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（guò）程中產生的加工誤差

(1)編程誤差:主要是數（shù）控編程時數控係統產生的插補誤差，主要由於用（yòng）直線段或圓弧段避近零件輪廓（kuò）時產生的。這是影響零件加工精度（dù）的一個重（chóng）要因素。可（kě）以靠增加插補節點數解決，但會增加編程工作量（liàng）。

(2)刀尖（jiān）圓弧誤差:在切削內孔、外因或端麵時，刀尖（jiān）圓弧不影響其尺寸、形狀，但在加工錐麵或圓弧（hú）時受刀尖圓弧影響造成過切（qiē）或少切。此誤差可通過測量刀尖圓弧半徑，采用刀具半徑補償功（gōng）能來消除誤差。

(3)測量誤差（chà）:主要是受量具測量精度以及測量（liàng）者操作方法影（yǐng）響，導致的實測尺寸不準確。此誤差可彌補。

(4)對刀（dāo）誤差:此誤差主要產（chǎn）生在對刀過程中，刀具在移動（dòng）到起刀點位置（zhì）時受操作（zuò）係統（tǒng）的進給修調比例值影響。解決辦法是合理選（xuǎn）擇進給修調比（bǐ）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（dāo）點位置。

(5)機（jī）床係統誤差: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（qū）動裝置產生的（de）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（zhè）些誤差量（liàng）很小且穩定，隻有在精密加工時應予以考慮。

2、對（duì）刀方法

數控加工的對刀，對其處理的好（hǎo）壞直接影響到加工零件的精（jīng）度，還會影響數控機床的操（cāo）作。所謂對刀，就是在工件坐標係中使（shǐ）刀具的刀位點位於起刀點(對刀點)上（shàng），使其在數控程（chéng）序的控（kòng）製下（xià），由此刀具所切（qiē）削出的加工表麵相對於定位基準有正確的尺（chǐ）寸關係，從而保證零件（jiàn）的加工精（jīng）度要求。在數控加（jiā）工中，對刀的基本方法有試切法、對刀儀對刀、ATC對（duì）刀和自動對刀等。

2.1 、試切法（fǎ）

根據數控機床所（suǒ）用的位置檢測（cè）裝置（zhì）不同，試切法（fǎ）分為相對式和絕對式兩種。在相對式（shì）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，這種對刀方法簡便但不精確；二（èr）是通過刀位點與定位塊的（de）工作麵對齊後，移開刀具至對刀（dāo）尺寸，這種方法的對（duì）刀（dāo）準確度取決於（yú）刀位點與定位塊工作麵對齊的精度；三是將（jiāng）工件加工麵先光一刀，測出工件尺（chǐ）寸，間接（jiē）算出對刀（dāo）尺寸，這種方法最（zuì）為精確。在絕對式試切法對刀中，需采用基（jī）準刀，然（rán）後（hòu）以直接（jiē）或間接的方法測出其他

刀具的刀（dāo）位點與基準刀之間的偏（piān）差，作為其他刀具的設定刀補值。以（yǐ）上試切法，采用（yòng）“試切——測量——調整(補償)”的對刀模式，故占（zhàn）用機床（chuáng）時間較多，效率較低，但由於（yú）方法簡單，所需輔（fǔ）助設備少（shǎo），因此廣泛被用於經（jīng）濟型低檔數控（kòng）機床中。

2.2 、對刀儀對刀

對刀（dāo）儀對刀分為機內對刀儀對刀和（hé）機外對刀儀對刀兩種。機內對刀（dāo）儀對刀是（shì）將刀具直接安（ān）裝在機床某一固定（dìng）位置上(對車床，刀（dāo）具直接安裝在刀架上（shàng）或通過刀夾再安裝在刀架上)，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須通過刀夾（jiá）再安裝在（zài）刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在機床外麵校正好，然後把刀裝上機床就可以使用了，此方法目前主要（yào）用於鏜銑類數控機（jī）床中，如加工中心等。采用對刀儀對刀（dāo）需（xū）添置（zhì）對刀儀輔助設備，成本較高，裝卸刀具費力，但可節省機床的對（duì）

刀時間（jiān），提高了對刀精度，一般用於精度要求較（jiào）高的數控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對（duì）刀是在（zài）機床（chuáng）上利用對刀顯（xiǎn）微鏡自動計算出刀具長（zhǎng）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，故仍有一定的對刀（dāo）誤差。與對刀儀對刀（dāo）相比，隻是裝卸刀具要方便輕鬆些。自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測（cè）功（gōng）能，自動精確地（dì）測出刀具各個坐（zuò）標方向的長度，自動（dòng）修正刀具補償值，並且不用（yòng）停頓就直接加工工（gōng）件。與前麵的對刀方法相比，這種方（fāng）法減少了對刀誤差，提高了對刀精度和對（duì）刀效率，但需由（yóu）刀檢傳感器和（hé）刀位（wèi）點檢測（cè）係統組成的自動對刀係統，而且（qiě）CNC係統必須具備刀具自動檢測的輔助功能，係統較複雜，投入資金大，一（yī）般用於高檔數控機床中。

