數控機床對刀方法及加工誤差的相（xiàng）應解決措施

1、數控加工過程中產（chǎn）生的加工誤差

(1)編程（chéng）誤差:主（zhǔ）要（yào）是數控編程時數（shù）控（kòng）係統產生的（de）插補誤差，主要由於（yú）用直線段或圓弧段避近零（líng）件輪廓時產生（shēng）的。這是影響零件加工精度的一個重要因素。可以靠增加插補節點數解決，但會增加編程工作量。

(2)刀尖圓弧誤差:在切削內（nèi）孔、外（wài）因或端麵時，刀尖圓弧不影響其（qí）尺寸（cùn）、形狀，但在加工錐麵（miàn）或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切或（huò）少切。此誤差可通過（guò）測量刀尖圓（yuán）弧半（bàn）徑，采用刀具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（jīng）度以及測量者操作（zuò）方法影響，導（dǎo）致的實測尺寸不準確。此誤差可彌補。

(4)對刀誤差:此誤差主要產生在對刀過程中，刀具在移動（dòng）到起刀點位置時受操作係統的進給修調比例值影響。解決辦法是合理選擇（zé）進給修（xiū）調比例，尤其是（shì）當刀具靠近起刀點位置時采用最小擋進給（gěi）修（xiū）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（chuáng）本體影響產生的形位公差，此公差一般不可調整（zhěng）；伺服單元，驅動裝（zhuāng）置產生的重複（fù）定位誤差，主（zhǔ）要（yào）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（xiǎo）且穩定，隻有在精密（mì）加工時應予以考慮。

2、對刀方法

數控加工的對刀（dāo），對其處理的（de）好壞直接影響到加工零件的精度，還會影響數控機（jī）床的操作。所謂對（duì）刀，就是在工件坐標係中使刀具的刀位點位於起刀點(對（duì）刀點（diǎn）)上（shàng），使其在數控程序的控製（zhì）下，由此刀具所切削出的（de）加工表麵相對於定位基（jī）準有正確的尺（chǐ）寸關係，從而保證零件的加（jiā）工精度要求。在數控加工中，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

根據數控（kòng）機床所用的位置檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕對式兩種。在相對式試切法對刀中，可采用三種方法:一是用量具(如鋼板尺等)直接測量，對準對刀尺寸，這種對刀方法簡便（biàn）但不精確；二是通過刀位點與定位塊的工作麵對齊後，移開刀具至對（duì）刀尺寸，這種方法的對刀準確（què）度取決於刀位點與定位塊工作麵對齊的精（jīng）度；三是將工件加工麵先光一刀（dāo），測出工件尺（chǐ）寸，間接算（suàn）出對刀尺寸，這種方法最為精確。在絕（jué）對式試切法對刀中，需采用基準刀，然後以直接或間接的方法測出其他

刀具的刀位點與基準刀之間的偏差，作為其他（tā）刀（dāo）具的設定刀補值。以上試切法，采用“試切——測量——調整（zhěng）(補償)”的對刀模式，故占用機床時（shí）間較多（duō），效率較低，但由於方法簡單，所需輔助設備少，因此廣泛被用於經濟型低檔（dàng）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機外對刀（dāo）儀對刀兩種。機內對刀儀對（duì）刀是（shì）將刀具直接安裝在機床某一固定位置上(對車床，刀具（jù）直接安裝在刀架（jià）上或通過刀夾再安裝（zhuāng）在刀架上)，此方法比較多地用於車削類數控機床中。而機外對刀儀對刀必（bì）須（xū）通過刀夾再安裝在刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵校正好（hǎo），然後（hòu）把刀裝上（shàng）機床就可以使用了，此方法目前主要用（yòng）於（yú）鏜銑類數控機床中，如加工中心等。采用對刀（dāo）儀（yí）對刀需（xū）添置對刀儀輔助設備，成本較高，裝卸刀具費力，但可節省機床（chuáng）的對（duì）

