數（shù）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（zhōng）產生的加工誤差

(1)編程誤差:主要是數控編（biān）程時數控係統產生的插補誤（wù）差，主要由於用（yòng）直線段或圓弧段避近零件輪廓（kuò）時產生的。這是影響（xiǎng）零件加工精度的（de）一（yī）個（gè）重（chóng）要（yào）因素。可以靠增加插補節點數解決，但會增加編程工作量。

(2)刀尖（jiān）圓弧誤（wù）差:在切削內孔、外（wài）因或端麵時（shí），刀尖圓弧不（bú）影響其尺寸（cùn）、形狀，但在加工錐麵或圓弧時受刀（dāo）尖（jiān）圓（yuán）弧影響（xiǎng）造成過切或少切。此（cǐ）誤差可通過測量（liàng）刀尖圓（yuán）弧半徑，采用刀具（jù）半徑補（bǔ）償功能來消除誤差。

(3)測量誤差:主要是受量（liàng）具測量（liàng）精度以及測量者操作方（fāng）法影響，導致的實（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（diào）比例值（zhí）影響。解決辦法是合理選擇進給修調（diào）比例，尤其是當刀具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（chà）:受機床本體影響產生的形位公差，此公差一般（bān）不可調整；伺服單元，驅動裝置產生的重複定位誤差（chà），主要由係統受機床脈衝當量大小、均勻度及傳動路線影響；這些誤差量很小且穩定，隻有在精密加（jiā）工（gōng）時應予以考慮。

2、對刀方法

數控加工的對刀，對其處理的好壞直接影響到加工零件的精度，還會影（yǐng）響數控機床的操作。所（suǒ）謂對刀，就是在（zài）工件坐標係中使刀具的刀位點位於起刀點(對刀點)上，使（shǐ）其在數控程序的控製下，由此刀具所切削出的加（jiā）工表麵相對於定位基準有正確（què）的（de）尺寸關係，從而保證零件的加工精度要求。在數控加工（gōng）中，對刀的基本方法有試切法、對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。

2.1 、試切法（fǎ）

根據數控機（jī）床所用（yòng）的位置檢測裝置（zhì）不同，試切法分為相對式和絕（jué）對式兩種。在相對式試切法對（duì）刀中，可采用（yòng）三種方法:一是用量（liàng）具(如鋼板尺等)直接（jiē）測量，對準對刀尺寸，這種對刀方法簡便但不精確；二是通過刀位點與（yǔ）定位塊的工作麵對齊後，移開刀具至對刀尺寸，這種方法的對刀準（zhǔn）確度（dù）取決於刀位點與定位塊工作麵對齊的精度；三（sān）是將工件加（jiā）工麵先光一刀（dāo），測出工件尺寸，間接算出對刀尺寸，這（zhè）種方法最為精確。在絕對式試切法對刀中，需（xū）采用（yòng）基準刀，然後以（yǐ）直接或（huò）間接的方法測出其他

刀（dāo）具的刀位點與基準刀之間的偏差，作為其（qí）他刀具的設定刀補值。以（yǐ）上試切法，采用“試切——測量——調整(補償（cháng）)”的對刀模式，故占用機（jī）床時間較多，效率較低，但由於方法簡單，所需輔助設備少，因此（cǐ）廣泛（fàn）被用於經濟（jì）型（xíng）低檔數控機床中。

2.2 、對刀儀對（duì）刀

對刀儀對刀分為機內（nèi）對刀儀對刀和機外對刀儀對刀兩種。機內對刀儀對刀是將刀具直接（jiē）安裝在機床某一固定位置上(對車（chē）床，刀具（jù）直接安裝在（zài）刀架上或通（tōng）過刀夾再安裝在刀（dāo）架上)，此（cǐ）方（fāng）法比較多地用於車削類數控機床中。而機外對刀（dāo）儀對（duì）刀必須通過刀夾再安裝在刀架上(車床（chuáng）)，連同刀夾一起，預先在機床外麵校正好，然後把刀裝上（shàng）機床就可以使用了，此方（fāng）法目前（qián）主要用於（yú）鏜銑類數控機床（chuáng）中，如加（jiā）工中心等（děng）。采用對刀儀對（duì）刀（dāo）需添置對刀儀（yí）輔助設備，成本較高，裝卸刀具費力，但可節省機床的對

