数控车床试切对刀法的分析与应用

数控车床对刀误差分析摘要：如今，数控车床已经广泛的被应用于机械加工生产中。

对刀是采用数控车床加工机械零件的关键步骤，在该过程中由于多种因素可以导致对刀误差的产生，包括数控机床的系统误差，人为误差等等，最终导致机械零件的加工精度低，外观质量差。

本文主要讲述数控车床的主要对刀方法，并细致分析每种对刀方法包含的产生误差的因素及减小误差的方法，为机械零件的加工提供参考。

关键词，数控车床；对刀方法；对刀误差1.数控车床的对刀方法1.1试切法试切法对刀是数控车床中应用较为广泛的一种对刀方式，其对刀较为精确，且对数控车床的系统要求及设备本身性能要求较低，故在机械加工领域得到了很好的推广。

在数控车床中的试切法对刀，是利用数控车床的检测装置能够对加工零件或刀具的坐标位置进行实时检测功能完成的。

以绝对式试切法对刀为例，具体的操作方法为：通过相应的程序指令将数控车床系统进行归零操作，然后将工件放在数控机床的夹盘上，开动机床，将基准刀具快速移动到加工零件附近，用基准刀具切工件外圆表面一刀，记记录此时CRT上X的坐标值，保持横向的尺寸不变，纵向退刀，测量工件的尺寸直径，并经此数值输入到数控系统中的刀具补偿栏中的相应位置中，系统会自动测算出，刀具的偏移量，同时记录该X坐标点为工件坐标系的零点。

同样的方法，车端面一刀，保持纵向尺寸不变，记录下CRT上的Z方向坐标值，此时可以在刀具补偿栏中输入Z方向的偏移量，一般来说此数值输入为0，可以简化编程操作中复杂的坐标值。

但是，也可以根据综合考虑加工工件的坐标位置影响，在对确定输入值的多少，此时数控系统会记录该坐标点为工件坐标系中Z轴方向的零点。

通过以上的操作即可完成对刀操作，而后开始进行下一道工序。

1.2对刀仪对刀一般来说，对刀仪分为机内对刀仪和机外对刀仪，通常在数控车床做所使用的是机内对刀仪，在数控车床中，通常是将刀具直接安装在刀架上或者通过刀夹安装到刀架上，然后再将工件安装于夹盘上，通过对刀仪进行对刀，结合数控车床的系统完成工件坐标系的建立，这种对刀方法代替了传统手工方式的对刀，促使对刀的精确度明显提升，关于此种对刀方法的描述在相关的文献资料中均有记载，故笔者将不再细述。

摘要:本文介绍了数控车床对刀原理和操作数控机床的经验和技巧，这些经验和技巧是在长期使用FANUC-oiA数控车床的经验积累，对使用其它数控系统的操作者有重要的借鉴作用。

关键词:数控车床经验技巧1概述数控车床对刀是数控车削加工中重要的比较复杂的工艺准备之一，它的精度将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。

多数数控系统对这项功能的说明书中，不涉及其工作原理，只是对操作方法和步骤有相应的提示，无法真正理解和掌握数控车床的对刀方法。

本文以FANUC-oiA数控车床系统为例，以试切法为例子，对数控车床的对刀进行分析。

2对刀的概念一般来说，数控车床通电后的第一步就是进行回参考点的操作，如此有利于建立以参考点为原点的机床坐标系。

该坐标系是数控系统执行的所有地址命令(x，z)的依据。

在实际的编程过程中，更多考虑的是工件坐标系，而不是机床坐标系。

通常会把工件坐标系的原点定在工件右端面的中点，被叫做工件原点(或程序原点)，加工程序就是依此坐标为依据编制的。

未来只要把该程序输入系统，系统就会按照程序内的数据进行自动的加工。

表面上，系统在执行程序中地址命令时是在执行工件坐标系的地址，但是其实它是在执行内部已经转换过的机床坐标系的地址。

所以，要想依照机床坐标值对工件进行完全加工，只要明确工件原点在机床坐标中的位置即可。

然而要想明确工件原点在机床坐标中的位置，必须通过对刀操作，并经过系统计算。

所以，对刀的目的就是确定工件坐标系，它是一种把工件坐标系与机床坐标系关联在一起的操作。

通常编程时会把工件右端面的中心设为编程坐标系的原点，而对刀时工件坐标系的原点需和编程坐标系原点一致。

3对刀操作一般操作者最常用最好掌握的方法是采用手动试切对刀法。

具体的操作步骤是，先进行零点偏置设置，手动对齐基准刀具到工件的右端面。

若工件右端面不平整，必须用基准刀将工件右端面车削平整，然后手动退刀，并且仅仅在x方向退刀，z方向不动，把当前的刀具位置记录到零点偏置里。

数控吕怡方刘芬（山东英才学院机械制学院,山东济南 250104）摘要：现代制造业在中国的崛起促进了现代数控加工技术的进步，而数控加工精度是现代数控加工技术的核心之一，也是整个加工制造业永恒的主题。

