数控机床的对刀原理及在加工中的对刀技巧.pdf

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1、数控机床的对刀原理及在加工中的对刀技巧★口周志平口陈勇空军航空维修技术学院长沙410124摘要：分析了数控机床的对刀原理。从实用角度介绍了普通数控机床的几种对刀方式以及对刀精度的比较，提出了解决措施，对数控机床实际加工应用具有较强的指导意义。关键词：数控机床坐标系程序起点对刀法中图分类号：TG519文献标识码：B文章编号：1000—4998(2009)06—0036—04在运行数控加工程序前，数控机床需要进行对刀速行程开关粗定位，再由零位点脉冲精度定位。机床参操作。对刀操作是一个难题，它阻碍了数控加工效率和考点对机床原点的坐标是一个已知定值，也就是说，可

2、产品质量的提高。大多数企业一般购置的为中低档机以根据机床参考点在机床坐标系中的坐标值间接确定床，都需要手工对刀。因此，对刀这项工作是数控机床机床原点的位置。在机床接通电源后，通常都要做回零操作人员应具备的一项非常重要的基本功。操作，即利用CRT／MDI控制面板上的功能键和机床操作面板上的有关按钮，使刀具和工作台退离到机床1数控加工的对刀原理参考点。回零操作又称为返回参考点操作，当返回参考编制完毕的数控加工程序完全是一个基于工件坐点的工作完成后，显示器即显示出机床参考点在机床标系的数控程序，丝毫体现不出与机床参考点坐标系坐标系中的坐标值，表明机床坐标系已自

3、动建立。可以的联系。所以，在把工件装夹到机床上时，必须确定工说回零操作是对基准的重新核定，可消除由于种种原件在机床上的正确位置。这个确定位置的过程就是通因产生的基准偏差。在数控加工程序中可用相关指令过对刀来实现的，对刀就是要将刀位点准确地定位到使刀具经过一个中间点自动返回参考点。机床参考点起刀点的位置上。刀位点是确定刀具位置的基准点(车已由机床制造厂测定后输人数控系统，并且记录在刀刀位点为刀尖，钻头刀位点为钻尖，平头立铣刀刀位床说明书中，用户不得更改。点为端面中心，球头刀刀位点为球心)。对刀也就是要数控机床的机床原点与机床参考点位置如图2。但通过定义刀位

4、点与工件零点的相对位置来保证工件在有些数控机床原点与机床参考点重合。机床坐标系中的正确位置。要把刀位点准确地定位到起刀点，就必须知道起刀点在机床参考点坐标系中的位置，即起刀点在机床控制屏上显示的坐标值。“对刀”的功能就是要把工件坐标系中起刀点的坐标值换算成机床参考点坐标系中的显示值，再根据这个显示值来精确地定义刀位。1．1数控机床坐标系与数控机床参考点如：数控车床坐标系是指以机床原点为坐标原点所建立的坐标系。数控车床的机床原点通常取在主轴旋转中心与卡盘后端面之交点(如图l中0点)。机床原点在数控车床出厂前已由生产厂家调整好，一般不允许用户随意变动，如图1

5、中XOZ为机床坐标系。1．2工件坐标系与程序起点(起刀点)数控车床参考点是机床坐标系中一个固定不变的工件坐标系是编程时使用的坐标系，所以又称为位置点，是用于对机床工作台、滑板与刀具相对运动的编程坐标系。数控编程时，应该首先确定工件坐标系和测量系统进行标定和控制的点。机床参考点通常设置工件原点。零件在设计中有设计基准，在加工过程中有在机床各轴靠近正向极限的位置(见图2)，通常先用减工艺基准，要尽可能将工艺基准与设计基准统一，该基准点通常称为工件原点。-k湖南省科技计划项目(编号：2007FJ3055)以工件原点为坐标原点建立的轴、z轴直角坐收稿日期：200

6、8年11月机械制造47卷第538期2009／6标系称为工件坐标系，的一个基准点上，或者以一把刀为基准设定工件坐标工件坐标系是人为设定系，因此须将其余刀具的刀尖都偏移到此基准刀尖位的，从理论上讲，工件原置上，利用刀具位置补偿即可完成。对于同一把刀具而点选在任何位置都可言，当刀具重磨或更换新刀后，再把它准确地安装到程以，但实际上，为了编程序所设定的原位置，是非常困难的，总存在位置误差，方便以及各尺寸较为直这个位置误差，在实际加工后，即成为加工误差，此时，观，应尽量把2]2件原点需通过刀具位置补偿功能来修正刀具安装位置误差；的位置选得合理些。在每把刀具在使用过

7、程中都有不同程度的磨损，而磨损车床上工件原点的选择后的刀尖位置与编程位置存在差值，同样会造成加工如图3所示，Z向应取在工件的回转中心，即主轴轴线误差，这种误差，也可通过刀具位置补偿功能来纠正。上，向一般在工件的左端面或右端面的交点0上，②刀偏值的设定原理。各类数控机床的对刀方法也可选在主轴回转中心与工件左端面的交点0上，工各异，但其原理与目的一致，即通~x,l-刀操作，人工算件坐标系也随之建立起来。出刀偏值后输入CNC系统，或把对刀时屏幕显示的有工件原点的选择一般应遵循以下原则。关数据直接输入CNC系统，由系统自动换算出刀偏值①工件原点选在工件图样的基准

8、上，以利于编程；存入刀具数据库。②工件原点尽量选在尺寸精度高、粗糙度值低的2数控