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数控车床对刀操作
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
数控车床对刀操作
文 章来源莲山课件 w ww.5 y kj.Co m
数控车实训
（章、节）
数控车床对刀操作
了解数控仿真软件的应用、理解对刀的目的及过程。理解对刀点、刀位点、换刀点的含义。
理解并掌握数控车床试切法对刀操作。
培养学生认真注重安全生产
对刀的含义、目的及试切法对刀操作的步骤。
数控车床CAK3665di、游标卡尺、扳手、外圆车刀、垫片、尼龙棒等。
教学内容和过程
教学方法/时间分配
（一）、组织实训：
1、检查班级出勤情况，填写课堂教学信息卡；
2、检查学生复习情况并提问；
（1）机床坐标系的含义？
（2）工件坐标系的含义？
3、检查学生预习情况并提问；
（1）什么是对刀，对刀的目的是什么？
（2）对刀的方法及过程？
4、回顾上节课内容，引出本节课内容。
（二）、讲解新课
Ⅰ、提出任务：
1、什么是对刀，对刀的目的是什么？
2、对刀点、刀位点、换刀点的含义？
3、对刀的方法、如何在数控车床上进行对刀？
Ⅱ、讨论任务：
&一&、理论知识：
1、斯沃数控仿真软件的使用（要求了解）。（略）
2、对刀的目的及过程（要求理解掌握）。
&&& 编程人员所编的程序是按照零件轮廓在工件坐标系上的坐标编写的，而机床在加工零件时是按照刀具在机床坐标系的坐标进行加工的，那么，工件坐标系和机床坐标系是如何建立联系的呢？就是通过对刀。
&&& 对刀的目的：就是确定工件坐标系的原点（称工件原点、程序原点、编程原点、加工原点）在机床坐标系中的位置。即工件坐标系与机床坐标系的关系。
&&& 对刀的过程：对刀的过程实际上就是设置刀具偏移值（工件原点偏置值――工件原点到机床原点的距离），即设定工件坐标系的过程。如图所示：
对刀示意图
在加工时，工件随夹具安装在机床上，这时我们测量工件原点与机床原点之间的距离(X偏置、Z偏置)，称作工件原点偏置。我们将该偏置值预存到数控系统中，在加工时，工件原点偏置便能自动加到工件坐标系上，这样数控系统就可以按机床坐标系来确定加工时的绝对坐标值加工工件。
&&& 现在大多数数控机床都有工件原点自动偏置功能，通过工件原点偏置值，补偿工件在机床上的位置误差。使用起来很方便。
&&& 这样，编程人员在编程时只要按工件的轮廓在自己设定的工件坐标系进行编程，操作加工时，将工件装夹好，只需将工件坐标系的原点在机床坐标系中的位置确定下来，输入数控机床就可以了。这时再输入程序，机床就可以自动进行加工了。
&&& 那么，如何确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置，或者说如何确定工件坐标系原点与机床坐标系原点之间的距离（即X偏置、Z偏置）呢？就是通过对刀。
3、对刀点、刀位点、换刀点（要求理解）：
（1）对刀点：
对刀点是数控机床加工中刀具相对于工件运动的起点，是零件程序加工的起始点，所以对刀点也称程序起点。一般将对刀点设在工件上并与工件原点重合。对刀时还应使对刀点与刀位点重合。
（2）刀位点：
所谓刀位点是指在加工程序编制中表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。例如，切槽刀的刀位点是其切削刃的左刀尖或右刀尖；圆弧刀的刀位点是其圆弧刀片的圆心点。虽然数控车床加工时刀具各种各样，刀尖也不在同一点上，但通过对刀，通过刀补，可以使刀具的刀位点都重合在某一理想位置上，这个位置就是理想基准点。
理想基准点可以设定在刀具上，如基准刀的刀尖上，也可以设定在刀具外，如光学对刀镜的十字刻线交点上。
在车床上对刀时，实际上是工件原点、程序原点、加工原点、对刀点、刀位点、理想基准点（刀尖点）这六个点是重合的。
这样，编程人员在编制程序时只要按工件的轮廓在自己设定的工件坐标系中编制加工程序即可，而根本不用考虑刀具的长度和刀具刀尖半径的影响。
（3）换刀点：
