摘要：與傳統(tǒng)銑床相比,，數(shù)控銑床具有銑床,、鏜床、鉆床等強(qiáng)大功能,，但隨著現(xiàn)代機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)對精度要求的逐步提高,，它們對數(shù)控銑床的加工精度要求也在隨之提 高。文章對數(shù)控銑床的重要性,、數(shù)控銑床對刀前的準(zhǔn)備工作以及臥式數(shù)控銑床多工位加工中的對刀問題等進(jìn)行闡述,，對數(shù)控銑床幾種對刀方法進(jìn)行了分析比較。

1,、概述

數(shù)控銑床是在傳統(tǒng)銑床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型數(shù)控裝備,，與傳統(tǒng)銑床相比，數(shù)控銑床的加工工藝基本不變,，結(jié)構(gòu)也基本相似,。但是數(shù)控銑床因采用數(shù)控技術(shù),，因 而能加工輪廓形狀比較復(fù)雜的零件，相比傳統(tǒng)銑床具有零件加工適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),，比如可以加工用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類零件;還具備在 加工一次裝夾定位后可以進(jìn)行多道工序加工零件的功能;數(shù)控銑床加工精度高,，數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般為0.001mm，生產(chǎn)自動化程度高,，不但可以減輕操作 者的勞動強(qiáng)度,，還可有效避免了操作人員的操作失誤;數(shù)控銑床一般不需要使用專用夾具，在更換加工工件時只需調(diào)整數(shù)控裝置中的加工程序,、裝夾工具和調(diào)整刀具 數(shù)據(jù)，因此,，數(shù)控銑床可以使工作效率得到明顯提高,。

2、數(shù)控銑床對刀的重要性

數(shù)控銑床分為帶刀庫和不帶刀庫兩大類,，其中帶刀庫的數(shù)控銑床又稱為加工中心,。選用數(shù)控銑床刀具時，要根據(jù)被加工零件的幾何形狀,、材料,、表面質(zhì)量要求、切削 性能及加工余量等選擇剛性好,、耐用度高的刀具,。銑刀的角度有前角、后角,、主偏角,、副偏角、刃傾角等,，為滿足不同的加工需要,，有多種角度組合型式。對于數(shù)控 銑床加工而言,，其加工步驟主要為工藝分析,、數(shù)學(xué)計(jì)算、編程及模擬,、對刀,、試切、正式加工等環(huán)節(jié),。其中,，保證數(shù)控銑床加工質(zhì)量的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)就是對刀，這是 由于數(shù)控銑床本身的加工過程是按照編制程序進(jìn)行控制的,，只有建立正確合理的坐標(biāo)系,，才能保證刀具運(yùn)動軌跡的合理性,，進(jìn)而保證加工質(zhì)量。數(shù)控銑床坐標(biāo)系分為 機(jī)床坐標(biāo)系和機(jī)械坐標(biāo)系兩種,，其中機(jī)床坐標(biāo)系是以機(jī)床參考點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系,，而機(jī)械坐標(biāo)值才是判斷刀具位置的重要依據(jù)。對于數(shù)控銑床來說,，由于 工件原點(diǎn)是一個;動點(diǎn),，只有確定工件原點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值才能夠準(zhǔn)確地將編制程序運(yùn)用到數(shù)控銑床加工之中，而想要準(zhǔn)確地確定工件原點(diǎn)的機(jī)械坐標(biāo)值就必須通過對 刀來實(shí)現(xiàn),。

3,、數(shù)控銑床對刀前的準(zhǔn)備工作

3.1　對刀點(diǎn)的確定

對刀點(diǎn)是工件在機(jī)床上定位裝夾后，用于確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的基準(zhǔn)點(diǎn),。對刀點(diǎn)的準(zhǔn)確性是保證數(shù)控銑床加工精度的重要前提,，因此對刀點(diǎn)的確定十 分重要。;對刀點(diǎn)又被稱為;起刀點(diǎn)和;程序起點(diǎn),，其確定原則一般如下：對刀點(diǎn)要有利于程序編程;對刀點(diǎn)位置需容易被查看,，進(jìn)而方便機(jī)械加工;對刀點(diǎn)位置需 容易被檢驗(yàn)，進(jìn)而便于提高工件的加工精度;在一般情況下,，對刀點(diǎn)采用的均是工件坐標(biāo)系的原點(diǎn),。