刀時間，提（tí）高了對刀精度，一般用於精（jīng）度要求較高的數（shù）控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床上利用對刀顯微（wēi）鏡自動計算出刀具長度的方法。由於操縱對刀鏡以及對刀過程還是手動操作和目視（shì），故仍有一（yī）定的對刀（dāo）誤差。與對刀儀（yí）對刀相比，隻（zhī）是裝卸刀具要方（fāng）便（biàn）輕鬆些。自動對刀是（shì）利用（yòng）CNC裝置的刀具檢測（cè）功能，自動精確地測出刀具各（gè）個坐標方向的長度，自（zì）動修正刀具補償值（zhí），並且不用停頓就直接加工（gōng）工件（jiàn）。與前麵的對（duì）刀方法相比，這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（jiǎn）傳感器和刀位（wèi）點檢測係統組成的（de）自動對刀係統，而且CNC係統必須具備刀具自動檢測的輔助功能（néng），係統較複雜，投入資金大，一般用於高（gāo）檔數控機床中。

2.4 、自（zì）動對刀

自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測自動修（xiū）正（zhèng）刀具補償（cháng）值功能，自動精確地測出刀具各（gè）個坐標（biāo）方向的長度，並且不用停頓就直接加工工件。自動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加（jiā）工中心上一（yī）次安裝工件後，需用刀庫中的多把刀具加工（gōng）工件的多個表麵（miàn）。為提（tí）高對刀精度和（hé）對刀效率，一般采用機外（wài）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廣泛用於中檔鏗銑類加工（gōng）中心上。在采用對刀（dāo）儀對刀時，一般先選擇基準芯棒對準好工件表麵，以確定工件坐標原點，然後（hòu）選擇某一個方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀方式。

3、加工誤差的（de）原（yuán）因（yīn）及采取（qǔ）的（de）措施

概括起來，產生對（duì）刀誤差的原因有（yǒu）：

(1)當用試切法對刀時，對刀誤差主要來源於試切工件之後的測量誤差和操作過程中（zhōng）目測產生的誤（wù）差。

(2)當使用對刀儀、對刀鏡對刀和自動對刀時，誤差主要未源於儀器的製造、安裝（zhuāng）和測量誤差，另外使用儀器的技巧欠佳也會造成誤差。

(3)測量刀（dāo）具時是在靜態下進行的，而加工過程（chéng）是（shì）動態（tài）的，同時要（yào）受（shòu）到切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。此項誤差的大小決定於刀具的質量和動態剛度。

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

(5)機床內部都有測量裝置，最小度量單位的大小也（yě）與誤（wù）差有關。一般（bān）說來，最小度量單位（wèi）大（dà）的測裝置其誤差就大，最（zuì）小度量單位（wèi）小的測量裝置其誤差就小。

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用（yòng）試切法對刀時，操作要細心。對刀後還要根據刀具所加（jiā）工零件的實際尺寸和編程尺寸之間的誤差來修正刀具補（bǔ）償值，還（hái）要考慮機床重複定位精度對對（duì）刀精度的（de）影響以及刀位點的安裝高度對對刀精度的影響。

(2)當使用儀器對刀時，要注意儀器的製造、安裝和（hé）測量精度。要掌握使用（yòng）儀器的（de）正確（què）方法。

(3)選（xuǎn）擇刀（dāo）具時要注意刀（dāo）具的質（zhì）量和動態剛度。

(4)定期檢查（chá）數控機床零點漂移情況，注意及時（shí）調（diào）整機床。

通過采用試（shì）切法（fǎ）與近似（sì）定值（zhí）法（fǎ）法對零（líng）件進行加工，每種方法均加工五個零件。分別測量其軸向尺寸與其中一個（gè）徑向（xiàng）尺寸，求尺寸（cùn）偏（piān）差絕對值的平均值，平均值大的那一組工件說明其對（duì）刀誤差較大。

如果零件的軸向尺寸精度（dù）要求（qiú）高的話，不要用手動測量（liàng）的試切對刀，因為測（cè）量時的人為（wéi）誤差難以避免（miǎn），可用（yòng）係統自動測量的那種試切對刀方法，不過也要看係統測量精度是否與需要保（bǎo）證的尺寸精度。如果（guǒ）零件的徑（jìng）向尺寸要求較高，盡量不要用近似（sì）定值法對刀，此對刀（dāo）方法很難保證刀剪準確（què）的對準工件旋轉中心。不過這種方法對刀零（líng）件的軸（zhóu）向尺寸不會有太（tài）大的誤差（chà），因為對刀時的軸向尺寸是係統自動測量的，避免了人為誤差的介入。

刀具補償值的輸入和修改

根據刀（dāo）具的實際（jì）尺寸和位置，將（jiāng）刀具半徑補償值和刀具長度補償值（zhí）輸入（rù）到與程（chéng）序對應的存儲位置。

需注意的是，補償的數據（jù）正（zhèng）確（què）性、符號正確性及數據所在地址正確性（xìng）都將（jiāng）威（wēi）脅到加工，從而導致撞車危險或加工報廢。