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

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是（shì）在機床上利用（yòng）對刀顯微（wēi）鏡自（zì）動計算出刀具長（zhǎng）度的方（fāng）法。由於操縱對刀鏡以及（jí）對刀過程還是手動操作和目視，故仍有一定的對刀誤差。與對刀儀（yí）對（duì）刀相比，隻是裝卸刀具要方便輕鬆些。自動對刀（dāo）是利用CNC裝置的刀具檢測功能，自動精確地測出刀具（jù）各個坐標方向的長（zhǎng）度，自動修正刀具補償值，並且不用停（tíng）頓就直接加工工件。與前麵的對（duì）刀方法相比，這種方法減少了對刀誤差（chà），提高了對刀精度和對刀效（xiào）率，但需由刀檢傳感器和刀位點檢測係統組成的自動對刀係（xì）統，而且（qiě）CNC係統必須具備刀具自動檢（jiǎn）測的輔助功能（néng），係統較複雜，投入（rù）資金大，一般用於（yú）高（gāo）檔數控機床中。

2.4 、自動對刀（dāo）

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標方向（xiàng）的長度，並且不用停（tíng）頓就直接加工工件。自動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加工（gōng）中心上一次安裝（zhuāng）工件後，需用刀庫中（zhōng）的多把刀具加工工件的多個表麵。為提高對刀精度和對刀效率（lǜ），一般采用機（jī）外對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等方法（fǎ），其中機外對儀對刀一般廣泛用（yòng）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（xīn）棒對準好工件表麵，以確定工件坐標原點，然後選擇某一個方便對刀的麵，采用（yòng）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（kuò）起來（lái），產生對刀誤（wù）差的原因有（yǒu）：

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

(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、安裝和測量誤差，另（lìng）外使用儀（yí）器的技巧欠（qiàn）佳也會造成誤差。

(3)測量刀具時（shí）是在靜態下進（jìn）行的，而加工過程是動態的，同時要受到切削力和振動外力的影響，使得加工出來的尺寸和預調尺寸不一致。此（cǐ）項（xiàng）誤差的大小決定（dìng）於刀具的質量和動態剛度。

(4)在對刀過程中，大多時候要執行（háng）“機（jī）床回（huí）參考點”的操作，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。

(5)機床內部（bù）都有測量裝置，最小度量（liàng）單位的大小也與誤差有關。一般說來，最（zuì）小度量單位大的測裝置其誤差就大，最小（xiǎo）度量（liàng）單位小的測量裝（zhuāng）置其誤差就小。

減小對（duì）刀（dāo）誤差的主要措施有：

(1)當用試切法對刀（dāo）時，操作要細心。對刀後還要根據刀具所加工零件的實際尺（chǐ）寸和編程尺寸之間的誤差來修正刀具補償值，還要考慮機（jī）床（chuáng）重複定位精度對對刀精度的影響以（yǐ）及刀位點的安（ān）裝高度對對刀精（jīng）度的影響。

(2)當使用儀器對刀（dāo）時，要注意儀器（qì）的製造、安裝和測量精度。要掌握使用（yòng）儀（yí）器的正確方法。

(3)選（xuǎn）擇刀具時要注意刀具（jù）的質量（liàng）和動態剛（gāng）度。

(4)定期檢查數控機床（chuáng）零點漂移情況，注意及（jí）時調整機床。

通過采（cǎi）用試切法與（yǔ）近似定值法法（fǎ）對零件進行加工，每種方法均加工五個零件。分別（bié）測量其軸向尺（chǐ）寸與其中一個徑向尺寸，求尺寸偏差絕對值的平均值，平均值大（dà）的（de）那一組工件說明其對刀誤（wù）差較大。

如（rú）果零件的軸向尺寸精度要求高的話（huà），不要用手動測量的試切對刀，因為測量（liàng）時的人為誤差難以避免，可用係統自動測量的那種試（shì）切對刀方法，不過也要看係統測量精度是否與需要保證的尺寸精度（dù）。如果零件的徑向尺寸要（yào）求較高，盡量不要用近似（sì）定值法對刀，此對刀（dāo）方法（fǎ）很難保證（zhèng）刀剪準確的對準工（gōng）件旋轉（zhuǎn）中（zhōng）心。不過這種方法對刀零件的軸向尺寸不會有太大的誤差，因為對刀時的軸向尺寸（cùn）是係統自動測量（liàng）的，避免了人為誤差的介入。

刀具補償（cháng）值（zhí）的輸入（rù）和修改

根據刀具的（de）實際尺寸和位置，將刀具半徑補償值和刀（dāo）具長度補償值輸入到與程序對應的存儲位置（zhì）。

需（xū）注意（yì）的（de）是，補償的數據正確（què）性、符號正確性及數據所在（zài）地址正確性都將威脅到加工，從而導致撞車危險或加工報廢。