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數控機床對刀原理和方法分析
在應用數控機床時對刀操作是重中之重，其操作效果，直接決定零件加工的精度和數控機床的運行效率，大量實例表明，對刀操作是否科學合理，對整個數控機床的機械加工的效率有重要意義，同時也是提高機械零部件加工精度的主要途徑，但我國對此方面的研究還不夠深入，因此，本文基于理論實踐，對數控機床的對刀原理及對刀方法做了如下分析。
數控機床對刀原理
對刀操作具有很強技術性和專業性，對刀人員要清楚掌握對刀的基礎原理，并在對刀過程中，時刻保持清晰的思路，熟練掌握對刀操作要領。總而言之，對刀的主要目的是建立工件直角坐標系，確定工件在機床工作平臺的實際位置，確保刀具保持在數控機床坐標系中的坐標上。就數控機床而言，在進行加工前，要先確定對刀點，即在采用數控機床加工零件時，刀具為工件運動的起點。對刀點可以設計在工件基準面上，也可以設計在夾具或者數控機床上。如果設計在數控機床上，則對刀點需要和工件的定位基準保持一定的精度，才能滿足實際要求。
在進行對刀操作時，要盡量刀位點和對刀位置相互重合，刀位點指的是數控機床上刀具的定位基準點，就刀具運行的軌跡而言，刀位點就是刀具的刀尖。開展對刀操作的主要目的是確定對刀點在數控機床坐標中的絕對坐標值。而對刀點找正的準確度直接決定了整個數控機床加工的精度，需要高度重視。數控機床在進行機械零部件加工時，一把刀具通常情況下不能滿足加工的實際需求，需要采用多把刀具進行加工，才能有效提升加工的精度。而如果使用多把刀具，需要換刀的位置時刻保持不變，但不同規格的刀具刀尖也不盡相同，在換刀時難免會發生不同程度的位移，此時就要求不同刀具在不同起始位置進行加工時，相關程序都能正常運行。為達到這一目的，在每個數控機床中都配置了刀具幾何位置補償的功能，從而保證加工的精度。具體操作方法為：先把每把刀相對于某一預先選定的基準刀的位置偏差都精細的測量出來，然后在控制系統中輸入相關參數，就可以實現誤差補償。在加工工序中利用 T 指令，就可以在刀具運行軌跡中自動補償刀具的偏差位置，此種偏差也需要通過對刀來實現。
數控機床中常用的對刀方法
不同型號的數控機床，其對刀方法也不盡相同，在選擇對刀方法時可以參閱說明書中的內容，選擇與之相適的對刀方法。通過開展對刀操作，把測量到的偏差計算出來，然后輸入到 CNC 系統中，通過CNC 系統可以自動換算出刀具的偏差量，通過調整數控機床運行編程，就可以實現誤差控制，提升加工精度，常用的對刀操作有以下幾種：
試切法對刀
把待加工的工件加緊處理，卡在三爪盤上，對加工工件的直徑進行測量，進入對刀狀態，然后每把刀的刀尖一次輕微的接觸待加工工件的端面，觸及端面是CRT 動態坐標和外圓的動態坐標，把測量的直徑和相關坐標共同輸入CNC系統中就可以實現對刀操作。此種對刀方法的本質就是把刀的刀尖和端面、外圓母線的交點進行接觸，并以此點為基準，詳細計算出各把刀的刀偏量。和其他方法相比，試切法對刀占用時間比較長，但操作方法比較簡單，成本也比較低，適用于經濟性數控機床對刀操作中。
機械檢測對刀儀對刀
促使每把刀的刀尖和百分表測頭接觸，就可以得到兩個方向上的刀偏量，隨著我國科學技術的發展，數控機床愈發先進，很多數控機床中都增設了刀具探測功能。通過刀具觸及一個位置已知的同定觸頭，就可以有效測量出刀具量、直徑長度等數值。和試切法對刀相比，機械檢測對刀儀對刀的刀具要先安裝對刀儀上，然后進行調整和處理，并測量出相應的參數，把測量到的數據全部輸入到寄存器中，就可以實現對刀操作。此種對刀方法比較適用于鏜銑類數控機床對刀中，結構比較復雜，成本較高，但占用機床的時間比較小，精度也比較高。
用光學檢測對刀儀對刀
在數控機床上安裝一個高倍顯微鏡，確保顯微鏡的十字中線點，時刻位于數控機床坐標的同一個定點上，在進行對刀操作時，用手動脈沖發生器輕微的移動刀具，促使刀具的刀尖和顯微鏡上的十字線相互重合，并以此為基準，結合數控系統，就可以自動算出到位點相對機床的距離，把計算的數值存入對刀補號區，就可以實現數控機床的對刀操作，和上述兩種對刀方法相比，此種對刀方法存在手動操作的事項，因此對刀的精度略低。
自動對刀
自動對刀指的是，在數控機床的 CNC 裝置自動精確地測量出刀具參數，然后通過數據庫中存在的相關數據的，對刀具的偏移量進行自動補償，從而實現對刀操作，此種對刀操作的主要優勢是可以實現不停頓加工，對刀效率和精度也比較高，但購買機床的成本比較高，比較適用于高檔智能數控機床對刀操作中。
結
綜上所述，本文結合理論實踐，深入分析了數控機床的對刀原理及對刀方法，分析結果表明，通過對刀操作可以明確工件坐標系和機床坐標系之間的位置。而刀具在數控機床中的實際位置，可以通過刀具的刀位點來進行確定。不同數控機床在運行中，刀具的種類型號的各不相同，對刀方法也存在較大差距。因此，選擇對刀方法時要先明確數控機床的結構，并通過查閱說明書來掌握該數控機床對刀的原理，才能有針對性的選擇出與之相適對刀方法，提升數控機床運行的效率和加工的精度。
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