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1、浅谈数控车床实用对刀方法引言：所谓的对刀就是在数控加工中，刀具刀位点的运动轨迹自始至终需要在机床坐标系下进行精确控制，编程尺寸是按人为的工件坐标系确定的，工件坐标系确定之后，还需要确定刀位点在工件坐标系中的位置，这样，工件坐标系与机床坐标系之间的相对位置关系就确定了。对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。一：数控车床的坐标系统我们单位的数控车床有两种，广州数控GSK980TA，采用FANUC系统，另一种是云南机床生产的CYNCPO320,采用的是航天数控系统。在使用中本人发现了这两种系统的不太一样，从而对数控车床系统有点关
2、注，因此对它进行了分析。 1数控系统坐标介绍数控机床的加工时由程序控制完成的，所以坐标系的确定与使用非常重要。根据ISO841标准，数控机床坐标系用右手笛卡尔坐标系作为标准确定的。数控车床平行于主轴方向即纵向为Z轴，垂直于主轴方向即横向为X轴。 数控车床有三个坐标系就是机械坐标系、编程坐标系和工件坐标系。机械坐标系的原点生产厂家在制造机床时就固定的坐标系原点，也称机械零点。它是机床调试、装配时就已经确定下来的，是机床加工的基准点。在使用中机械坐标系是由参考点来确定的，机床系统启动后，进行返回参考点操作，机械坐标系就建立了。坐标系一经建立，只要不切断电源，坐标系就不会变化。编程坐标系是编程序时使
3、用的坐标系，一般把我们Z轴与工件轴线重合，X轴放在工件端面上。工件坐标系是机床进行加工时使用的坐标系，它应该与编程坐标系一致。正确的操作，可以让编程坐标系与工件坐标系一致。 在使用中我们发现，FANUC系统与航天数控系统的机床坐标系确定基本相同，都是在系统启动后才返回参考点的。 2两种系统坐标系的确定 FANUC系统确定工件坐标系基本上有以下三种方法。 第一种方法是用G50设定坐标系，对刀后将刀移动到G50设定的位置才能加工。对刀时先对基准刀，其它位置的刀偏都是相对于基准刀的。 第二种方法是通过对刀将刀偏值写入参数从而获得工件坐标系。这种方法操作简单，可靠性好，它通过刀偏与机械坐标系紧密的联系
4、在一起，只要不断电、不改变刀偏值，工件坐标系就会一直存在且不会变，即使断电，重启后回参考点，工件坐标系还在原来的位置。 第三种方法是MDI参数，运用G54G59可以设定六个坐标系，这种坐标系是相对于参考点不变的，与刀具无关。这种方法一般都适用于批量生产而且工件在卡盘上有固定装夹位置的加工。 航天数控系统的工件坐标系建立是通过G92XaZb(类似于FANUC的G50)语句来设定刀具所在的当前坐标值。加工前需要先对刀，对到实现对的是基准刀，对刀后将显示坐标清零，对其它刀时将显示的坐标值写入相应刀补参数。然后测量出对刀直径d，将刀移动到坐标显示X=a Z=b的位置，就可以运行程序了（此种方法的编程坐
5、标系原点在工件右端面中心）。在加工过程中按复位或急停键，可以再回到设定的G92起点继续加工。但如果出意外如：X或Z轴无伺服、跟踪出错、断电等情况发生，系统只能重启，重启后设定的坐标系将消失，需要重新对刀。如果批量生产，加工完一件后回G92起点继续加工下一件，在操作过程中稍有失误，就可能修改工件坐标系，也需要重新对刀。 3结束语 数控机床的工件坐标系确定是影响加工精度的一大因素，对于不同型号的机床又有不同的要求，只有准确掌握、灵活运用这些知识，才能操作好数控机床。 二：数控车床的对刀方法如图1所示，假设H点为车床基准刀的刀尖点，此时刀架上装了4把刀，且刀架是随意停在车床上的某一位置。在编制程序加
