机床坐标系，另一种是工件坐标系。机床坐标系是机床的固有坐标系，机床坐标系原点称为机床原点或机床零点。为了便于计算和编程，需要在机床坐标系中建立工件坐标系。以工件上的一点为坐标系原点（也称程序原点）建立坐标系，这个坐标系就是工件坐标系。在日常工作中，尽量使编程数据与设计装配数据相吻合。

数控机床对位方法及在机床对位仪中的应用

通常，数控机床的机床坐标系是固定的，而工件坐标系可以根据加工过程的实际需要分别建立几个，如G54和G55选择不同的工件坐标系等。对刀的目的是在进行数控加工时，数控程序所采用的路径始终是主轴上刀尖的路径。在机床坐标系中，刀具刀位点的轨迹需要从头到尾进行精确控制，这是机床的唯一基准。

程序员在编程时不可能知道各种刀具尺寸的确切尺寸。为了简化编程，这需要在执行编程时有一个统一的基准，然后偏移刀具相对于该基准的精确长度和半径尺寸，以便在使用刀具加工时获得刀具尖端的精确位置。因此，对刀的目的是确定刀具长度和半径值，以便在加工时确定刀尖在工件坐标系中的准确位置。

1.1常用的离机对刀方法

刀具预设定器是一种测量仪器，用于预先调整和测量刀尖的长度和直径。如果机床连接到DNC网络，刀具长度和直径数据也可以作为刀具参数远程输入加工中心的NC。这种方法的优点是将刀具预先安装在机床外，安装在机床上即可使用，节省了大量的辅助时间。但其主要缺点是测量结果是静态值，不能实时更新实际加工过程中刀具的磨损或破损状态，不能实时测量机床膨胀引起的热变形。

1.1.1试切对刀

试切对刀是在工件正式加工前，由操作者对机床进行手动操作，对工件进行少量的切削。操作员通过眼睛和耳朵确定刀尖的当前位置，然后进行正式加工。这种方法的优点是经济，不需要额外的工具和设备投资。主要缺点是效率低，对操作人员的技术水平要求高，且容易发生人身错误。在实际生产中，试切法有很多衍生方法，如量块法、着色法等。

1.1.2机床设置中

这种在机床上的对刀方法使用位于机床工作台上的测量装置（对刀仪）根据预定程序测量刀库中的刀具。然后将刀具长度或直径与参考位置或标准刀具进行比较，并在相应的数控刀具数据表中自动更新。刀具检测还可以识别刀具磨损、破损或正确的安装类型。