​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（chéng）誤差:主要是數控（kòng）編程（chéng）時數控係統產生的插補誤差，主要由於（yú）用直（zhí）線段或圓弧段避近零件輪廓時產生的。這是影響（xiǎng）零（líng）件加工精度的一個重要因素。可以靠增加插補節點數解（jiě）決，但會增加編程工作量。

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

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

(4)對刀誤差:此誤差主要產（chǎn）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比例值（zhí）影（yǐng）響。解決辦法是合（hé）理選擇進給修調比例，尤其是當刀具（jù）靠近起刀點（diǎn）位置時采（cǎi）用最小擋進給修調使刀具精確（què）定位於起刀點（diǎn）位置。

(5)機床係統誤差:受機床本體影響產生的形位公差，此（cǐ）公差一般（bān）不可調（diào）整；伺服單（dān）元，驅動裝置產生的（de）重複定（dìng）位誤差，主（zhǔ）要由係統受機床脈衝當（dāng）量大小（xiǎo）、均勻度及傳（chuán）動路線影響；這些誤差量很小且穩定，隻有在精密加工時應予以考慮。

2、對刀方法

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

根據數控機床所用的位置檢測裝置不（bú）同，試切法分為（wéi）相對式和絕對式兩種。在相對式試切（qiē）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（jīng）確；二是（shì）通過刀位點與定位塊的工作麵（miàn）對齊後，移開刀具至對刀尺寸，這種方法的對刀準確度取決於刀位點（diǎn）與定位塊工作麵對（duì）齊的精度；三（sān）是將工件加工麵先光一刀（dāo），測（cè）出工件（jiàn）尺寸（cùn），間接算出對刀尺（chǐ）寸，這種方法最為（wéi）精確。在絕對式試切法對刀中，需采用（yòng）基準刀，然後以直接或間接的方法測出（chū）其他

刀具的（de）刀位點與（yǔ）基準刀之間的偏差，作為其（qí）他刀具（jù）的設定刀補值。以上試切法，采用“試切——測量——調整(補償)”的對刀模式，故（gù）占用機床時間較多，效率較低，但由於方（fāng）法簡單，所需輔助設備少，因（yīn）此廣泛被用於經濟型低檔數（shù）控機床中。

2.2 、對刀儀對刀

對刀儀對刀分為機內對（duì）刀儀對刀和機外對（duì）刀儀對（duì）刀兩種（zhǒng）。機內對刀儀對刀是將刀具直接安裝在機（jī）床某一固定（dìng）位置上(對車床，刀具直接安裝在刀架上或通過刀夾再安（ān）裝在刀架上)，此（cǐ）方法比較多地用於車削（xuē）類數控機床中。而機外對刀（dāo）儀（yí）對刀必須通（tōng）過刀夾再（zài）安裝（zhuāng）在刀架上(車床)，連同刀夾一起，預先在（zài）機床外麵校正（zhèng）好，然後把刀裝上機床就可以使用了，此方法目前主要用於鏜銑（xǐ）類（lèi）數控（kòng）機床中，如加（jiā）工中心等。采用對刀儀（yí）對刀需添置對刀儀輔助設備（bèi），成（chéng）本較高，裝卸刀具費力，但可節省機床（chuáng）的（de）對（duì）

刀時間，提高了對刀精度，一（yī）般用於精度要求較高的數控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床上（shàng）利用（yòng）對刀顯微鏡自動計算出刀具長度的方法。由於操縱對（duì）刀鏡以及（jí）對刀（dāo）過程還是手動操作和目視，故仍有一定（dìng）的對刀誤差。與對刀（dāo）儀對刀相（xiàng）比，隻是裝卸刀具要方便輕鬆些。自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測功能，自動精確地測出刀具各個（gè）坐標方向的長度，自動修正刀具補（bǔ）償值，並（bìng）且不（bú）用停（tíng）頓就直接加工工件（jiàn）。與前麵的對刀（dāo）方法（fǎ）相比，這種（zhǒng）方法減少了對刀誤差，提高了對刀精度（dù）和對刀效率，但需由刀檢（jiǎn）傳感（gǎn）器和刀（dāo）位點檢測係統（tǒng）組成的自（zì）動對刀係統，而且CNC係統必須具備刀具自動檢測的輔助（zhù）功能，係統（tǒng）較複雜，投入資金大，一般用於高檔數控機床中。

2.4 、自動（dòng）對刀

自動對（duì）刀是利用CNC裝置（zhì）的刀具檢測自動修（xiū）正刀具（jù）補償值功能，自動精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工件。自動對刀亦稱刀尖檢口功能。

在加工中心上一次安裝工件後，需用刀庫中的多（duō）把刀具加（jiā）工工件的多個表麵。為提高對刀精度和對刀效率，一般（bān）采用機外對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等方法，其中機外對（duì）儀對刀一般（bān）廣泛用於中（zhōng）檔鏗銑類加工中（zhōng）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（zé）某一個方便對刀的麵，采用動態(刀轉)對（duì）刀方式。

3、加工誤差的原因及采取的措施

概（gài）括起來，產生對刀誤差的原因有：

(1)當（dāng）用試切法對刀時，對刀誤（wù）差主要來源於試切工件之後的（de）測量誤差和操（cāo）作過程中目測產生的誤差。

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

(3)測量刀具時是在靜（jìng）態下進行的，而加工過程是（shì）動態的，同時要受到（dào）切削力和振動外力的（de）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（xiǎo）決（jué）定於刀具的質量和動態剛度。

(4)在對刀過程中，大多時候（hòu）要執行“機床回參（cān）考點”的操作，在此過程中（zhōng）可（kě）能會發生零點漂移而導致回零（líng）誤差，從而產生對刀誤差。

(5)機床內部都有測量（liàng）裝置（zhì），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（dān）位大（dà）的測裝置其誤差就大，最小度量單位小的測量（liàng）裝置其誤差就小。

減小對刀誤差的主要措施有：

(1)當用試（shì）切法對刀時（shí），操作要細心。對（duì）刀後還要（yào）根據刀具所加工零（líng）件的實際（jì）尺寸和編程尺寸之間的誤差來修正刀具補償值，還要考（kǎo）慮機床重複定位精（jīng）度對對刀精度（dù）的影響（xiǎng）以及刀位點的安裝高度對對刀精度的影響。

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

(3)選擇刀具時要注意刀具的質量（liàng）和動（dòng）態剛度。

(4)定期檢查數控機床零點漂移情（qíng）況，注意及時調整機床。

通過采用試切法與近（jìn）似定值法（fǎ）法對零件進行加工（gōng），每種方法（fǎ）均加工五個零件。分別測（cè）量其軸向尺（chǐ）寸與其中一個（gè）徑向尺寸，求尺寸偏差絕對值的平均值，平均值（zhí）大的那一組工件說明其對刀（dāo）誤差較大（dà）。

如（rú）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（rén）為誤差難以避免，可用係統自動測量的那種試切對刀方法（fǎ），不過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）法很難保證刀剪準確的對準工件旋轉中心。不過這種方法對刀零件的軸向尺寸不會有（yǒu）太大的誤差，因為對刀時的軸向尺寸是係統自動測量的，避免了人為（wéi）誤差的介入。

刀具補償值的輸（shū）入和（hé）修改

根據刀具的實際尺寸和位置，將刀具半徑補償值和刀具長度補償值輸入到與程序對（duì）應（yīng）的存儲位置。

需注意的是，補償的數（shù）據正確性、符號正確性及數據所（suǒ）在（zài）地址正確性都將威脅（xié）到加工，從而導致撞車（chē）危險或加（jiā）工報廢。