6、工工件时，假设是以工件端面与车床主轴中心线的交点作为工件坐标系的原点(O点)(即工件零点)。那么作为机床操作者，要想正确操作车床进行加工，首先要完成两个重要步骤：第一步，要确定基准刀刀尖H点与工件坐标系原点的准确相对位置，即建立工件坐标系，这项工作就是平时工作中所说的“对刀”。通常是通过“试切”的方法进行，有的机床配有对刀仪器，则可通过对刀仪进行对刀。在加工不同形状的工件或重新安装基准刀时，因为工件所要求的工件坐标系变了，或基准刀刀尖H点由于重新安装后相对刀架回转中心的位置也发生了变化，所以在遇到以上情况时，操作者都必须重新对刀，以便确立新的工件坐标系。这两种情况都是操作者时常遇到的情况，操作
7、熟练与否还直接影响数控加工效率。第二步，在上一步的操作中，我们虽然确定了基准刀刀尖H点在工件坐标系中准确位置，并可以使用基准刀进行加工。但通常情况下，加工一个工件往往要用几把刀，如粗车刀、精车刀等的组合使用，而在数控车床上安装刀具时，刀具的伸出长度只要在不影响刀具强度或加工工况的情况下，操作者在安装刀具时都具有随意性(这也符合一般操作的实际要求)，如图2所示，刀尖点A与刀尖点B实际上相差就有一定的距离。所以如果要使用其它刀具，同样也必须确定它们的刀尖相对工件坐标系原点的准确位置。通常情况下，有两种方法可以达到其目的，即采用“相对刀偏法”或“绝对刀偏法”。前者是确定刀架上的其它3把刀刀尖相对基准
8、刀刀的刀补值为(0，0)，而后者是如同确定基准刀刀尖位置一样确定其它刀具刀尖相对于工件坐标原点位置的方法。通常情况下，我们把第二步工作总称为“刀具库的建立”。 综上所述，对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。深入理解数控车床的对刀原理对于操作者保持清晰的对刀思路、熟练掌握对刀操作以及提出新的对刀方法都具有指导意义。对刀的实质就是确定随编程而变化的工件坐标系的程序原点在唯一的机床坐标系中的位置，即建立工件坐标系。对刀的主要工作是获得基准刀程序起点的机床坐标和确定非基准刀相对于基准刀的刀偏置，即刀具库的建立。三：实例阐述数控车
9、床对刀操作下面以具体的实例来详细的介绍其对刀的操作，以FANUC系统的广州GSK980TA数控车床为例。加工图3所示零件，采用50的棒料毛坯。根据加工要求需选用三把刀具。l号刀90外圆车刀车外圆，2号刀切断刀切3 mm25 mm的退刀槽，号刀60三角螺纹刀车M3015 mm的螺纹。步骤1：安装工件和刀具。如图4所示。步骤2：启动主轴，调用1号刀，先对1号刀进行向对刀。其原理图及实操图见图5所示。用1号刀车削工件端面车完后刀具Z坐标不变沿X向退刀远离工件。按下偏置设置键，按下“补正”软键，再按下“形状”软键，显示工具补正形状界面。用翻页键和光标键将光标移到需要设定的地方(这里选为1号刀补处)，使
10、用地址，数字键输“Z0”，然后按下“测量”软键这时1号刀补的Z向补偿值显示为36518l。步骤3：对l号刀进行X向对刀原理见图6。移动刀架试车工件一外圆，保持刀具X 图6 1号刀X向对刀原理图坐标不变Z向退刀远离工件然后主轴停转。使用游标卡尺测量刚才试车的外圆直径，测量值是4982 mm。同步骤2的操作一样，进入工具补正形状界面后，仍将光标移到l号刀补处，使用地址数字键输入“X4982”，然后按下“测量”软键。这时l号刀补的X向补偿值显示为一50965。步骤4：调用2号刀，对2号刀进行对刀。其对刀过程如步骤2和步骤3所述。其原理图及实操图见图所示。补偿值的设置界面见图8所示。步骤5：调用3号刀，对3号刀进行对刀。其对刀过程如步骤4所述。其原理图及实操图见图9所示。补偿值的设置界面见图10所示。至此三把刀的对刀过程完毕。其后就可以调用程序对工件进行加工了34J。首先进行模拟加工对程序进行检查和调试，然后再进行实际加工。加工好的零件见图11，经检验该零件的各项指标均满足图纸要求，属合格品。通过以上利用实际例子介绍数控车床的对刀过程，我们可以看出数控车床对刀操作是数控车削加工中一个非常关键的环节。能否将零件正确加工出来，第一步就取决于能否正确进行对刀操作。