​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（guò）程中產生的加工誤差

(1)編程誤差:主要是數控（kòng）編程（chéng）時數控（kòng）係統產生的插補誤差，主（zhǔ）要（yào）由於用直線（xiàn）段或圓弧段避近零件輪廓時產生的。這是（shì）影響零件加工精度的一個重要因素。可以（yǐ）靠增加（jiā）插補節點數解決，但（dàn）會增加（jiā）編程工作（zuò）量。

(2)刀尖圓弧誤差:在切削內孔、外因或（huò）端麵時，刀尖圓弧不影響其（qí）尺寸、形狀，但在加工錐麵或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此（cǐ）誤差可（kě）通過測量刀尖圓弧半徑，采用刀具半徑補償功能（néng）來消除誤差。

(3)測量誤差:主要是受（shòu）量具（jù）測量精度（dù）以及測量者操作方法影響，導致的實測尺寸不準確。此誤（wù）差可彌補。

(4)對刀誤差:此誤差主要產生在對刀過程中，刀具（jù）在移動到起刀點位置時受操作係統（tǒng）的進給修調比例值影響。解決辦法是合理（lǐ）選擇進給修（xiū）調比例，尤其是當刀具靠近起刀（dāo）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:受機床本體影響產（chǎn）生的形位公差，此公差一般不可調整；伺服單元，驅動裝置產生的重複定位誤差，主要由係統受機床脈衝當量大小、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（shí）應予以考慮（lǜ）。

2、對刀方法

數控加（jiā）工的對刀，對其處理的好壞直接影響到加（jiā）工零件的精度，還會影響數控機（jī）床（chuáng）的操作（zuò）。所謂對刀，就是在工（gōng）件坐標係中使刀具的刀位點位於起刀點(對刀點)上，使其在數控程序的控製下，由（yóu）此刀具所切削出（chū）的加工表麵相對於定位基準（zhǔn）有正確的尺寸（cùn）關（guān）係，從而保證零件的加工精度要求。在數控加工中，對刀的基本方法有試切（qiē）法、對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。

2.1 、試切法

根據（jù）數控機床所用的位置（zhì）檢測裝置不同，試切法分為相對式和（hé）絕對式兩種。在相對式試切法對刀（dāo）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，這種對刀方法簡便但不（bú）精確；二是通過刀位點與定位塊的工作麵對齊（qí）後，移開刀具至對刀尺寸，這種方法的對刀準（zhǔn）確度取決於刀位點與定位塊（kuài）工作麵對（duì）齊的精度；三是將工件加工麵先光一（yī）刀，測（cè）出工件尺寸，間接算出對刀尺寸，這種方法最為精確。在絕對（duì）式試切法對刀中，需采用基準刀，然後以直接或間（jiān）接（jiē）的方法測出其他

刀具的刀位點與基準刀之間的偏差，作為其他刀具的設定刀補值。以上試切（qiē）法，采用（yòng）“試切（qiē）——測量——調（diào）整(補（bǔ）償)”的對刀模式，故占用（yòng）機床時（shí）間較多，效率較低，但由（yóu）於方法（fǎ）簡單，所需輔助設備少，因（yīn）此廣泛被用於經濟型低檔數控（kòng）機床中。

2.2 、對刀儀對刀

對刀儀對刀分為機（jī）內對刀儀對刀和機外對刀儀對刀兩種。機（jī）內對刀儀對刀是將刀具直接安裝在機床某一固定位置上(對車床，刀具直接安裝在刀架（jià）上或通過刀夾再安裝在刀架（jià）上)，此方（fāng）法比較多地用於車削類數控機床中。而（ér）機外對刀儀對刀（dāo）必須通過刀夾再（zài）安裝在刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在機床（chuáng）外麵校正好，然後把刀裝上機床就可以使用了，此方法目前主要用於（yú）鏜銑（xǐ）類數控機床中，如加工中心（xīn）等。采用對（duì）刀（dāo）儀（yí）對刀（dāo）需添置對（duì）刀儀輔助設備，成本較高，裝卸（xiè）刀具費力，但可節省機床的對