换刀点是指车床上刀架转位换刀时所在的位置。换刀点的位置是固定的，也可以是任意的。其设定原则是以刀架转位时不碰撞工件和机床上其他部件为原则。
什么是对刀？
在加工程序执行前，调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点（理想刀尖点），从而确定工件坐标系原点在机床坐标系中的位置，这一过程就称为对刀。
&二&、技能实训：
试切法对刀（要求掌握）：（略）
（1）操作步骤：
（2）校验刀具偏置参数。
（3）数控仿真软件模拟零件加工演示。
Ⅲ、解决任务（实训小结）：
&&& 在进行数控车削加工之前，应首先确定零件的加工原点，以确定准确的工件坐标系（加工坐标系），同时必须考虑不同刀具的几何尺寸对加工的影响，这些都要通过对刀来解决。对刀是数控加工中重要和复杂的工艺准备工作之一，对刀的精度将直接影响到加工零件的尺寸精度，因此应高度重视。在数控车床上对刀常用的方法就是试切法对刀。要求熟练掌握。
（三）、布置作业：
1、对完刀后，在加工工件的过程中若出现刀具损坏、工件松动等问题，该如何处理呢？
2、什么是对刀，对刀的目的是什么？
3、对刀点、刀位点、换刀点的含义？
4、完成实训报告。
板书设计：
（一）提出任务：&&&&&&&&&&& （二）解决任务：
1、斯沃数控仿真软件的使用；& 1、试切法对刀操作步骤；
2、对刀的目的及过程（画图）； 2、校验刀具偏置参数；
3、对刀点、刀位点、换刀点； 3、数控仿真软件模拟演示；&&&&&&&&&&&&&&&&
（二）讨论任务：&&&&&&&&&&& （三）布置作业（略）
学生通这此次实践基本掌握数控机床的操作，但由于学生水平及爱好各不相同，故而学生的掌握程度也不相同，众多学生还是比较贪玩，不爱学习的。
文 章来源莲山课件 w ww.5 y kj.Co m
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数控加工中对刀问题的处理建议
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当前我国的工业发展已经有了很大程度的进步，一些先进的技术在生产加工中有了广泛应用，其中的数控加工过程对坐标系确定后还需对刀位点在坐标中的位置加以确定，重视数控加工比较重要的问题。基于此，本文主要就数控加工当中对刀的基本原理及方法进行详细分析，然后就对刀问题的有效处理方法进行详细探究，希望通过此次理论研究对数控加工对刀问题的解决有所裨益。
数控加工；对刀；方法
对刀在数控加工中是比较重要的工作，对刀主要的目的就是对程序原点在基床坐标中的位置加以确定。作为机械制造工业集成生产的基础工艺，数控技术得到了很大程度的发展，其中计算机技术以及光电一体化技术等，这些高新技术都是在现阶段的发展水平上得到进一步推广的，通过对数控加工中对刀问题的理论研究，就能有效促进数控加工技术水平的提升。
1数控加工当中对刀的基本原理及方法分析
1.1数控加工当中对刀的基本原理分析数控加工过程中对刀是比较重要的内容，数控加工是在NC程序下精确地自动地对刀具加以控制，使其能够按照人们所设计的轨道位置进行。在这一过程中确定工件的坐标系及机床坐标系间地位置关系就要对对刀点加以选择，而对刀点则是工件运动起点，程序段是从这一点执行的，故此对刀点又被称为是起刀点，对刀点要和零件定位基准有尺寸关系，对刀点的选择也要能够按照相应原则加以实施[1]。为能够将被加工零件精度得到有效提升，对刀点就要选择在设计基准以及工艺基准上，在数控加工中就要将对刀点定位在零件回转中心。这样在数控加工中心以及数控钻床对孔定位工件加工就可将孔中心作为对刀点。处于绝对坐标系当中，对刀点要选在机床的坐标原点上以及距机床原点为某确定值上，这对坐标值的计算就会相对比较方便。另外，对刀点是程序起点也是终点，所以在成批次的生产过程中对刀的重复精度要能充分考虑。
