数控车床对刀仪的用途及原理(doc 8页)
英国“雷尼绍”（RENISHAW）车床对刀仪的用途及原理
济南一机床集团有限公司李军
摘要：文中着重介绍了英国“雷尼绍”公司数控车床用对刀仪的种类、用途以及简要的工作原理，同时也简要介绍了在数控车床上采用对刀仪对提高加工精度及加工效率的意义。
关键词：对刀仪种类及用途工作原理
作为机械加工业中用量最大的数控车床，近些年来随国内经济的高速发展已迅速得到普及。今天，一个企业内拥有几十台甚至上百台数控车床早已不是什么稀罕事了。
但众所周知，使用数控车床的目地是提高工件的加工质量和效率。可是使用过数控车床的人都知道，在一个工件的加工过程中，工件的装卸、刀具的调整等辅助时间占用了加工周期中相当大的比例，其中的刀具调整更是既麻烦、又费力。统计资料证明，实现一个工件的加工，纯机动时间大约要占总时间的55%，装、夹和对刀等辅助时间却占到45%，这实在不是一个小数。
老话讲磨刀不误砍柴工，但在现代社会中，时间就是金钱，效率就是生命。要多砍柴就必须向磨刀要效益，对时间进行分秒必争。那么，在提高对刀效率方面我们还有什么好办法吗？实践证明，通过在数控车床上增设对刀仪装置即是一种向“磨刀”要时间的好方法。
以下，结合英国雷尼绍公司的对刀仪装置，谈谈它在构成、用途及简要工作原理等方面的知识：
1、雷尼绍公司有哪几种对刀仪装置？
目前在雷尼绍车床对刀仪系列产品中共有三种型号,其对刀的原理是一样
图2：HPPA型对刀仪的系统构成
不用时由操作者作把对刀仪臂再摆动推回保护套中。这一种对刀仪与上一种型号相比的优点是不必把对刀仪臂频繁地插上、拔出，避免了频繁插拔产生的磨损对对刀精度的影响及电信号传递的可靠性。因对刀仪摆回后传感器部分进入到保护套中，也不必担心其在工作过程中受到损坏。
第三种，HPMA (High Precision Motorised Arm) 型：
这是雷尼绍公司该系列产品中的高档型。其特点是对刀仪的臂和基座之间是通过扭矩电机来实现对刀臂的摆出和摆回（图3），除提高了自动化程度外，更重要的是可把对刀臂的摆出、摆回通过M代码编制到加工程序中，在加工循环过程中即可方便地实现刀具磨损值的自动测量、补偿和刀具破损的监测。
图3：HPMA型对刀仪
的系统构成
2、对刀仪都能干哪些工作？
（1）、可以快速、高效、精确地在±X、±Z及Y轴五个方向上进行刀具偏置值的测量和补偿，有效消除采用人工对刀易产生的对刀误差和效率低下的问题。
因为不管是采用何种切削刀具（外圆、端面、螺纹、切槽、镗孔还是车削中心上的铣、钻削动力刀具）进行工件型面车削或铣削时，所有参与切削刀具的刀尖点或刀具轴心线，都必须通过调整或补偿使其精确地位于工件坐标系的同一理论点或轴心线上。对动力型回转刀具，除要测量并补偿刀具长度方向上的偏置值外，同时还要测量和补偿刀具直径方向上的偏置值（刀具以轴心线分界的两个半径的偏置值）。否则机床也无法加工出尺寸正确的工件来。
安装、调整、或更换新刀具后，要使刀架上每把刀具的刀尖点或刀具的轴心线都准确地与机床坐标系零点（对数控车床而言，X轴机床坐标系的零点与主轴中心线重合；Z轴在主轴头前端发蓝的立面上）保持一个精准的固定值是不可能的，这是因刀具安装、调整、磨损后必然会产生的误差造成，或是更换刀具后新刀具与旧刀具位置之间所产生的安装偏差值造成。所谓刀具偏置值就是指的这种误差值（图4）。
图4：四个坐标方向上的刀具的偏置值
在没有安装对刀仪的机床上，每把刀具的偏置值是通过对每把刀具都进行仔细的试切削，然后通过对试切削后的工件尺寸进行测量、计算、补偿（手工对刀）才可完成，肯定费时费力，稍不小心还会报废工件。当更换刀具后，这
项工作还要重新进行。因而对刀实际上是占用机床辅助时间最长的工作内容之一。
在使用了对刀仪的机床上，因对刀后能够自动设置好刀具对工件坐标系的偏置值，从而自动建立起工件坐标系，在这种情况下加工程序中就无需再用“G50指令”来建立工件坐标系了。
（2）、可以对加工过程中的刀具磨损、破损进行自动监测、补偿和报警。
刀具在切削过程中会产生磨损，当这种磨损值达到一定程度后就应及时补偿，否则会影响工件尺寸的加工稳定性。在没有安装对刀仪的机床上完成磨损值的补偿是很麻烦的，需要频频的停下机床对工件的尺寸进行手工测量、还要将得到的磨损值人工敲到系统中去修改刀补参数。而当安装了对刀仪后，解决这个问题就方便简单的多了，特别是机床安装的是HPPA型或HPMA型后则更为方便。前者，只要根据刀具的磨损规律，干完一定数量的工件后停下机床，用对刀仪再进行一遍对刀的过程即可；后者，只要在程序中人为设定完成多少个加工循环后执行一次自动对刀，既可完成刀具的偏置补偿工作。
对于刀具破损报警或对刀具磨损到一定程度后进行强制更换，其原理也是一样，根据刀具允许的磨损量，人为设定一个“门槛值”，一旦对刀仪监测到的误差超过门槛值，即可认为刀具已破损或超过了允许的磨损值，则机床自动报警停机，然后强制进行刀具的更换。
（3）、当机床因热变型造成滚珠丝杠伸长后，也可对由此而引起的刀具偏置值变动量进行补偿，以确保工件尺寸的稳定。
机床在工作循环过程中，由于机床直线运动产生的摩擦是以热量的形式体现出来，另还有一个不可忽视的热源是切削下来的铁屑向机床的热传导。这些因素的客观存在都会导致机床的变形特别是丝杠的热伸长，反映出来的现象是刀尖的位置要发生变化，其结果是工件的尺寸精度一定会随这种热变形同步变化。
如果在机床上安装了对刀仪装置，上述问题也可迎刃而解，无非是把这种由热变形产生的刀尖位置变化视为刀具的磨损值罢了，通过用对刀仪来测量及补偿这种新产生的刀具偏置值即可解决。
3、对刀仪的简要工作原理
雷尼绍对刀仪的核心构件是由一个高精度的开关（传感器）、一个高硬度高耐磨性的硬质合金四面体（对刀探针）和一个信号传输接口器组成（其它构件
略）。四面体探针是用于与刀具进行接触并通过安装在其下的绕性支撑杆把力向高精度开关传递；开关所发出的通、断信号通过信号传输接口器传输到数控系统中去进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。
不管是刀具偏置值还是磨损值还是热变形引起的刀尖位置变动值，实质上都可归结为刀具初始偏置值与刀具经工作一段时间后的实际偏置值之间的变动量。
