數控車床對刀方法對刀的原理與方法 程式設計原點、加工原點的概念 程式設計原點地根據加工圖樣選定的編制零件程式的原點，即程式設計座標系的原點。 數控機床執行程式進行自動加工時，刀具運動的軌跡是程式給定的座標值控制的，這種座標值的參照系稱為加工座標系，它的座標原點稱為加工座標原點。 零件被定位裝夾於機床後，相應的程式設計座標原點在機床座標系中的位置應與工件的加工原點重合，程式設計人員在編制程式時，需根據零件圖樣選定程式設計原點，建立程式設計座標系，並在程式中用指令指定程式設計原點在機床中的位置，即工件的加工原點，建立起工件的加工座標系。 對刀的原理 對於數控機床來說，加工前首先要確定刀具與工件的相對位置，它是透過對刀點來實現的。對刀點是指透過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點，對刀點往往就是零件的加工原點，它可以設在被加工零件上，也可以設在夾具與零件定位基準有一定尺寸聯絡的某一位置上。對刀點的選擇原則：(1)使程式編制簡單；(2)容易找正，便於確定零件的加工原點的位置；(3)在加工時檢查方便、可靠；(4)有利於提高加工精度。 在使用對刀點確定加工原點時，就需要進行“對刀”。對刀是指“刀位點”與“對刀點”重合的操作，“刀位點”是指刀具的定位基準點，對於車刀來說，其刀位點是刀尖。對刀的目的是確定對刀點(或工件原點)在機床座標系中的絕對座標值，測量刀具的刀位偏差值。當加工同一工件要使用多把不同的刀具時，在換刀位置不變的情況下，不同的刀具其刀位點到工件基準點的相對座標值是不同的，這就要求不同的刀具在不同的起始位置開始加工時，都能保證程式正常執行。為了解決這個問題，機床數控系統配備了刀具補正的功能，利用刀具補正功能，只要事先把每把刀相對於某一預先選定的基準刀的位置偏差測量出來，輸入到數控系統的刀具引數補正欄指定組號裡，在加工程式中利用T指令，即可在刀具軌跡中自動補償刀具位置偏差。刀具位置偏差的測量同樣亦需透過對刀來進行。對刀的方法 在數控加工中，對刀的基本方法有手動對刀、對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。手動對刀的基礎是透過試切零件來對刀，採用“試切—測量—調整”的對刀模式。手動對刀要較多地佔用機床時間，但由於方法簡單，所需輔助裝置少，因此普遍應用於經濟型數控機床中。採用對刀儀對刀需對刀儀輔助裝置，成本較高，但可節省機床的對刀時間，提高對刀的精度，一般用於精度要求較高的數控機床中。ATC對刀由於操縱對刀鏡以及對刀過程還是手動操作，故仍有一定的對刀誤差。自動對刀與前面的對刀方法相比，減少了對刀誤差，提高了對刀精度和對刀效率，但CNC系統必須具備刀具自動檢測的輔助功能，系統較複雜，一般用於高檔數控機床中。 經濟型數控車床的手動對刀方法 GSK928CNC控制系統是廣州數控裝置廠開發的第二代數控系統，下面以GSK928系統數控車床為例，說明手動對刀的具體操作方法。 簡單的對刀過程 手動(MANUAL)方式下，可按以下順序進行對刀，得出刀具偏置量。(1)進入主選單，進入手動方式(MANUAL)； (2)選定對刀用的基準點(刀尖容易到達又方便觀察的位置)； (3)選一把刀作為基準刀，例如1號刀，在可以換刀的位置鍵入T10命令(選1號刀，無刀偏)；(4)移動刀架，將基準刀的刀尖移到對刀基準點，按“命令COMM”鍵，顯示命令選單，執行NEWXZ命令(設定新系統座標)，將系統的座標設定為(0，0)；(5)按“命令COMM”鍵，執行T.SIZE命令(用系統座標設定刀具偏置)，可將基準刀對應的刀偏值置為(0，0)；(6)移動刀架到可以換刀的位置，用T20命令換2號刀；(7)移動刀架讓刀尖對準對刀基準點；(8)按“命令COMM”，執行T.SIZE命令，可將刀具對應的刀偏值置為當前系統座標值(正好是刀偏值)；(9)重複(6)至(8)步驟，可得到所有刀具的刀偏值。 