​數控機床對刀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差

(1)編程誤差:主要是數（shù）控編程時（shí）數控係統產（chǎn）生（shēng）的插補誤差，主要由（yóu）於用（yòng）直（zhí）線段（duàn）或圓弧段避近零件輪廓（kuò）時產生的。這是影（yǐng）響零件加工精度的一個重要因素。可以靠增加插補（bǔ）節點數解決，但會增加編程工作量。

(2)刀尖圓弧誤差:在切削內孔、外因（yīn）或端麵時，刀尖圓（yuán）弧不影響其尺寸、形狀，但在加工錐麵或圓弧（hú）時受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此（cǐ）誤差可通過測（cè）量刀尖圓（yuán）弧半徑，采用刀具（jù）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度以及測量者操作方法（fǎ）影響，導致的（de）實（shí）測尺寸不準確。此誤差可彌補。

(4)對刀誤差:此誤（wù）差主要產生（shēng）在對刀過程中，刀具在移動到起刀點位置時受操作係統的進給修調比例（lì）值影響。解（jiě）決辦法是合理選擇進給修調比（bǐ）例，尤其是當刀具（jù）靠近起刀點位置時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（jī）床本體影響產生的形位公（gōng）差，此公差一般不可調整；伺服單元，驅動裝置產生的重（chóng）複（fù）定（dìng）位（wèi）誤差，主要由（yóu）係（xì）統受機床脈衝當量大（dà）小、均勻度及傳動（dòng）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（fāng）法

數控加（jiā）工的對（duì）刀，對其處理的好壞（huài）直接影響到加工零件的精度，還會影響數（shù）控機床的（de）操作。所謂對刀，就是在工件坐標係中使刀具的刀位點位於起刀點(對刀（dāo）點)上，使其在數控（kòng）程序的控製下，由此刀具所切削（xuē）出的加工表麵相對於定位基準（zhǔn）有正確的尺寸關係，從而保證零（líng）件的（de）加工精度要求。在（zài）數控加（jiā）工中，對刀的基本方法有試切法（fǎ）、對刀儀（yí）對刀、ATC對刀和自（zì）動（dòng）對刀（dāo）等。

2.1 、試切（qiē）法

根據數控機床所用的位置檢測裝置不同，試切法分為相（xiàng）對式和絕對（duì）式兩種。在相對式（shì）試切法對（duì）刀中，可采用三種方法:一是用量具(如鋼板尺（chǐ）等)直接測（cè）量，對準對刀尺寸，這種對刀方法簡便但（dàn）不精確；二是通過刀位點與定位塊的（de）工作（zuò）麵（miàn）對齊後，移開刀具至對刀尺寸，這種方法（fǎ）的對刀準確度取決於刀位點與定位（wèi）塊工作麵對齊的精（jīng）度；三是將工（gōng）件加工麵先光一刀，測出工件尺（chǐ）寸，間接算出對（duì）刀尺寸，這（zhè）種方法（fǎ）最為精確（què）。在絕對式試切法對刀中，需采用基準刀，然後以（yǐ）直接或（huò）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（zuò）為其他刀具（jù）的設定刀補值。以上試切法（fǎ），采用“試切——測（cè）量——調整(補償)”的對刀模式（shì），故占用（yòng）機（jī）床時間較多，效（xiào）率較低，但由於方法簡單，所需（xū）輔助設備少，因此廣泛被（bèi）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刀儀對刀和（hé）機外對刀儀對刀兩種。機內對刀（dāo）儀對刀是將刀具直接安裝在機床某一固定位置上(對車（chē）床，刀具直（zhí）接安裝在（zài）刀架上或通過刀夾再安裝（zhuāng）在刀架上)，此方法比（bǐ）較多地（dì）用於車削類數控機床中。而機外對刀儀對刀必須通過刀夾再安（ān）裝在刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵校正好，然後把刀裝（zhuāng）上機（jī）床就可（kě）以使用了，此方法目前主要用於（yú）鏜銑類數（shù）控機床中，如加工中心等（děng）。采用對刀儀對刀需添置（zhì）對刀儀輔助設備（bèi），成本較（jiào）高，裝卸刀具（jù）費力（lì），但可節省機（jī）床的對