数控机床的工作原理决定，当机床返回各自运动轴的机械参考点后，建立起来的是机床坐标系。该参考点一旦建立，相对机床零点而言，在机床坐标系数轴上的各运动方向就有了数值上的实际意义。
一般情况下此时只要在机床坐标系的基础上通过编程，建立起G50工件坐标系就可以进行实际加工了（仅使用机床坐标系十分不便于加工程序的编制）。但仅此对于安装了对刀仪的机床还不行，还必须要通过参数设定的方法来精确确定对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标固定值才能满足使用（图5），否则数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。
图5：对刀仪的坐标系
当我们在机床上建立起来了“机床坐标系”和“对刀仪固定坐标”后（不同规格的对刀仪应设置不同的固定坐标值），有以下对刀仪的简要工作原理描
述：
（1）、机床各直线运动轴返回各自的机械参考点之后，机床坐标系和对刀仪固定坐标之间的相对位置关系就建立起了具体的数值。
（2）不论是使用自动编程控制还是手动控制方式操作多刀仪，当移动所选定的某个轴的刀具并使刀尖（或动力回转刀具的外径）触动、靠向对刀仪上四面探针的对应平面并探针通过绕性支撑杆摆动触发了高精度开关传感器后，开关会立即通知系统锁定该进给轴的运动。因为数控系统是把这一信号作为高级信号来处理，所以动作的控制会极为迅速、准确。
（3）由于数控机床直线进给轴上均安装有进行位置环反馈的脉冲编码器，数控系统中也有记忆该进给轴实际位置的计数器，此时系统只要读出该轴停止的准确位置，通过机床、对刀仪两者之间相对关系的自动换算，即可确定该轴刀具刀尖（或直径）的初始刀具偏置值了。换一个角度说，如把它放到机床坐标系中来衡量，即相当于确定了机床参考点距机床坐标系零点的距离与该刀具测量点距机床坐标系零点的距离及两者之间的实际偏差值。
（4）不论是工件切削后产生的刀具磨损、还是滚珠丝杠热伸长后出现的刀尖变动量，只要再进行一次对刀的作业，数控系统就会自动把测得的该把刀具的新刀具偏置量与该把刀具的初始刀具偏置量进行比较计算，并将需要进行补偿的δ误差值自动补偿进刀补存储区中去。当然，如果换了新的一把刀具，再对其重新进行对刀，所获得的偏置值就应该是该刀具新的初始刀具偏置值了。附：雷尼绍对刀仪能达到怎样的对刀精度？
根据实际应用情况及有关资料证明，雷尼绍对刀仪能达到以下精度：
15"以下卡盘（含15"）的中小规格数控车床，使用雷尼绍对刀仪能达到的对刀重复精度为：±5um 。
18"以上卡盘（含18"）的大规格数控车床，使用雷尼绍对刀仪能达到的对刀重复精度为：±8um 。
在以上篇幅中，只是将雷尼绍对刀仪装置的构成、用途及简单的工作原理进行了简要介绍。受篇幅所限，有关对刀仪安装后的调试、参数设置及使用方法、注意事项等，不在此赘述。
（完）
一、对刀仪的工作与机床结合的原理 数控Paulaner对刀仪 东莞市勇龙机电科技 1、装对刀仪的目的是为了解决每次手动换刀的刀长不一，再加上手动对刀带来的精度和低 效的问题。在这些问题上才用到了对刀仪这一量具来解决上述问题。 2、其工作原理就是当人们第一次加工一个模具时，而把Z轴工作机械原点设在模具底部（也就是机床平台表面）。这个时候需要第一次手动对Z轴坐标，将刀尖移到工作台表面。将此Z轴机械坐标记录在机床指定的落差设定值里（不同的控制系统有不同的设法）。然后点击系统中的求落差（不同的控制系统是不同的表现形式，标准的系统是按照国标求落差的指令来执行）。落差求完后再接着对刀，再以后每换一把刀就只需要执行对刀指令就可以实现Z轴高度设定。这样提高了手动去设Z轴坐标的效率也提高了Z轴坐标设定的精度。 二、应用分为两大类 1、产品（模具）加工需要多刀完成的场合。由于加工零件需要几把刀来完成，为了保证每 把刀的接刀更精准和提高效率。这样的机器需要安装对刀仪。 2、大规模机器标准化场合。由于机器加工的产品是标准件，需要上百台或更多的机器来加工。这个时候操作机床的工作人员水平不一，只有通过对刀仪来统一换刀后能保证每把刀的高度一致。如果用人工换刀去保证高度这个难度会很大，而且不能统一标准。这样的雕铣机 需要安装对刀仪。 三、对刀仪的疑惑问答 问：我的雕铣机能装对刀仪吗？ 答：所有的控制系统都支持安装对刀仪，只不过有的有预留接口和功能。有的需要自行设置接口和功能，再有的就是要花钱开通这个接口（大多体系在日本系统，如发那科、西门子等）一般国产和台湾系统都有这个免费的接口和功能。
问：我的雕铣机适合哪种对刀仪？ 答：判断适合您自己机床的对刀仪您只需要了解两个基本参数就行，一是您的机器大致适合哪种大小外形尺寸的对刀仪。二是您要知道您机器的控制系统对刀仪接口是常开还是常闭。外形尺寸很好辨别，但是常开常闭就不会识别了。这个时候就需要咨询我们卖对刀仪或者咨询机器厂家。我把常见的系统给您对常开常闭做过判断，宝元、固高、维宏、华中等这些系统是不需要辨别常开和常闭的，因为这些系统都有一个参数可以设置常开和常闭，非常简单。新代、发格、PA等这些系统就要看是常开和常闭，因为这些系统改常开常闭比较麻烦。 问：不会安装怎么办？ 答：如果您的控制系统是宝元、维宏、固高等简单系统，第一次安装那您需要熟悉这些系统操作和会使用万用表。这样在我们的电话指导下应该能完成安装。如果是把之前坏了的对刀仪更换，您只需要会万用表就行。通过电话沟通能解决问题。如果是其它比较不开放的控制 系统需要专业技术人员安装才行。 问：对刀仪坏了能维修吗？ 答：对刀仪坏了是可以维修的，情况分为三种。一是自然损坏，没有撞过。这种情况修复比较容易，维修费有会便宜些。二是轻微撞坏，可以修复。价格会稍微贵一点。三是严重损坏，这种情况建议更换新的对刀仪。这样节省了时间成本和高额的维修费，因为是维修的保修期不会太长。所以对刀仪坏了还要看个人具体情况。 对刀的原理细解 一、刀位点 刀位点是刀具上的一个基准点，刀位点相对运动的轨迹即加工路线，也称编程轨迹。 二、对刀和对刀点 对刀是指操作员在启动数控程序之前，通过一定的测量手段，使刀位点与对刀点重合。可以用对刀仪对刀，其操作比较简单，测量数据也比较准确。还可以在数控机床上定位好夹具和
数控车床对刀原理及方法 步骤实用详细 Last revision date: 13 December 2020.