若使用光學對刀儀，可將對刀儀的中心線作為對刀基本點，從而得到較為精確的刀偏值。試切對刀過程 (1)用“命令COMM”、T.TEST功能設定刀偏 手動方式下，按以下順序進行試切對刀可得出較為精確的刀具偏置。①裝夾好工件和刀具； ②進入手動(MANUAL)方式； ③選擇好基準刀(如1號刀)，用T10命令換刀； ④移動刀架使刀靠近工件端面，開啟主軸車端面，將新端面作為Z軸方向基準位置；⑤車外圓長度為5～10mm，不退刀，主軸停，測量該位置X方向直徑值和Z方向離基準點距離，如圖1所示； ⑥按“命令COMM”，執行T.TEST命令(用試切得到的尺寸設定刀具偏置)。顯示：TxTEST(x為當前刀具號) x—輸入試切位置測量出的X軸方向直徑值X1z—輸入試切Z方向長度(距基準位置距離)Z1第二行提示BY(表示是否為基準刀) 按“Y”鍵，系統將根據輸入的值進行刀具偏置(刀偏號=刀具號)的設定； ⑦換刀，重複⑤⑥，可得出所有刀具的偏置(按步驟⑥操作，輸入X、Z值後，第二行提示變為Y，按“Y”鍵，系統將根據輸入值進行刀具偏置的設定。(2)用“引數PARAM”、T.SIZE功能直接輸入刀偏值，完成刀偏設定。①裝夾好工件和刀具；②進入手動方式； ③選擇基準刀(如1號刀)，用T10命令換刀；④車端面，在X方向退刀，執行NEWXZ命令，將系統Z座標設為0，X座標不變；⑤車外圓5～10mm，在Z方向退刀，執行NEWXZ命令，將系統X座標設為0，Z座標不變；⑥按“引數PARAM”鍵，選T.SIZE引數。將1號刀刀偏值修改為X0，Y0；⑦移動刀架到可以換刀的位置，用T20命令換2號刀； ⑧移動刀架，讓刀尖對準工件端面，如圖2(a)所示，記下此時Z座標Z2；然後刀尖對準外圓，如圖2(b)所示，記下此時X座標X2。按步驟⑥方法將2號刀的刀偏值修改為X2Z2； ⑨重複⑦⑧可修改其餘刀具的刀偏，完成所有刀具的刀偏設定。 2.2.1加工程式中工件加工原點的設定方法一般情況下在程式中應指定工件加工原點，GSK928系統數控車床指定工件加工原點的方法是使用G92指令，格式為：G92XZ(X、Z均為絕對值)，X、Z後面輸入座標值，表示刀具當前位置到加工座標原點的距離。G92指令指定工件加工原點的方法如圖3所示。2.2.2工件加工原點的確定 從圖3可知，用G92指令設定加工原點時，工件加工原點的位置與刀具起始位置是緊密相聯的，只要確定了刀具起始位置，也就確定了工件座標原點。GSK928系統數控車床確定刀具起始位置的工作是透過手動操作來完成的。 以圖4為例，工件端面中心為程式設計原點，加工程式中用G92指令；G92X100Z5，將程式設計原點變成工件加工原點，確定刀具起始位置的具體操作步驟如下：(1)首先根據程式指令，計算出刀尖到工件端面中心的距離為：直徑方向X=100(直徑值)軸向Z=5； (2)裝夾好工件，起動主軸，移動刀架使刀尖(基準刀)慢慢靠近端面如圖4(a)所示，用前述方法將系統Z座標設為“0”； (3)試切外圓，切削長度約10mm(以能方便測量為準)，如圖4(b)； (4)用前述方法將系統X座標設為“0”，然後退刀使刀具離開工件；(5)停車並測量工件外徑D1，計算100-D1值。 (6)將刀架移到座標X=100-D1，Z=5，如圖4(c)，此點即為刀具起始點位置。 確定刀具起始位置後，就可調入程式進行自動加工了。當執行完G92X100Z5程式段後，數控系統便將工件端面中心確定為工件加工原點。