刀時（shí）間，提高了對刀精度，一般（bān）用於（yú）精度要求較高（gāo）的數控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在（zài）機床上（shàng）利用對刀顯微鏡自動（dòng）計算出刀具長度的方法。由（yóu）於操縱對刀鏡以及對刀過程還是（shì）手動操作和目視，故仍有（yǒu）一定的對刀誤差。與對（duì）刀（dāo）儀對刀相比，隻（zhī）是裝卸刀（dāo）具（jù）要方便輕鬆些。自動對刀是利用CNC裝（zhuāng）置的刀具檢測功能，自動精確地（dì）測出刀具各個坐標方（fāng）向的長度，自動修正刀具補償值，並且不用停頓就直接加工工（gōng）件。與前（qián）麵的對刀方法相比，這（zhè）種方法減少了對刀誤差，提高了對刀精度和對刀效率，但（dàn）需由刀檢傳感器和刀位點檢測係統組成（chéng）的自動對刀係統（tǒng），而且CNC係統必須（xū）具備刀具自（zì）動檢測的輔助功能，係統較複雜，投（tóu）入資金大，一般用於（yú）高檔（dàng）數控機床中（zhōng）。

2.4 、自動對刀

自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測自動修正刀具補償值功能，自動精確地測出刀具各個坐（zuò）標方向（xiàng）的（de）長度，並且不用停頓就直接加工工（gōng）件。自動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加工中心上一次安（ān）裝工件後（hòu），需用刀（dāo）庫中的多把刀具加工（gōng）工件的多個（gè）表麵。為提（tí）高對刀精度和對刀效率，一般采用機外對刀儀對刀（dāo）、ATC對刀和自動對刀等方法，其中機外對儀對刀一般（bān）廣泛用於中檔鏗銑類加工中心上。在采用對刀儀對刀時，一般先選擇基準芯棒對準好工件表麵，以確定（dìng）工件坐標原點，然後（hòu）選擇某一個（gè）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（cuò）施

概括起來，產生（shēng）對刀誤差的原因有：

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

(2)當使（shǐ）用對刀（dāo）儀、對刀鏡對刀和自動對刀時，誤差主要未源於儀（yí）器的製造、安裝和（hé）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（liàng）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（qiē）削力和振動外力的影響（xiǎng），使得（dé）加工出來的尺寸和預調尺寸不一致。此項誤差的大（dà）小決定於刀具的質（zhì）量和動（dòng）態剛（gāng）度。

(4)在對刀過程中，大多時候要執行（háng）“機床回參（cān）考點”的（de）操作，在此過程中可能會發生零點漂移而導致回零誤差，從而產生對刀誤差（chà）。

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

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用試切法對（duì）刀時，操作要（yào）細心。對刀後還要根據（jù）刀具所加工零件的實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（lǜ）機床重（chóng）複定位精度對對刀精度的影響以及刀位（wèi）點的安裝高度對對刀精度的影響。

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

(3)選擇刀具時要注意刀具的質量和動態剛度。

(4)定期檢查數控機床零點漂移情況，注（zhù）意（yì）及時調整機床。

通過采用試切法與近似定值法法對零件進行加工，每種方法均加工五個零件。分別測（cè）量其軸向尺寸與其（qí）中一個徑向尺寸，求尺寸偏（piān）差絕對值的平均（jun1）值，平均（jun1）值大的那一組工（gōng）件說明其對（duì）刀誤差（chà）較大。

如（rú）果零件的軸向尺寸精度要求高的話，不要用（yòng）手動測量的試切對（duì）刀，因為測量時的人為誤差難（nán）以避免，可用係統自動測量的（de）那種試切對（duì）刀方法（fǎ），不過也要（yào）看係統測量精度是否與需要保證的尺（chǐ）寸精度。如果零件的徑向尺寸（cùn）要求較高，盡量不要用近似定值法對（duì）刀，此（cǐ）對刀方法很難保證刀剪（jiǎn）準確的對準工件旋轉中心。不過這種方法對刀零件的軸向尺寸不會有太大的誤差，因為（wéi）對刀時（shí）的軸向尺寸是係統自動測量的，避免了（le）人為誤差的介入（rù）。

刀具補償值的輸入（rù）和修改

根據刀具的實際尺寸和位置，將（jiāng）刀具半徑補償值和刀具長度（dù）補償值輸入到與程序（xù）對應的存儲（chǔ）位置。

需（xū）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（dōu）將（jiāng）威脅到加（jiā）工，從而導致撞車危險（xiǎn）或加（jiā）工報廢。