数控车床对刀原理及对刀方法 对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。 仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式，以及这些方式在加工程序中的调用方法，同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件（下面的论述是以FANUC OiMate数控系统为例）等。 1 为什么要对刀 一般来说，零件的数控加工编程和上机床加工是分开进行的。数控编程员根据零件的设计图纸，选定一个方便编程的坐标系及其原点，我们称之为程序坐标系和程序原点。程序原点一般与零件的工艺基准或设计基准重合，因此又称作工件原点。 数控车床通电后，须进行回零（参考点）操作，其目的是建立数控车床进行位置测量、控制、显示的统一基准，该点就是所谓的机床原点，它的位置由机床位置传感器决定。由于机床回零后，刀具（刀尖）的位置距离机床原点是固定不变的，因此，为便于对刀和加工，可将机床回零后刀尖的位置看作机床原点。 在图1中，O是程序原点，O'是机床回零后以刀尖位置为参照的机床原点。 编程员按程序坐标系中的坐标数据编制刀具（刀尖）的运行轨迹。由于刀尖的初始位置（机床原点）与程序原点存在X向偏移距离和Z向偏移距离，使得实际的刀尖位置与程序指令的位置有同样的偏移距离，因此，须将该距离测量出来并设置进数控系统，使系统据此调整刀尖的运动轨迹。 所谓对刀，其实质就是侧量程序原点与机床原点之间的偏移距离并设置程序原点在以刀尖为参照的机床坐标系里的坐标。 2 试切对刀原理 对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀；按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀；按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀，试切对刀是最根本的对刀方法。 以图2为例，试切对刀步骤如下：
加工中心对刀原理及方 法 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
一线员工职业技能等级鉴定 申报论文 （高级技师） 题目：数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用! 单位： 姓名： 申报工种： 2016年4月18日
摘要 数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床的操作。对刀的过程牵涉到一系列的步骤，在实际操作中往往会出现一些具体的问题，因此通过对数控加工中心对刀的基本原理、对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述。 关键词：数控加工中心；对刀原理；对刀方法
目录 摘要 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。绪论 (4) 一、对刀基本原理 (5) 二、对刀基本方法及运用 (5) 、用对刀探头对刀 (6) 用机外对刀仪对刀 (6) 用对刀器对刀 (7) 用试切法对刀 (8) 结论 (11) 参考文献 (12)
绪论 数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床的操作。当工件坐标系确定之后，还要确定刀位点在工件坐标系中的位置。也就是确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系，要让刀具在数控程序的控制下使加工对象相对于定位基准有正确的尺寸关系。由于数控机床所用的刀具各种各样，刀具寸也极不统一。在编制加工中心数控程序时，一般不考虑刀具规格及安装位置，加工前由操作者通过对刀将测出的刀具在主轴上的伸出长度及其直径等补偿参数输入数控系统，进行刀具补偿，通常把这一过程称为对刀。对刀的过程牵涉到一系列的步骤，如对刀基本原理、对刀方法的选择和对刀参数的设置等等。在实际操作中往往会出现一些具体的问题，因此通过数控加工中心对刀的基本原理、对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述。
数控机床F A N U C系统对 刀步骤 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
数控机床对刀步骤 法兰克加工中心机床 一、主轴转速的设定 ○1、将工作方式置于“MDI”模式； ○2、按下“程序键”； ○3、按下屏幕下方的“MDI”键； ○4、输入转速和转向（如“S500M03;”后按“INSRT”）； ○5、按下启动键。 二、分中 1、意义：确定工件X、Y向的坐标原点。 2、X、Y平面原点的确定。 ○1、四面分中 ○2、两面分中，碰单边 ○3、单边碰数 3、抄数 ○1、意义：将分中后的机械值输入工件坐标系中，借以建立与机床坐标原点的位置关系。○2、方法： →切换到工件坐标系：OFS/SET→坐标系→选择具体的工件坐标系（如G54、G55、 G56、G57、G58、G59等）→输入“X0”后按屏幕下方的“测量”键（或直接输入机械坐标值）。 4、分中的类型 ○1、四面分中
○2、单边碰数 ○3、X轴分中，Y轴碰单边 ○4、Y轴分中，X轴碰单边 ○5、有偏数工件原点的确定，如X30Y20 5、分中的方法 试切分中 如果分中的要求不高，或工件为毛坯料，而且外形均可铣去，为了方便操作，可采用加工时所用的刀具直接进行碰刀，从而确定工作原点，其步骤如下（一四面分中为例）： ○1、将所要用到的铣刀装在主轴上，并使主轴中速旋转； ○2、手动移动铣刀沿X方向靠近工件被测边，直到铣刀刚好切削刀工件材料即可； ○3、保持X、Y不变将Z轴沿+Z方向升起，并在相对值处将X轴置零； 归零方法： 按下X后按屏幕下方的“起源”或“归零”； ○4、将X轴移动到工件另一边，同样用刀具刚好切到工件材料即可； ○5、将主轴沿+Z方向升起； ○6、将X轴移到此时X轴相对值的1/2处（口算、心算或计算器）； ○7、利用相同的方法测Y轴； ○8、抄数。 注：试切分中虽然比较简单，但会在工件表面留有刀痕，所以常用于铝和铜等毛坯料的分中。 6、分中棒分中： ○1、原理：采用离心力的原理。 ○2、方法及步骤：