數控車床對刀方法對刀的原理與方法 程式設計原點、加工原點的概念 程式設計原點地根據加工圖樣選定的編制零件程式的原點，即程式設計座標系的原點。 數控機床執行程式進行自動加工時，刀具運動的軌跡是程式給定的座標值控制的，這種座標值的參照系稱為加工座標系，它的座標原點稱為加工座標原點。 零件被定位裝夾於機床後，相應的程式設計座標原點在機床座標系中的位置應與工件的加工原點重合，程式設計人員在編制程式時，需根據零件圖樣選定程式設計原點，建立程式設計座標系，並在程式中用指令指定程式設計原點在機床中的位置，即工件的加工原點，建立起工件的加工座標系。 對刀的原理 對於數控機床來說，加工前首先要確定刀具與工件的相對位置，它是透過對刀點來實現的。對刀點是指透過對刀確定刀具與工件相對位置的基準點，對刀點往往就是零件的加工原點，它可以設在被加工零件上，也可以設在夾具與零件定位基準有一定尺寸聯絡的某一位置上。對刀點的選擇原則：(1)使程式編制簡單；(2)容易找正，便於確定零件的加工原點的位置；(3)在加工時檢查方便、可靠；(4)有利於提高加工精度。 在使用對刀點確定加工原點時，就需要進行“對刀”。對刀是指“刀位點”與“對刀點”重合的操作，“刀位點”是指刀具的定位基準點，對於車刀來說，其刀位點是刀尖。對刀的目的是確定對刀點(或工件原點)在機床座標系中的絕對座標值，測量刀具的刀位偏差值。當加工同一工件要使用多把不同的刀具時，在換刀位置不變的情況下，不同的刀具其刀位點到工件基準點的相對座標值是不同的，這就要求不同的刀具在不同的起始位置開始加工時，都能保證程式正常執行。為了解決這個問題，機床數控系統配備了刀具補正的功能，利用刀具補正功能，只要事先把每把刀相對於某一預先選定的基準刀的位置偏差測量出來，輸入到數控系統的刀具引數補正欄指定組號裡，在加工程式中利用T指令，即可在刀具軌跡中自動補償刀具位置偏差。刀具位置偏差的測量同樣亦需透過對刀來進行。對刀的方法 在數控加工中，對刀的基本方法有手動對刀、對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。手動對刀的基礎是透過試切零件來對刀，採用“試切—測量—調整”的對刀模式。手動對刀要較多地佔用機床時間，但由於方法簡單，所需輔助裝置少，因此普遍應用於經濟型數控機床中。採用對刀儀對刀需對刀儀輔助裝置，成本較高，但可節省機床的對刀時間，提高對刀的精度，一般用於精度要求較高的數控機床中。ATC對刀由於操縱對刀鏡以及對刀過程還是手動操作，故仍有一定的對刀誤差。自動對刀與前面的對刀方法相比，減少了對刀誤差，提高了對刀精度和對刀效率，但CNC系統必須具備刀具自動檢測的輔助功能，系統較複雜，一般用於高檔數控機床中。 經濟型數控車床的手動對刀方法 GSK928CNC控制系統是廣州數控裝置廠開發的第二代數控系統，下面以GSK928系統數控車床為例，說明手動對刀的具體操作方法。 簡單的對刀過程 手動(MANUAL)方式下，可按以下順序進行對刀，得出刀具偏置量。(1)進入主選單，進入手動方式(MANUAL)； (2)選定對刀用的基準點(刀尖容易到達又方便觀察的位置)； (3)選一把刀作為基準刀，例如1號刀，在可以換刀的位置鍵入T10命令(選1號刀，無刀偏)；(4)移動刀架，將基準刀的刀尖移到對刀基準點，按“命令COMM”鍵，顯示命令選單，執行NEWXZ命令(設定新系統座標)，將系統的座標設定為(0，0)；(5)按“命令COMM”鍵，執行T.SIZE命令(用系統座標設定刀具偏置)，可將基準刀對應的刀偏值置為(0，0)；(6)移動刀架到可以換刀的位置，用T20命令換2號刀；(7)移動刀架讓刀尖對準對刀基準點；(8)按“命令COMM”，執行T.SIZE命令，可將刀具對應的刀偏值置為當前系統座標值(正好是刀偏值)；(9)重複(6)至(8)步驟，可得到所有刀具的刀偏值。 