本文重点论述了数控车床对刀的基本理论和常用方法，并结合教学实践，提出数控车床试切对刀操作中为提高数控加工精度应采取的一些措施和需注意的问题。

关键词：数控车床；试切对刀；加工精度；尺寸精度0引言数控加工是一种高精度、高效率、高可靠性的加工制造方法，其中数控加工精度的把握尤为重要。

影响数控加工精度有诸多因素，例如数控机床本身的精度、工艺系统的状态、加工程序的正确性、工艺方案的合理性、对刀操作的精确程度等。

在分析数控加工精度时，各种因素应需要综合分析，具体问题具体处理，不能简单给出结论。

在影响数控加工精度的诸多因素中，对刀操作的精确程度对数控加工精度有着最为直接的影响，所以，对每一位学习数控加工技术的人来说，对刀操作是数控加工技术诸环节中的重要一环。

由于数控机床的种类很多，其对刀操作的难点各异，因此各类数控机床的对刀操作应当分别学习，不能一概而论。

1 数控车床的对刀对刀是数控加工中比较复杂的工艺准备工作之一，对刀操作的精确程度将直接影响到加工程序的编制及工件的尺寸精度。

对刀也是数控加工中的主要操作内容之一，在数控加工程序执行前，调整每把刀的刀位点使其尽量重合于某一基准点上的操作过程都叫对刀。

数控车床的常用的对刀方法有两种：试切对刀法和光学对刀法。

其中，光学对刀法是一种非接触式设定基准重合原理而进行的对刀方法，其定位基准通常由光学显微镜（或投影放大镜）上的十字基准刻线交点来实现。

这种对刀方法比试切对刀法精度要高，但需购置对刀辅助设备，成本较高。

因此光学对刀法一般用于数控加工精度要求更高一些的场合，例如航天或军工生产。

试切对刀法是一种接触式设定基准重合原理对刀的方法。

它的操作包括试切工件表层--测量工件尺寸--输入刀具位置补偿值三个步骤。

数控车床精确对刀方法本文就是一篇非常实用的文章，文中首先介绍了数控车床常用的“试切对刀法”的原理及对刀思路；接着，介绍了华中世纪星车削数控系统的四种手动试切对刀方法；为改进其对刀精度，根据“自动试切→测量→误差补偿”的思路，设计出了用程序控制的自动试切法，并总结介绍了四种精确对刀方法。

文后还给出了几种对刀的示例程序，可能会对大家有所帮助。

对刀是数控加工中的主要操作和重要技能。

对刀的准确性决定了零件的加工精度，同时，对刀效率还直接影响数控加工效率。

华中世纪星车削系统是武汉华中数控股份公司近年推出的优秀国产数控车削系统，是2004年首届全国数控技能大赛的指定数控车削系统之一。

但遗憾的是，华中公司以往多通过其技术人员口头向用户说明对刀操作，在他们编写的《操作说明书》中却没有提到对刀操作，给用户学习、使用带来不便。

笔者通过实践探索，结合教学、技能考证培训与加工实践的经验，将该系统的几种快速准确的试切对刀方法予以小结，供大家参考，希望借此对国产数控系统的推广，推动我国数控技能人才的培训尽一点微薄之力。

一、数控车试切对刀法的原理及对刀思路深入理解数控车床的对刀原理对于操作者保持清晰的对刀思路、熟练掌握对刀操作以及提出新的对刀方法都具有指导意义。

对刀的实质是确定随编程而变化的工件坐标系的程序原点在唯一的机床坐标系中的位置。

对刀的主要工作是获得基准刀程序起点的机床坐标和确定非基准刀相对于基准刀的刀偏置。

本文作以下约定来说明试切法对刀的原理与思路：使用华中世纪星教学型车削系统HNC-21T（应用软件版本号为5.30）；以工件右端面中心为程序原点，用G92指令设定工件坐标系；直径编程，程序起点H的工件坐标为（100，50）；刀架上装四把刀：1号刀为90°外圆粗车刀、2号基准刀为90°外圆精车刀、3号刀为切断刀、4号刀为60°三角螺纹刀（全文所举实例均与此相同）。

如图1所示，基准刀按照“手动试切工件的外圆与端面，分别记录显示器（CRT）显示试切点A的X、Z 机床坐标→推出程序原点O的机床坐标→推出程序起点H的机床坐标”的思路对刀。