车床对刀仪原理【详细介绍】 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 在工件的加工过程中，工件装卸、刀具调整等辅助时间，占加工周期中相当大的比例，其中刀具的调整既费时费力，又不易准确，最后还需要试切。统计资料表明，一个工件的加工，纯机动时间大约只占总时间的55%，装夹和对刀等辅助时间占45%。因此，对刀仪便显示出极大的优越性。 对刀仪的核心部件是由一个高精度的开关（测头），一个高硬度、高耐磨的硬质合金四面体（对刀探针）和一个信号传输接口器组成（其他件略）。四面体探针是用于与刀具进行接触，并通过安装在其下的挠性支撑杆，把力传至高精度开关；开关所发出的通、断信号，通过信号传输接口器，传输到数控系统中进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。 数控机床的工作原理决定，当机床返回各自运动轴的机械参考点后，建立起来的是机床坐标系。该参考点一旦建立，相对机床零点而言，在机床坐标系各轴上的各个运动方向就有了数值上的实际意义。 对于安装了对刀仪的机床，对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标值是一个固定值，需要通过参数设定的方法来精确确定，才能满足使用，否则数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。当机床建立了“机床坐标系”和“对刀仪固定坐标”后（不同规格的对刀仪应设置不同的固定坐标值），对刀仪的工作原理如下：
1．机床各直线运动轴返回各自的机械参考点之后，机床坐标系和对刀仪固定坐标之间的相对位置关系就建立起了具体的数值。 2．不论是使用自动编程控制，还是手动控制方式操作对刀仪，当移动刀具沿所选定的某个轴，使刀尖（或动力回转刀具的外径）靠向且触动对刀仪上四面探针的对应平面，并通过挠性支撑杆摆动触发了高精度开关传感器后，开关会立即通知系统锁定该进给轴的运动。因为数控系统是把这一信号作为高级信号来处理，所以动作的控制会极为迅速、准确。 3．由于数控机床直线进给轴上均装有进行位置环反馈的脉冲编码器，数控系统中也有记忆该进给轴实际位置的计数器。此时，系统只要读出该轴停止的准确位置，通过机床、对刀仪两者之间相对关系的自动换算，即可确定该轴刀具的刀尖（或直径）的初始刀具偏置值了。换一个角度说，如把它放到机床坐标系中来衡量，即相当于确定了机床参考点距机床坐标系零点的距离，与该刀具测量点距机床坐标系零点的距离及两者之间的实际偏差值。 4．不论是工件切削后产生的刀具磨损、还是丝杠热伸长后出现的刀尖变动量，只要再进行一次对刀操作，数控系统就会自动把测得的新的刀具偏置值与其初始刀具偏置值进行比较计算，并将需要进行补偿的误差值自动补入刀补存储区中。当然，如果换了新的刀具，再对其重新进行对刀，所获得的偏置值就应该是该刀具新的初始刀具偏置值了。 对刀仪作用： 1．在±X、±Z及Y轴五个方向上测量和补偿刀偏值 在五个方向上进行刀偏值的测量和补偿，可以有效地消除人工对刀产生的误差和效率低下的问题。不管是采用何种切削刀具（外圆、端面、螺纹、切槽、镬孔还是车削中心上的铣、钻削动力刀具），进行工件轮廓车削或铣削时，所有参与切削的刀尖点或刀具轴心线，都必须通过调整或补偿，使其精确地位于工件坐标系的同一理论点或轴心线上。对动力型回转刀具，除要测量并补偿刀具长度方向上的偏置值外，同时还要测量和补偿刀具直径方向上的偏置值
一、数控车床对刀得原理: 对刀就是数控加工中得主要操作与重要技能。在一定条件下,对刀得精度可以决定零件得加工精度,同时,对刀效率还直接影响数控加工效率、仅仅知道对刀方法就是不够得,还要知道数控系统得各种对刀设置方式,以及这些方式在加工程序中得调用方法,同时要知道各种对刀方式得优缺点、使用条件等。 一般来说,数控加工零件得编程与加工就是分开进行得。数控编程员根据零件得设计图纸,选定一个方便编程得工件坐标系,工件坐标系一般与零件得工艺基准或设计基准重合,在工件坐标系下进行零件加工程序得编制。 对刀时,应使指刀位点与对刀点重合,所谓刀位点就是指刀具得定位基准点,对于车刀来说,其刀位点就是刀尖。对刀得目得就是确定对刀点, 在机床坐标系中得绝对坐标值,测量刀具得刀位偏差值。对刀点找正得准确度直接影响加工精度。在实际加工工件时,使用一把刀具一般不能满足工件得加工要求,通常要使用多把刀具进行加工。在使用多把车刀加工时,在换刀位置不变得情况下,换刀后刀尖点得几何位置将出现差异,这就要求不同得刀具在不同得起始位置开始加工时,都能保证程序正常运行。为了解决这个问题,机床数控系统配备了刀具几何位置补偿得功能,利用刀具几何位置补偿功能,只要事先把每把刀相对于某一预先选定得基准刀得位置偏差测量出来,输入到数控系统得刀具参数补正栏指定组号里,在加工程序中利用T 指令,即可在刀具轨迹中自动补偿刀具位置偏差。刀具位置偏差得测量同样
也需通过对刀操作来实现。 生产厂家在制造数控车床,必须建立位置测量、控制、显示得统一基准点,该基准点就就是机床坐标系原点,也就就是机床机械回零后所处得位置。 数控机床所配置得伺服电机有绝对编码器与相对编码器两种,绝对编码器得开机不用回零,系统断电后记忆机床位置,机床零点由参数设定。相对编码器得开机必须回零,机床零点由机床位置传感器确定、编程员按工件坐标系中得坐标数据编制得刀具运行轨迹程序,必须在机床坐标系中加工,由于机床原点与工件原点存在X向偏移距离与Z向偏移距离,使得实际得刀尖位置与程序指令得位置有同样得偏移距离,因此,须将该距离测量出来并设置进数控系统,使系统据此调 整刀具得运动轨迹,才能加工出符合零件图纸得工件。这个过程就就是对刀,所谓对刀其实质就就是测量工件原点与机床原点之间得偏移距离,设置工件原点在以刀尖为参照得机床坐标系里得坐标。 二、对刀方法 对刀得方法有很多种,按对刀得精度可分为粗略对刀与精确对刀;按就是否采用对刀仪可分为手动对刀与自动对刀;按就是否采用基准刀,又可分为绝对对刀与相对对刀等、但无论采用哪种对刀方式,都离不开试切对刀,试切对刀就是最根本得对刀方法。 1。数控车床试车对刀方法
对刀仪使用办法 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
对刀仪使用方法随着的广泛使用，许多用户也开始使用刀具装置。它不仅可以检测刀具的磨损情况，而且可实现自动补偿(通过修改刀补值实现)，极大的提高了加工效率和精度。另外，同时使用其刀具破损检测功能与刀具寿命管理功能，还可以实现自动寻找同组刀具的功能，节约了刀具检查和更换的时间。但由于用户对原理不是很了解，使用时容易产生误区，有时补偿后的精度反而不如补偿前，这就使用户产生了迷惑，限制了测量装置的广泛使用。本文以英国.html"target="_blank"class="keylink">雷尼绍()公司TS27R测头的安装调试为例，就如何更好的使用刀具测量装置做一详细介绍，供读者参考借鉴。 刀具测量的基本原理是利用系统的跳步功能(G31)：在程序中指令“G31ZxxxFxxx”(与GO1的动作相同)。但此时如果SKIP信号由“0”变为“1”时，Z轴将停止运动，再用宏程序控制坐标轴后退，然后再次碰触量块，反复测量并运算后得出刀具的实际长度和直径，最后修改系统宏变量从而达到修改刀补值的目的。 刀具测量装置的使用主要包括三个步骤：安装和接线；标定；测量。 1安装和接线