1.2数控加工当中对刀的方法分析数控加工过程中对刀的方法要充分重视，对刀的方法比较多样，所以要能结合实际进行选择运用哪一种方法。首先就是找正法对刀，这一方法主要是运用通用量具直接或是间接地找到刀具对工件的正确位置。这在实践过程中就会有比较多的方法。在对量具的使用过程中，可直接对刀具及工件定位基准尺寸加以测量，将刀具相对工件的位置进行有效确定，采用这一方法相对来讲比较简单。另外一种方法就是将刀具刀位点和夹具定位元件工作面对齐，将刀具移动到对刀尺寸，其精确度则会取决于到位点和工件定位基准对齐的精度[2]。除此之外还有一种方法是对工件的尺寸先进行测量，然后再间接算出对刀的尺寸，之后刀具对刀时只要对准基准刀具即可。这一找正法对刀在经济型低档数控机床的对刀方面比较适用。对刀的方法还可通过手动对刀，这一方法结合所用位置检测可分为相对式以及绝对式两种。相对式的对刀主要有几种方法，其中用钢板直尺进行直接测量是一种，这一种方法相对比较简单，但是在精确度上没有保障。还有是通过手动移动刀具的方法，直至刀尖到定位块工作面对齐为止，然后将坐标显示值进行清零再回到起始位置对坐标值进行读取，这一方法的准确度主要是由刀尖和定位块工作面对齐精确度所决定的。机外对刀仪对刀这一方法也是比较常用的，主要是刀具安装前在对刀仪上实施预调整以及测量实际的参数，而后把所测得数据输入到寄存器当中，这样在装机之后就能够进行使用[3]。还有就是自动对刀的方法，这一方法在效率以及准确率上都相对较高，产生的误差也比较小，在高档的数控机床上加以应用比较广泛。
2数控加工当中对刀问题的处理探究
对数控加工中对刀问题的处理比较重要，首先对刀点位置在确定过程中要能得到重视，通常将对刀点设置在加工工件工艺基准以及设计基准上，这样能使对刀精度得到有效保证。比较常见的数控机床对刀问题处理方面，经济型的数控车床精确对刀、数控车床在数控功能以及操作上都相对简单，通常是采用的试切法进行对刀处理[4]。例如在复合轴的工件上通过四把刀对毛坯实施加工，然后采用九十度偏刀车外圆和右端面采用切断刀切槽实现精确对刀。其具体的步骤为：先进行刀具偏置量设定，然后操作者在面板上采用刀具偏置功能键输入到刀具补偿寄存器内，可设置其余两把刀具偏置量，找准工件坐标系的原点再确定对刀点。
另外，对于数控铣床的对刀处理过程，数控铣床对刀相对比较简单，其中在以孔定位的工件过程中，为使加工的精确度得到有效提升，就要能选取孔中心作为对刀点，工件的坐标系位置就是通过孔来进行找正的，然后使得刀位点和对刀点重合，接着就要结合机床坐标系的显示输入工件坐标系零偏值。比较常用的方法就是把千分表安装在机床的主轴上，使得表头能指向内孔的表面，之后再转动机床的主轴使得刀位点和刀点能够达到一致[5]。除此之外，对刀精确问题的处理方面，精准度是将零件加工效率得以提升的重要保障，不仅如此，还能够对工件加工的质量加以保证，所以这就需要在数控加工中采用对刀仪器将精准度提升。在加工中心的对刀处理过程中，在上一次安装工件之后就要采用刀库中的多把刀具对工件多个表面进行加工。通过对刀仪进行对刀时，通常是先选取基准芯棒对准工件的表面确定其坐标的原点，之后再进行选取某方便对刀面，通过动态的对刀方式进行实施。
总而言之，通过对数控加工中的对刀问题的简要分析，能够进一步强化数控加工水平，推动这一领域更好地发展，此次主要从数控加工对刀的基本原理以及方法进行了分析，然后就对刀问题的处理实施了探究，希望能通过此次理论研究对我国数控加工领域的发展起到一定的促进作用，使其能够在市场中的应用更加广泛。
参考文献：
[1]李为祥.数控车床中刀补的建立及其应用[J].装备制造技术,2014(02).
[2]沈玲莉,陈歆.数控车手工对刀精度提高研究[J].科技风,2013(03).
[3]李文君,贺子杏.FANUC-0imateTB数控车床的试切法对刀原理[J].职业技术,2014(10).
[4]韩保岭,李作丽.数控车床的手动对刀方法浅析[J].英才高职论坛,2014(03).
[5]李炳富.CJK6132A数控车床手动对刀过程探讨[J].装备制造技术,2014(06).
作者：李西兵 武儒晨 万颖思 李明鉴 单位：齐齐哈尔大学机电工程学院
数控加工中对刀问题的处理建议责任编辑：杨雪&&&&阅读：人次
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