2.4 、自動對刀

自動對（duì）刀是利用CNC裝置的刀具檢測自動修（xiū）正刀具補（bǔ）償值功能，自動精確地測出刀具各個（gè）坐標方向的長度，並且不（bú）用停頓就直接加工工件。自動對刀亦稱刀尖（jiān）檢口功能。

在加工中心上一次安裝工件後（hòu），需用刀庫中的多把刀具加（jiā）工工件的多個表（biǎo）麵。為提高（gāo）對刀精度和對刀效率，一般采（cǎi）用機外對刀儀對刀、ATC對刀和（hé）自（zì）動對刀等方法，其中機外對儀（yí）對刀一般廣泛用於中檔鏗銑類加（jiā）工中心上。在采用對刀儀對（duì）刀時，一般先選擇基準芯棒對準好工件表麵，以確定（dìng）工件坐標原點，然後選擇某一個方便對刀的麵（miàn），采用動態（tài）(刀轉)對刀方（fāng）式。

3、加工（gōng）誤差的原因及采（cǎi）取的措施

概括起來，產生對刀誤差的原（yuán）因有：

(1)當用試切法對刀時，對（duì）刀誤差主要來（lái）源於試切工件之後的測量誤差和操作過程中目測產（chǎn）生的（de）誤差。

(2)當（dāng）使用對刀儀、對刀（dāo）鏡（jìng）對刀和自動對刀時，誤差主要未源（yuán）於儀器的製（zhì）造、安裝和測量誤差，另外使用儀器的技巧欠佳也會（huì）造成誤差。

(3)測量刀具時是在靜態下進行的，而加工過程是動態的，同時要（yào）受（shòu）到切削力（lì）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。此項誤差的大小決定於（yú）刀（dāo）具（jù）的質量（liàng）和動（dòng）態剛度。

(4)在對刀過程中，大多時候要執行“機床回參（cān）考點”的操（cāo）作，在此過程中可能會發生零點漂移而導致回（huí）零誤差，從而產生（shēng）對刀誤差。

(5)機床內（nèi）部都有（yǒu）測量裝置，最小度量單位的大小也與誤差有關。一般說（shuō）來，最小度量單位大的測裝置其誤差就大，最小度（dù）量單位小的測量裝置其誤差就小（xiǎo）。

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用試切法對刀時，操作要細心。對刀後還要根據刀具（jù）所（suǒ）加工零件的（de）實際尺寸和編程尺寸（cùn）之間的誤差來修正刀（dāo）具（jù）補償（cháng）值，還要考慮機床重複定位精度對對刀（dāo）精度的影響以及刀位點的（de）安裝高度對對刀精度的（de）影響。

(2)當（dāng）使用儀器對刀時，要注意儀器的製（zhì）造、安裝和測量精度。要掌握使用儀器的正確方法。

(3)選擇刀具時要注（zhù）意刀具的質量和動態（tài）剛度。

(4)定期檢查數控機床零點漂移情況，注意及時調整機床。

通過（guò）采用試（shì）切法與近似定值法法（fǎ）對零件進行（háng）加工（gōng），每種方法均加工五個零件（jiàn）。分別測量其軸向尺寸與其中一個徑向尺寸，求尺寸偏差（chà）絕對值的平均值，平均值大的那一（yī）組工件說（shuō）明其對刀誤差較大。

如果零件的軸向尺寸精度要求高的話，不要用手動測量的試切對刀，因為測量時的人為誤差難以避免，可（kě）用係統自動（dòng）測量的那種（zhǒng）試切對刀方（fāng）法，不過（guò）也要看係統測量精度是否與需要保證的尺寸精度。如果零件的徑向尺寸要求較高，盡量不要用近似定值法對刀，此對刀方（fāng）法很（hěn）難保證刀（dāo）剪準確的對準工件旋轉中心。不過這種方法（fǎ）對刀零件的軸向尺寸不會有太大的誤差，因為對刀時的軸（zhóu）向尺寸是係統（tǒng）自動測量的（de），避免（miǎn）了人為誤差的介入。

刀具補償值的（de）輸入和修改

根據刀具的實際（jì）尺寸和位置，將刀具半徑補償值和刀具長度補償值輸（shū）入（rù）到與程序對應的存儲位置。

需注意的是，補償的數據（jù）正確性、符號正確性及數據所在地址正確性都將威脅到加工，從而導（dǎo）致撞車（chē）危險或加工報廢。