刀具侧量装置通常包括测头和信号转换装置(硬件)及相关的测量程序(软件包)。测头(TS27R)安装在工作台上，并尽量远离加工区域，外部应加防护装置，使用前先将防护装置打开并将刀具用风吹干净(用M代码控制气动元件可实现自动)，确保刀具表面无杂物，测量完成后关闭防护。 测头安装完成后，首先要调整测头接触面的平行度和直线度。将一只百分表(或千分表DTI)吸在头上，表头打在量块(圆形或方形)的上表面；用手轮控制X轴沿量块表面来回移动，观察表针变化，同时调整测头上的调节螺钉，使X向的直线度保证在0.010mm，调整好后紧固螺钉。再控制Y轴沿量块表面来回移动，同时调整测头上的调节螺钉，使Y向的直线度也保证在0.010mm，调整好后紧固螺钉。 转换装置(MI8-4)用35mm标准导轨安装在电气柜里。需要注意的是，给转换装置提供DC24V的稳压电源最好是单独的，尽量不要和电磁阀或中间继电器共用电源，如果必须共用，就要考虑信号的抗干扰能力，否则可能会影响测量结果。 安装结束后，按照图1(三菱系统)或图2(系统)正确接线。 图1测量装置接线原理图(三菱64M系统) 图2测量装置接线原理图(-0i-M系统) 2测头的标定
【关键字】思路、方法、条件、前提、模式、运行、系统、执行、保持、统一、建立、位置、根本、工程、方式、设置、推广、保证、调整、方向、中心 数控车床对刀原理及对刀方法 对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。 仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式，以及这些方式在加工程序中的调用方法，同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件（下面的论述是以FANUC OiMate数控系统为例）等。 1 为什么要对刀 一般来说，零件的数控加工编程和上机床加工是分开进行的。数控编程员根据零件的设计图纸，选定一个方便编程的坐标系及其原点，我们称之为程序坐标系和程序原点。程序原点一般与零件的工艺基准或设计基准重合，因此又称作工件原点。 数控车床通电后，须进行回零（参考点）操作，其目的是建立数控车床进行位置测量、控制、显示的统一基准，该点就是所谓的机床原点，它的位置由机床位置传感器决定。由于机床回零后，刀具（刀尖）的位置距离机床原点是固定不变的，因此，为便于对刀和加工，可将机床回零后刀尖的位置看作机床原点。 在图1中，O是程序原点，O'是机床回零后以刀尖位置为参照的机床原点。 编程员按程序坐标系中的坐标数据编制刀具（刀尖）的运行轨迹。由于刀尖的初始位置（机床原点）与程序原点存在X向偏移距离和Z向偏移距离，使得实际的刀尖位置与程序指令的位置有同样的偏移距离，因此，须将该距离测量出来并设置进数控系统，使系统据此调整刀尖的运动轨迹。 所谓对刀，其实质就是侧量程序原点与机床原点之间的偏移距离并设置程序原点在以刀尖为参照的机床坐标系里的坐标。 2 试切对刀原理 对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀；按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀；按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀，试切对刀是最根本的对刀方法。
广州数控gsk980td车床数控系统详细对刀方法 为了能使你对数控车床的操作编程能快速上手,我特别编写该章节,希望能给你带来一定的帮助： 一：你应学会如何把主轴、水泵、刀架运转起来： 1)主轴的启动、停止,从目前经济型数控车床的配置来说主轴的启动基本上可分三种形式: a)主轴为机械换档,主轴电机为单速电机:这种配置时数控系统只能实现主轴的开启和停止首先把数控系统的方式切换到<手动方式>直接按主轴正转键,主 轴就可运转起来.按主轴<停止>键主轴便停止. b)主轴为机械换档,主轴电机为双速电机:这种配置时数控系统可以实现主轴的开启、停止和高低速的自动切换，首先把数控系统的方式切换到<录入方式>， 再按<程序>键并按<翻页>键翻页到<程序段>界面， 按M3(主轴正转指令)、输入；S1(主轴低速指令)再按输入(IN)键最后按<
运行>键，主轴便运转起来．同理，如果要转换为高速，则输入S2(主轴高速指令)、输入，按<运行>键,则主轴运转在高速档上．如果要停止主轴则输 入M5(主轴停止指令)按<运行>键，主轴并停止运转．当然也可以把方式切换到<手动方式>按主轴<停止>键主轴同样可以停止运转．(值得一提的是：当第一次在<录入方式>下运行主轴后，只要在未切断主电源之前要再次运行主轴，只需按照a)项的方法在<手动方式>下按主轴<正转>键，主轴便可运转起来，如果要在S1、S2之间切换还是在<录入方式>下进行。) c)主轴为变频电机调速:这种配置时数控系统可以实现主轴的开启、停止和在主轴转速范围内转速自由切换，首先把数控系统的方式切换到<录入方式>，再 按<程序>键并按<翻页>、键翻页到<程序段>界面， 按M3(主轴正转指令)、输入；再S500(主轴每分钟500转的指令)再按输入 (IN)键最后按<运行>键，主轴便运转起来． （例如：你的机床主轴范围为125-3000转，你可输入S的转速值在125-3000之间的任意整数值：如S300,S450,S315,S2790,S3000...等等，则主轴运转在你
对刀仪使用方法 随着加工中心的广泛使用，许多用户也开始使用刀具测量装置。它不仅可以检测刀具 的磨损情况，而且可实现自动补偿（通过修改刀补值实现），极大的提高了加工效率和精度。 另外，同时使用其刀具破损检测功能与刀具寿命管理功能，还可以实现自动寻找同组刀具的 功能，节约了刀具检查和更换的时间。但由于用户对测量原理不是很了解，使用时容易产生 误区，有时补偿后的精度反而不如补偿前，这就使用户产生了迷惑，限制了测量装置的广泛 使用。本文以英国RENISHAWtml" target="_blank" class="keylink"> 雷尼绍（RENISHAW 公司TS27 R测头的安装调试为例，就如何更好的使用刀具测量装置做一详细介绍，供读者 刀具测量的基本原理是利用系统的跳步功能（G31）:在程序中指令“G31 Zx x x Fx x x” （与GO1的动作相同）。但此时如果SKIP信号由“0”变为“ 1”时，Z轴将停止运动，再用宏程序控制坐标轴后退，然后再次碰触量块，反复测量并运算后得出刀具的实际长度和直 径，最后修改系统宏变量从而达到修改刀补值的目的。 刀具测量装置的使用主要包括三个步骤：安装和接线；标定；测量。 1安装和接线