若使用光學對刀儀，可將對刀儀的中心線作為對刀基本點，從而得到較為精確的刀偏值。試切對刀過程 (1)用“命令COMM”、T.TEST功能設定刀偏 手動方式下，按以下順序進行試切對刀可得出較為精確的刀具偏置。①裝夾好工件和刀具； ②進入手動(MANUAL)方式； ③選擇好基準刀(如1號刀)，用T10命令換刀； ④移動刀架使刀靠近工件端面，開啟主軸車端面，將新端面作為Z軸方向基準位置；⑤車外圓長度為5～10mm，不退刀，主軸停，測量該位置X方向直徑值和Z方向離基準點距離，如圖1所示； ⑥按“命令COMM”，執行T.TEST命令(用試切得到的尺寸設定刀具偏置)。顯示：TxTEST(x為當前刀具號) x—輸入試切位置測量出的X軸方向直徑值X1z—輸入試切Z方向長度(距基準位置距離)Z1第二行提示BY(表示是否為基準刀) 按“Y”鍵，系統將根據輸入的值進行刀具偏置(刀偏號=刀具號)的設定； ⑦換刀，重複⑤⑥，可得出所有刀具的偏置(按步驟⑥操作，輸入X、Z值後，第二行提示變為Y，按“Y”鍵，系統將根據輸入值進行刀具偏置的設定。(2)用“引數PARAM”、T.SIZE功能直接輸入刀偏值，完成刀偏設定。①裝夾好工件和刀具；②進入手動方式； ③選擇基準刀(如1號刀)，用T10命令換刀；④車端面，在X方向退刀，執行NEWXZ命令，將系統Z座標設為0，X座標不變；⑤車外圓5～10mm，在Z方向退刀，執行NEWXZ命令，將系統X座標設為0，Z座標不變；⑥按“引數PARAM”鍵，選T.SIZE引數。將1號刀刀偏值修改為X0，Y0；⑦移動刀架到可以換刀的位置，用T20命令換2號刀； ⑧移動刀架，讓刀尖對準工件端面，如圖2(a)所示，記下此時Z座標Z2；然後刀尖對準外圓，如圖2(b)所示，記下此時X座標X2。按步驟⑥方法將2號刀的刀偏值修改為X2Z2； ⑨重複⑦⑧可修改其餘刀具的刀偏，完成所有刀具的刀偏設定。 2.2.1加工程式中工件加工原點的設定方法一般情況下在程式中應指定工件加工原點，GSK928系統數控車床指定工件加工原點的方法是使用G92指令，格式為：G92XZ(X、Z均為絕對值)，X、Z後面輸入座標值，表示刀具當前位置到加工座標原點的距離。G92指令指定工件加工原點的方法如圖3所示。2.2.2工件加工原點的確定 從圖3可知，用G92指令設定加工原點時，工件加工原點的位置與刀具起始位置是緊密相聯的，只要確定了刀具起始位置，也就確定了工件座標原點。GSK928系統數控車床確定刀具起始位置的工作是透過手動操作來完成的。 以圖4為例，工件端面中心為程式設計原點，加工程式中用G92指令；G92X100Z5，將程式設計原點變成工件加工原點，確定刀具起始位置的具體操作步驟如下：(1)首先根據程式指令，計算出刀尖到工件端面中心的距離為：直徑方向X=100(直徑值)軸向Z=5； (2)裝夾好工件，起動主軸，移動刀架使刀尖(基準刀)慢慢靠近端面如圖4(a)所示，用前述方法將系統Z座標設為“0”； (3)試切外圓，切削長度約10mm(以能方便測量為準)，如圖4(b)； (4)用前述方法將系統X座標設為“0”，然後退刀使刀具離開工件；(5)停車並測量工件外徑D1，計算100-D1值。 (6)將刀架移到座標X=100-D1，Z=5，如圖4(c)，此點即為刀具起始點位置。 確定刀具起始位置後，就可調入程式進行自動加工了。當執行完G92X100Z5程式段後，數控系統便將工件端面中心確定為工件加工原點。