​數控機床對刀方法及加（jiā）工誤差的相應解決措施

1、數控加（jiā）工過程中產生的加工誤差

(1)編程誤差:主要是（shì）數控（kòng）編程時（shí）數（shù）控係統產生的插補誤差，主（zhǔ）要由於用直線段（duàn）或圓弧段避近零件輪廓時產生的。這是影響零件（jiàn）加工精度的一個重要（yào）因素。可以靠增（zēng）加插補節點（diǎn）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、外因或端麵時，刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀，但（dàn）在加工錐麵或圓弧時受刀尖圓（yuán）弧影響造成過切或少（shǎo）切。此誤差可（kě）通過測量刀尖圓弧半（bàn）徑，采用刀具半徑補（bǔ）償功能（néng）來消除誤差。

(3)測（cè）量誤差（chà）:主要是（shì）受（shòu）量具測量（liàng）精度以及測量者操（cāo）作方法影響，導致的實測尺寸（cùn）不準確。此誤差可彌補。

(4)對刀誤差（chà）:此誤差主要產生在（zài）對刀過程中，刀具在移動到起刀點位置時受（shòu）操作係統的進給修調比例值影響（xiǎng）。解決辦（bàn）法是（shì）合理選擇進（jìn）給修調比例，尤（yóu）其是（shì）當刀具（jù）靠近起刀點位置時采（cǎi）用（yòng）最小擋進給修調使刀（dāo）具精確定位於起刀點位置。

(5)機床係統誤（wù）差（chà）:受機床本體影響產生的形位公差，此公（gōng）差一般不可調整；伺服單（dān）元，驅動裝置產生的重複定位誤差，主要由係統（tǒng）受機（jī）床脈衝當量大（dà）小、均勻度及傳動路線影（yǐng）響；這些誤差（chà）量很小且穩定，隻有在精密加工時應予以（yǐ）考慮。

2、對刀方法

數控加工的對刀，對其處理的好壞（huài）直接影響到（dào）加工零件的精度，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刀位點位於起刀點(對刀點)上，使其在數控程序的控製下，由此刀（dāo）具所切（qiē）削出（chū）的加工表麵相對於定位基準有正確的（de）尺寸關係，從而保證零件的加工（gōng）精（jīng）度（dù）要求。在數控加工中，對刀（dāo）的基本方法有試切（qiē）法、對刀儀對刀（dāo）、ATC對刀（dāo）和自動對刀等。

2.1 、試切法

根據數控機床（chuáng）所（suǒ）用的位置檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕對式兩種。在相對式試切法對（duì）刀中，可（kě）采用三種（zhǒng）方法:一是用量具(如鋼板尺等（děng）)直接測（cè）量，對準對刀尺寸，這種（zhǒng）對刀方法簡便但不精（jīng）確；二是通過刀位點與定位塊的工作麵對齊後，移開刀（dāo）具（jù）至對刀（dāo）尺寸，這種（zhǒng）方法的（de）對刀準確度取決於刀位點與定位塊工作麵對齊的精度；三是將工件（jiàn）加工麵先光（guāng）一刀，測出工件尺寸，間接算出對刀尺寸，這種（zhǒng）方法最為精（jīng）確。在絕對式試切法對刀中（zhōng），需采用基準刀，然後以直接或間接（jiē）的（de）方法測出其（qí）他

刀具的刀位點與基準刀之間（jiān）的偏差，作為其他刀（dāo）具的設定刀補值。以上試切法，采用“試切——測量——調整(補償)”的對刀模式，故占用機床時間較多，效率較低，但由於方法簡單，所需輔助設備（bèi）少，因（yīn）此廣泛被用於經濟型低檔數控機床中。

2.2 、對刀儀對刀

對（duì）刀儀對刀分為機（jī）內對刀（dāo）儀（yí）對刀（dāo）和機外對刀儀（yí）對刀兩種。機內對刀儀對刀是將刀具直接（jiē）安裝在機床某一固定位置上(對車床，刀具直接安裝在（zài）刀架上或通過刀夾再安裝在刀架上（shàng）)，此方法比較多地（dì）用於車削類數控機床中。而機外對刀（dāo）儀對刀必須通過刀夾再安裝在刀架（jià）上(車床)，連（lián）同刀（dāo）夾一起，預先在機床外（wài）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（lèi）數控機床中，如（rú）加工中心等。采用對刀儀對刀需添（tiān）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（de）對