刀具侧量装置通常包括测头和信号转换装置（硬件）及相关的测量程序（软件包）。测头（TS27R）安装在工作台上，并尽量远离加工区域，外部应加防护装置，使用前先将防护装置 打开并将刀具用风吹干净（用M代码控制气动元件可实现自动），确保刀具表面无杂物，测量完成后关闭防护。 测头安装完成后，首先要调整测头接触面的平行度和直线度。将一只百分表（或千分表DTI）吸在主轴头上，表头打在量块（圆形或方形）的上表面；用手轮控制X轴沿量块表面来回移动，观察表针变化，同时调整测头上的调节螺钉，使X向的直线度保证在0.010mm调整 好后紧固螺钉。再控制Y轴沿量块表面来回移动，同时调整测头上的调节螺钉，使Y向的直线度也保证在0.010mm,调整好后紧固螺钉。 转换装置（Ml 8-4）用35mm标准导轨安装在电气柜里。需要注意的是，给转换装置提供DC24V勺稳压电源最好是单独的，尽量不要和电磁阀或中间继电器共用电源，如果必须共用, 就要考虑信号的抗干扰能力，否则可能会影响测量结果。 安装结束后，按照图1（三菱系统）或图2（ FANU係统）正确接线。 图1测量装置接线原理图（三菱64M系统） 图2测量装置接线原理图（FANUCDi-M系统） 2测头的标定
数控车床对刀原理及对刀方法 对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。 仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式，以及这些方式在加工程序中的调用方法，同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件（下面的论述是以FANUC OiMate数控系统为例）等。 1 为什么要对刀 一般来说，零件的数控加工编程和上机床加工是分开进行的。数控编程员根据零件的设计图纸，选定一个方便编程的坐标系及其原点，我们称之为程序坐标系和程序原点。程序原点一般与零件的工艺基准或设计基准重合，因此又称作工件原点。 数控车床通电后，须进行回零（参考点）操作，其目的是建立数控车床进行位置测量、控制、显示的统一基准，该点就是所谓的机床原点，它的位置由机床位置传感器决定。由于机床回零后，刀具（刀尖）的位置距离机床原点是固定不变的，因此，为便于对刀和加工，可将机床回零后刀尖的位置看作机床原点。 在图1中，O是程序原点，O'是机床回零后以刀尖位置为参照的机床原点。 编程员按程序坐标系中的坐标数据编制刀具（刀尖）的运行轨迹。由于刀尖的初始位置（机床原点）与程序原点存在X向偏移距离和Z向偏移距离，使得实际的刀尖位置与程序指令的位置有同样的偏移距离，因此，须将该距离测量出来并设置进数控系统，使系统据此调整刀尖的运动轨迹。
所谓对刀，其实质就是侧量程序原点与机床原点之间的偏移距离并设置程序原点在以刀尖为参照的机床坐标系里的坐标。 2 试切对刀原理 对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀；按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀；按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀，试切对刀是最根本的对刀方法。 以图2为例，试切对刀步骤如下： ①在手动操作方式下，用所选刀具在加工余量范围内试切工件外圆，记下此时显示屏中的X坐标值，记为Xa。（注意：数控车床显示和编程的X坐标一般为直径值）。 ②将刀具沿＋Z方向退回到工件端面余量处一点（假定为α点）切削端面，记录此时显示屏中的Z坐标值，记为Za。 ③测量试切后的工件外圆直径，记为φ。 如果程序原点O设在工件端面（一般必须是已经精加工完毕的端面）与回转中心的交点，则程序原点O在机床坐标系中的坐标为 Xo＝Xa-φ(1） Zo＝Za 注意：公式中的坐标值均为负值。将Xo、Zo设置进数控系统即完成对刀设置。3 程序原点（工件原点）的设置方式 在FANUC数控系统中，有以下几种设置程序原点的方式：①设置刀具偏移量补偿；②用G50设置刀具起点；③用G54~G59设置程序原点；④用“工件移”设置程序原点。 程序原点设置是对刀不可缺少的组成部分。每种设置方法有不同的编程使用方式、不同的应用条件和不同的工作效率。各种设置方式可以组合使用。
数控车床对刀仪的用途及原理(doc 8页)
英国“雷尼绍”（RENISHAW）车床对刀仪的用途及原理 济南一机床集团有限公司李军 摘要：文中着重介绍了英国“雷尼绍”公司数控车床用对刀仪的种类、用途以及简要的工作原理，同时也简要介绍了在数控车床上采用对刀仪对提高加工精度及加工效率的意义。 关键词：对刀仪种类及用途工作原理 作为机械加工业中用量最大的数控车床，近些年来随国内经济的高速发展已迅速得到普及。今天，一个企业内拥有几十台甚至上百台数控车床早已不是什么稀罕事了。 但众所周知，使用数控车床的目地是提高工件的加工质量和效率。可是使用过数控车床的人都知道，在一个工件的加工过程中，工件的装卸、刀具的调整等辅助时间占用了加工周期中相当大的比例，其中的刀具调整更是既麻烦、又费力。统计资料证明，实现一个工件的加工，纯机动时间大约要占总时间的55%，装、夹和对刀等辅助时间却占到45%，这实在不是一个小数。 老话讲磨刀不误砍柴工，但在现代社会中，时间就是金钱，效率就是生命。要多砍柴就必须向磨刀要效益，对时间进行分秒必争。那么，在提高对刀效率方面我们还有什么好办法吗？实践证明，通过在数控车床上增设对刀仪装置即是一种向“磨刀”要时间的好方法。 以下，结合英国雷尼绍公司的对刀仪装置，谈谈它在构成、用途及简要工作原理等方面的知识： 1、雷尼绍公司有哪几种对刀仪装置？ 目前在雷尼绍车床对刀仪系列产品中共有三种型号,其对刀的原理是一样
图2：HPPA型对刀仪的系统构成 不用时由操作者作把对刀仪臂再摆动推回保护套中。这一种对刀仪与上一种型号相比的优点是不必把对刀仪臂频繁地插上、拔出，避免了频繁插拔产生的磨损对对刀精度的影响及电信号传递的可靠性。因对刀仪摆回后传感器部分进入到保护套中，也不必担心其在工作过程中受到损坏。 第三种，HPMA (High Precision Motorised Arm) 型： 这是雷尼绍公司该系列产品中的高档型。其特点是对刀仪的臂和基座之间是通过扭矩电机来实现对刀臂的摆出和摆回（图3），除提高了自动化程度外，更重要的是可把对刀臂的摆出、摆回通过M代码编制到加工程序中，在加工循环过程中即可方便地实现刀具磨损值的自动测量、补偿和刀具破损的监测。 图3：HPMA型对刀仪 的系统构成
一、数控车床对刀的原理: 对刀是数控加工中的主要操作和重要技能.在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度,同时,对刀效率还直接影响数控加工效率.仅仅知道对刀方法是不够的，还要知道数控系统的各种对刀设置方式，以及这些方式在加工程序中的调用方法,同时要知道各种对刀方式的优缺点、使用条件等。 一般来说，数控加工零件的编程和加工是分开进行的。数控编程员根据零件的设计图纸，选定一个方便编程的工件坐标系，工件坐标系一般与零件的工艺基准或设计基准重合,在工件坐标系下进行零件加工程序的编制。 对刀时，应使指刀位点与对刀点重合，所谓刀位点是指刀具的定位基准点，对于车刀来说，其刀位点是刀尖.对刀的目的是确定对刀点，在机床坐标系中的绝对坐标值，测量刀具的刀位偏差值.对刀点找正的准确度直接影响加工精度。在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求,通常要使用多把刀具进行加工.在使用多把车刀加工时,在换刀位置不变的情况下，换刀后刀尖点的几何位置将出现差异，这就要求不同的刀具在不同的起始位置开始加工时，都能保证程序正常运行。为了解决这个问题，机床数控系统配备了刀具几何位置补偿的功能，利用刀具几何位置补偿功能,只要事先把每把刀相对于某一预先选定的基准刀的位置偏差测量出来,输入到数控系统的刀具参数补正栏指定组号里,在加工程序中利用T 指令，即可在刀具轨迹中自动补偿刀具位置偏差.刀具位置偏差的测量同样