刀時間，提高了對刀精度（dù），一般用於（yú）精度要求較高的（de）數控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床上利用對（duì）刀顯微鏡自（zì）動計算出刀具長度的方法。由於（yú）操縱對刀鏡以及對刀過程（chéng）還是手動操作（zuò）和目視，故仍有一定的對刀誤差。與對刀儀對刀相比，隻是裝卸刀具要方便輕鬆些。自動對刀是利用CNC裝（zhuāng）置的刀具檢測功能，自動精確地測出刀（dāo）具各個坐標方向的長度（dù），自動修正刀具補償（cháng）值，並且不用停頓就直接加工工件。與（yǔ）前麵的對刀方法相比，這（zhè）種方（fāng）法減少（shǎo）了對刀誤差，提高了對刀精度和對刀效率（lǜ），但需（xū）由刀檢傳（chuán）感器和刀位（wèi）點檢測（cè）係（xì）統組成的自動對刀係統，而（ér）且CNC係統必須具備刀具自（zì）動檢測的輔助功能，係統（tǒng）較複雜，投入資金大（dà），一般用於高檔數（shù）控機（jī）床中。

2.4 、自動對刀

自動（dòng）對刀是利用CNC裝置（zhì）的刀具檢（jiǎn）測自動修正刀具（jù）補償值功能，自動（dòng）精（jīng）確地測出刀具各個坐標方向的長度，並且不用停頓就直接加工（gōng）工（gōng）件。自（zì）動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加工中心上一次安裝工（gōng）件（jiàn）後，需用刀庫中的多把刀具加工工件的多個表（biǎo）麵。為提高對刀精度和對刀效率，一般采用機外對刀儀對刀、ATC對刀和自動（dòng）對（duì）刀等方法，其中機外對儀對刀一般廣泛用（yòng）於中檔（dàng）鏗銑類加工中（zhōng）心上。在采用對刀儀對刀（dāo）時，一般先選擇基準芯棒對準（zhǔn）好工件表麵，以確定工件坐標原點，然後選（xuǎn）擇某一個方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀方式。

3、加工誤差的原因（yīn）及采（cǎi）取的措施

概括起（qǐ）來，產生對（duì）刀（dāo）誤差的原因有：

(1)當用試切法對刀時，對刀誤差主要來源於試切工件之（zhī）後的測量（liàng）誤差和操作（zuò）過程中目測產生的誤差。

(2)當使用對刀儀、對（duì）刀鏡對（duì）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，另外使用儀器的技巧欠佳也會造（zào）成誤差。

(3)測（cè）量刀具時是在靜態（tài）下進（jìn）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（wài）力的影響，使得加工出來的尺（chǐ）寸和預調尺（chǐ）寸不一致（zhì）。此項誤差的（de）大小決定於刀具的質量和動態剛度。

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

(5)機床內部都（dōu）有測量（liàng）裝置，最小度量單位的大小也與（yǔ）誤差有關。一般說來，最小度量單（dān）位大的測裝置其誤差就大，最小度量單位小的測量裝置其誤差就小。

減小對刀誤差的（de）主要措施有：

(1)當用試切法對刀時，操（cāo）作（zuò）要細心（xīn）。對刀後還要根據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，還要考慮機床重複定位精度對對刀精度的影響以及刀位點（diǎn）的安裝（zhuāng）高度對對刀精度的（de）影（yǐng）響。

(2)當使用儀器對刀時，要注意儀（yí）器（qì）的製造、安（ān）裝和測量精度。要（yào）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（piāo）移（yí）情況（kuàng），注意及時調整機床。

通過（guò）采用試切（qiē）法與近似定值法法對零件進行加工（gōng），每種（zhǒng）方（fāng）法均加工五個零件。分別測量其軸向（xiàng）尺寸與（yǔ）其中一個徑向尺寸（cùn），求尺寸偏差絕對（duì）值的（de）平均值，平均值大的那一組工件說明（míng）其對刀誤差較大。

如果零件的軸向（xiàng）尺寸精度要（yào）求高的話，不要用手動測量的試切對刀，因為測量時（shí）的人為誤差難以避免，可用係統自動測量的那種試切（qiē）對刀方（fāng）法，不過也要（yào）看係統測量精度是（shì）否與需（xū）要（yào）保證的尺寸精（jīng）度。如果零件的徑向尺（chǐ）寸要求較高，盡量不（bú）要（yào）用近似定值法對刀，此對刀方法很難保證刀剪準確的對準工件旋轉中心。不過這種方（fāng）法對刀零件的軸向尺寸不會有太大的誤差，因為對（duì）刀時的軸向尺寸是係統自動測量的（de），避免了人為誤差的（de）介（jiè）入。

刀具補償值的（de）輸入和（hé）修改

根（gēn）據刀具的實際尺寸（cùn）和位置，將刀（dāo）具半（bàn）徑補償值和刀具（jù）長度補償值輸入到與程（chéng）序（xù）對應的存儲位置。

需注意的是，補償的數據（jù）正確性、符號（hào）正確性及數據所（suǒ）在地址正確性都將威脅（xié）到加工，從（cóng）而導致撞車危險或加工報（bào）廢。