刀時間，提高了對刀精度，一般用於精度要求較高（gāo）的數控機床中。

2.3 、ATC對刀

AIC對刀是在機床上利用對刀顯微鏡自動計算出刀具（jù）長度的方法。由於操縱對刀鏡以及對刀過程還是手動操作（zuò）和目視，故仍有一定的對刀誤差。與對刀儀對刀相比，隻是裝卸刀具要方便輕鬆些。自動對刀是利用CNC裝置的刀具檢測功能，自動精確地測出刀具各個坐標（biāo）方向的長度，自動（dòng）修（xiū）正刀具補償值，並且不用停頓就直接加工工件。與前麵的對刀方法相比，這種方法減少了對刀（dāo）誤（wù）差，提高（gāo）了對刀精度和（hé）對刀效率，但需由刀檢傳感器和（hé）刀位（wèi）點檢測係統組成的自（zì）動對刀係統，而且CNC係統必須具備刀（dāo）具自動檢測的輔助功能（néng），係統較複雜，投入資金大，一般用於高檔數控機床（chuáng）中。

2.4 、自動對刀

自動對刀是利用（yòng）CNC裝置（zhì）的刀具檢測自動修正刀具補償值功能，自動精確地測出刀具各個坐（zuò）標方向的長（zhǎng）度，並且（qiě）不用停頓就直接加工工件。自動對刀亦稱刀尖檢口（kǒu）功能。

在加工中心上一次安裝工件後，需用刀庫中的多把刀具（jù）加工工件的多個（gè）表麵。為提高對刀精度和對刀（dāo）效率，一般采用機外對刀儀對刀、ATC對刀和自動（dòng）對刀（dāo）等方法，其中機外對儀對刀一般廣泛用（yòng）於中檔鏗銑類加工中心上。在采用對刀儀對刀時，一般先選擇基準芯棒對準好工件表麵，以確定工件坐標原點，然後選擇某一個方便（biàn）對刀的麵，采用動態(刀轉)對刀（dāo）方式。

3、加工誤差（chà）的原因及采取的措施

概括（kuò）起來，產生對刀誤差的原因有：

(1)當用試切法對刀時，對刀誤差主要來源於試切工（gōng）件之後的測量誤（wù）差和操作過程中目（mù）測產生的誤差。

(2)當使用對刀（dāo）儀、對刀鏡對（duì）刀和自動對（duì）刀時，誤差主要未源（yuán）於儀器的製造（zào）、安裝和測量誤差，另外使用儀器的技巧欠佳（jiā）也（yě）會造成誤差。

(3)測量刀（dāo）具時是在靜態下進行的，而加工過程是（shì）動（dòng）態的（de），同時要受到切削力和振動外力（lì）的影（yǐng）響，使得加工出來的尺寸和預調（diào）尺寸不一致。此項誤差的大小決定於（yú）刀具的質量和動態剛度。

(4)在對刀過程中，大多時候要執行“機床回參考點（diǎn）”的操作，在（zài）此過程中可能會發生（shēng）零點（diǎn）漂移而導致回（huí）零誤差，從而產（chǎn）生對刀誤差（chà）。

(5)機床內部都有測量裝置，最小度（dù）量單位的大小（xiǎo）也與誤差有關。一般說來，最小度量單位大的（de）測裝置其誤（wù）差就大，最小度量單位小的測量裝（zhuāng）置其誤（wù）差就小。

減小對刀誤差的主（zhǔ）要措（cuò）施有：

(1)當用試切法對刀（dāo）時，操作要細心。對刀後還要根據（jù）刀具所加工零件的實際尺寸和編程尺寸之間的誤差來修正刀具補償（cháng）值，還要考慮（lǜ）機床重複定位精度對（duì）對刀精度的影響以及刀位點的安（ān）裝高（gāo）度對對（duì）刀精度的影響。

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

(3)選擇刀具時要注意刀具的（de）質（zhì）量和動態剛度。

(4)定期檢查數控機床零（líng）點漂移情況，注意及時調（diào）整機床。

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

如果零件的軸向尺（chǐ）寸精度要求高的（de）話，不（bú）要用手（shǒu）動測量的試切對刀，因（yīn）為（wéi）測（cè）量時的人為誤差難以避免，可用係統自動測量的那種試切對刀方法，不過也要看係統測（cè）量精度是否與需要保證的尺寸精度。如果零（líng）件的徑向尺寸要求較高（gāo），盡（jìn）量（liàng）不要用近似定（dìng）值法對刀，此對刀方法很難保（bǎo）證刀剪準確的對準工件旋轉中（zhōng）心。不過這種方（fāng）法對刀零件的軸向尺寸不會有太大的誤差，因為對刀時的軸向尺寸是係統自動測量（liàng）的，避免了人為誤差的介入。

刀具補償值的輸入和修改（gǎi）

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應的存儲位置（zhì）。

需注意的是，補償的數據正確性、符號正確性及數據所在地（dì）址正確性都將（jiāng）威脅到加工，從而導致撞車危險或加工報廢。