也需通过对刀操作来实现。 生产厂家在制造数控车床，必须建立位置测量、控制、显示的统一基准点，该基准点就是机床坐标系原点，也就是机床机械回零后所处的位置。 数控机床所配置的伺服电机有绝对编码器和相对编码器两种，绝对编码器的开机不用回零,系统断电后记忆机床位置,机床零点由参 数设定。相对编码器的开机必须回零,机床零点由机床位置传感器确定. 编程员按工件坐标系中的坐标数据编制的刀具运行轨迹程序，必须在机床坐标系中加工,由于机床原点与工件原点存在X向偏移距离和Ｚ向偏移距离,使得实际的刀尖位置与程序指令的位置有同样的偏移距离,因此,须将该距离测量出来并设置进数控系统，使系统据此调整刀具的运动轨迹，才能加工出符合零件图纸的工件。这个过程就是对刀,所谓对刀其实质就是测量工件原点与机床原点之间的偏移距离,设置工件原点在以刀尖为参照的机床坐标系里的坐标。 二、对刀方法 对刀的方法有很多种，按对刀的精度可分为粗略对刀和精确对刀;按是否采用对刀仪可分为手动对刀和自动对刀;按是否采用基准刀，又可分为绝对对刀和相对对刀等。但无论采用哪种对刀方式，都离不开试切对刀,试切对刀是最根本的对刀方法。 1.数控车床试车对刀方法
数控车床的对刀原理及对刀方法 陈光明,吴洪彬 (南京农业大学农业工程学院,江苏南京210032) 摘要:本文分析了数控车床的对刀原理,并从实用角度分析介绍了几种常用的对刀方法。 关键词:数控车床;坐标系;参考点;对刀法 中图分类号:TG519 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2002)3-179-3 Principles and Methods of Presetting Cutter in a NC Lathe Cheng G uangming,Wu H ongbin (School of Agriculture Engneering,Nanjing Agriculture University,Nanjing210032,China) Abstract:The principles of presetting cutter in a NC lathe are analysed,and several useful methods of presetting cutter are als o presented in this paper1 K eyw ords:NC lathe;C oordinate system;Reference point;Presetting cutter method 数控车床的对刀问题一直是一个难题,这一问题已成为数控加工中的“瓶颈”,阻碍了数控加工效率和质量的提高。为此,本文分析了数控车床的对刀原理,并从实用角度介绍了几种常用的对刀方法。 1 数控车床的对刀原理 所谓对刀,就是在数控车床进行切削加工之前需要确定每一把刀具的刀位点在工件坐标系和数控车床坐标系中的位置,也就是求刀偏值。 (1)数控车床坐标系与数控车床参考点 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卡盘前端面与主轴中心线交点处(如图1中O点)。一般机床原点在数控车床出厂前由生产厂家已经调整好,一般不允许用户随意变动。如图1中X OZ为机床坐标系。 数控车床参考点———是指刀架上某一固定点,即对刀参考点T(如图1中T点)退离距机床原点O最远的一个固定点R点(如图1中R点)。该R点在机床出厂时也由生产厂家调试好,并将数据输入到数控系统中。因此机床参考点R对机床原点O的坐标是一个已知数,一个固定值。一般对刀之前,必先使数控车床进行“回零”操作(即使刀架返回参考点操作),就是使刀架上对刀参考点T与机床参考点R重合。此时CRT屏幕上显示值x、z即为机床参考点R相对于机床原点O点在X方向和Z方向的值。此时,若再次对机床进行手动操作时,例如,使刀架向工件靠近时,此时CRT屏幕上显示值为刀架上对刀参考点T相对于机床原点O点在X向、Z向上的值(即对刀参考点T 在机床坐标系中的坐标值x、z)。 数控车床参考点R点的位置由设置在机床Z向和X向滑板上的机械挡块通过行程开关来确定,刀架返回参考点时由挡块压下相应行程开关向数控系统发出信号,即停止滑板运动,完成返回参考点操作。 (2)工件坐标系与起刀点 ①工件坐标系(又称为编程坐标系)———是指以工件原点(或称编程原点)为坐标原点所建立的坐标系。编程坐标系,供编程用,是人为设置的。工件原点可以是工件上任意点,但为了编程,方便数值计算,一般数控车床编程原点选工件右端面或左端面与中心线交点作为工件原点(如图1中O p点)。如图1中X P O P Z P为工件坐标系。数控编程时应首先确定工件坐标系。 ②起刀点B(又称程序起点)———即刀具刀位点A(如图1中车刀的刀位点为刀尖A点)相对工件原点O P的位置,即刀具相对于工件运动的起始点。如图1中B点,图1B点与A点重合。工件坐标系的建立实际上是确定刀具起刀点相对于工件原点的坐标值的过程。 ③工件坐标系建立。目前数控车床上建立工件坐标系的方法一般用相应的G指令来设定(例如, FANUC用G50指令,IS O标准中为G92)。 如图1所示,假设刀具起点相对于工件坐标系的坐标值为(x0、z0)则执行该程序段后,即建立了工件坐标系X P O P Z P。 例如:N010 G50 x x0 z z0; 当工件坐标系建立以后,并未与机床坐标系发生任何联系,此时,两者仍然相互独立,数控系统既不知道工件在机床中的位置,也不知道刀具刀位点A在机床中的位置,即无法按所编程序正确加工,因此加工之前,还必须确定刀具刀位点A与机床坐标原点O 之间的关系,即一般加工之前通过对刀方法来实现。如图1所示数控车床的二种坐标系即机床坐标系X OZ 与工件坐标系X P O P Z P之间关系如下: x=x P z=卡盘厚度L O+工作外伸长度L+Z P(1) (3)对刀参考点及对刀过程 ①对刀参考点T———是指数控机床加工时,校准刀具相对工件运动起点的一个刀具参考点,数控车床 ? 9 7 1 ? 《机床与液压》20021N o13
对刀仪工作原理、操作规程及维护维修注意事项 在工件的加工过程中，工件装卸、刀具调整等辅助时间，占加工周期中相当大的比例，其中刀具的调整既费时费力，又不易准确，最后还需要试切。统计资料表明，一个工件的加工，纯机动时间大约只占总时间的55%，装夹和对刀等辅助时间占45%。因此，对刀仪便显示出极大的优越性。 目录 工作原理 对刀精度 操作规程 对刀仪 工作原理 对刀仪的核心部件是由一个高精度的开关（测头），一个高硬度、高耐磨的硬质合金四面体（对刀探针）和一个信号传输接口器组成（其他件略）。四面体探针是用于与刀具进行接触，并通过安装在其下的挠性支撑杆，把力传至高精度开关；开关所发出的通、断信号，通过信号传输接口器，传输到数控系统中进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。 数控机床的工作原理决定，当机床返回各自运动轴的机械参考点后，建立起来的是机床坐标系。该参考点一旦建立，相对机床零点而言，在机床坐标系各轴上的各个运动方向就有了数值上的实际意义。 对于安装了对刀仪的机床，对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标值是一个固定值，需要通过参数设定的方法来精确确定，才能满足使用，否则数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。当机床建立了“机床坐标系”和“对刀仪固定坐标”后（不同规格的对刀仪应设置不同的固定坐标值），对刀仪的工作原理如下： 1．机床各直线运动轴返回各自的机械参考点之后，机床坐标系和对刀仪固定坐标之间的相对位置关系就建立起了具体的数值。 2．不论是使用自动编程控制，还是手动控制方式操作对刀仪，当移动刀具沿所选定的某个轴，使刀尖（或动力回转刀具的外径）靠向且触动对刀仪上四面探针的对应平面，并通过挠性支撑杆摆动触发了高精度开关传感器后，开关会立即通知系统锁定该进给轴的运动。因为数控系统是把这一信号作为高级信号来处理，所以动作的控制会极为迅速、准确。
英国“雷尼绍”（RENISHAW）车床对刀仪的用途及原理 济南一机床集团有限公司李军 摘要：文中着重介绍了英国“雷尼绍”公司数控车床用对刀仪的种类、用途以及简要的工作原理，同时也简要介绍了在数控车床上采用对刀仪对提高加工精度及加工效率的意义。 关键词：对刀仪种类及用途工作原理 作为机械加工业中用量最大的数控车床，近些年来随国内经济的高速发展已迅速得到普及。今天，一个企业内拥有几十台甚至上百台数控车床早已不是什么稀罕事了。 但众所周知，使用数控车床的目地是提高工件的加工质量和效率。可是使用过数控车床的人都知道，在一个工件的加工过程中，工件的装卸、刀具的调整等辅助时间占用了加工周期中相当大的比例，其中的刀具调整更是既麻烦、又费力。统计资料证明，实现一个工件的加工，纯机动时间大约要占总时间的55%，装、夹和对刀等辅助时间却占到45%，这实在不是一个小数。 老话讲磨刀不误砍柴工，但在现代社会中，时间就是金钱，效率就是生命。要多砍柴就必须向磨刀要效益，对时间进行分秒必争。那么，在提高对刀效率方面我们还有什么好办法吗？实践证明，通过在数控车床上增设对刀仪装置即是一种向“磨刀”要时间的好方法。 以下，结合英国雷尼绍公司的对刀仪装置，谈谈它在构成、用途及简要工作原理等方面的知识： 1、雷尼绍公司有哪几种对刀仪装置？ 目前在雷尼绍车床对刀仪系列产品中共有三种型号,其对刀的原理是一样的，只是按结构的复杂程度和操作的自动化水平分为低、中、高三档型号。 第一种，HPRA (H igh P recision R emovable A rm) 型：
这是一种结构较简单、价位低的型号，其特点是对刀仪的臂和基座之间是可分离的，使用时通过插拔机构把对刀仪臂安装至对刀仪基座上（图1） 图1：HPRA型对刀仪的系统构成 同时电器信号亦连通并进入可工作状态；用完后可将对刀臂从基座中拔出，放到合适的地方以保护精密的对刀臂和对刀传感器部分不受灰尘、碰撞的损坏。 第二种，HPPA (H igh P recision P ulldown A rm) 型： 这是一种较实用、中等价位的型号。其特点是对刀仪的臂和基座之间是可旋转联接、一体化的。使用时由操作者将对刀仪臂从保护套中摆动拉出（图2）
摘要英国雷尼绍公司的对刀仪在数控车床上应用有三种，插拔式手臂（HPRA）、下拉式手臂（HPPA）、全自动对刀臂式。可以快速、高效、精确地在士X、土Z及Y五个轴方向上，对加工过程中的刀具磨损或破损自动监测、报警和补偿；对机床丝杠热变形引起的刀偏值变动量进行补偿。 关键词数控车床对刀仪刀具补偿 中图分类号TP216 文献标识码B 在工件的加工过程中，工件装卸、刀具调整等辅助时间，占加工周期中相当大的比例，其中刀具的调整既费时费力，又不易准确，最后还需要试切。统计资料表明，一个工件的加工，纯机动时间大约只占总时间的55%，装夹和对刀等辅助时间占45%。因此，对刀仪便显示出极大的优越性。 一、对刀仪种类 1．插拔式手臂（High Precision Removable Arm，HPRA） HPRA的特点是对刀臂和基座可分离。使用时通过插拔机构把对刀臂安装至对刀仪基座上（图1），同时电器信号亦连通并进入可工作状态；用完后可将对刀臂从基座中拔出，放到合适的地方以保护精密的对刀臂和测头不受灰尘、碰撞的损坏，适合小型数控车床用。 2．下拉式手臂（High Precision Pulldown Arm，HPPA） HPPA的特点是对刀臂和基座旋转联接，是一体化的。使用时将对刀臂从保护套中摆动拉出（图2），不用时把对刀臂再收回保护套中，不必担心其在加工中受到损坏。不必频繁地插拔刀臂，避免了频繁插拔引起的磕碰。
3．全自动对刀臂（High Precision Motorised Arm，HPMA） HPMA的特点是，对刀臂和基座通过力矩电机实现刀臂的摆出和摆回与HPPA的区别是加了力矩电机（见图2内括号中内容），提高了自动化程度。更重要的是可把刀臂的摆出、摆回通过M代码编到加工程序中，在加工循环过程中，即可方便地实现刀具磨损值的自动测量、补偿和刀具破损的监测，再配合自动上下料机构，可实现无人化加工。 三、对刀仪的工作原理 对刀仪的核心部件是由一个高精度的开关（测头），一个高硬度、高耐磨的硬质合金四面体（对刀探针）和一个信号传输接口器组成（其他件略）。四面体探针是用于与刀具进行接触，并通过安装在其下的挠性支撑杆，把力传至高精度开关；开关所发出的通、断信号，通过信号传输接口器，传输到数控系统中进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。 数控机床的工作原理决定，当机床返回各自运动轴的机械参考点后，建立起来的是机床坐标系。该参考点一旦建立，相对机床零点而言，在机床坐标系各轴上的各个运动方向就有了数值上的实际意义。 对于安装了对刀仪的机床，对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标值是一个固定值，需要通过参数设定的方法来精确确定，才能满足使用（图4），否则数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。