3.2　換刀點(diǎn)的確定

在數(shù)控銑床加工過程中難免遇到多刀加工，無論是自動換刀還是手動換刀,，都需要確定換刀點(diǎn)的位置,。因此，確定換刀點(diǎn)對于數(shù)控銑床多刀加工時的精度掌握十分重 要,。一般情況下,，換刀點(diǎn)確定是以不允許碰傷刀具、夾具和工件為原則,，換刀點(diǎn)在加工工件的輪廓外,，并留有一定的安全空間。

4,、臥式數(shù)控銑床多工位加工中的對刀問題

對于臥式數(shù)控銑床,，當(dāng)主軸和工作臺分別回零后，工作臺回轉(zhuǎn)中心將與機(jī)床參考點(diǎn)在水平面內(nèi)的投影重合,。此時工作臺回轉(zhuǎn)中心到主軸軸線與主軸前端面的交點(diǎn)的距 離為XC,、YC;機(jī)床坐標(biāo)系下顯示的坐標(biāo)值此時為零，當(dāng)主軸或工作臺移動后,，機(jī)床坐標(biāo)系下所顯示的X,、Y值就是工作臺回轉(zhuǎn)中心相對機(jī)床參考點(diǎn)的坐標(biāo)值，主 軸中心相對機(jī)床原點(diǎn)的Z坐標(biāo)值。在確定的工位,，移動主軸和工作臺,，使所選的工件原點(diǎn)在X向、Y向與主軸軸線重合,，在Z向與主軸前端面重合,，即刀位點(diǎn)與工件 原點(diǎn)重合，這時工作臺回轉(zhuǎn)中心在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,，即為該工位時工件坐標(biāo)系原點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,。將此值輸入到零點(diǎn)偏置寄存器相應(yīng)位置，就可使 用G54-G59指令建立工件坐標(biāo)系,。若使用G92指令建立工件坐標(biāo)系,，則刀位點(diǎn)也為主軸軸線與主軸前端面的交點(diǎn)，主軸和工作臺的起始位置都在零點(diǎn),，則輸 入到零點(diǎn)偏置寄存器的值的負(fù)值即為G92指令后的X,、Y、Z坐標(biāo)值,。

5、數(shù)控銑床幾種對刀方法的分析比較

數(shù)控銑床加工時,，對刀一般以機(jī)床主軸軸線與刀具端面的交點(diǎn)為刀位點(diǎn),。因此，無論采用何種工具對刀,，目的都是為了使機(jī)床主軸軸線與刀具端面的交點(diǎn)與對刀點(diǎn)重合,。

5.1　對刀點(diǎn)為圓柱孔的中心線

5.1.1　采用千分表對刀。該種操作方法比較麻煩,，效率較低,，但對刀精度較高，對被測孔的精度要求較高,，該方法適用于經(jīng)過鉸或鏜加工的孔,，對于粗加工后的孔不宜采用該方法。

5.1.2　采用尋邊器對刀,。光電式尋邊器一般由柄部和觸頭組成,，兩者之間存有一個固定的電位差。當(dāng)觸頭裝在機(jī)床主軸上時,，工作臺上的工件與觸頭電位相 同,，當(dāng)觸頭與工件表面接觸時就形成回路電流，使內(nèi)部電路產(chǎn)生光,、電信號,。該方法與千分表對刀相比較，操作簡單，但精度較低,。

5.2　對刀點(diǎn)為兩相互垂直直線的交點(diǎn)

5.2.1　采用碰刀方式對刀,。對于精度要求不高的加工，可以采用加工時所使用的刀具直接進(jìn)行碰刀對刀,，該方法比較實(shí)用,，但由于其產(chǎn)生碰刀就會在工件表面 留下痕跡，進(jìn)而影響到對刀精度,。為避免損傷工件表面,，可以在刀具和工件之間加入塞尺進(jìn)行對刀，在編程計(jì)算時就應(yīng)將塞尺的厚度減去,。

5.2.2　機(jī)外對刀儀對刀,。機(jī)外對刀儀是用來測量刀具的長度、直徑和刀具形狀,、角度的專業(yè)工具,。用機(jī)外對刀儀還可測量刀具切削刃的角度和形狀等參數(shù)，有利于提高加工質(zhì)量,。在使用對刀儀時應(yīng)注意以下問題：

使用前要用標(biāo)準(zhǔn)對刀心軸進(jìn)行校準(zhǔn),，每次使用前要對Z軸和X軸尺寸進(jìn)行校準(zhǔn)和標(biāo)定;靜態(tài)測量的刀具尺寸和實(shí)際加工出的尺寸之間有一差值，靜態(tài)測量的刀具尺寸 應(yīng)大于加工后孔的實(shí)際尺寸,，因此對刀時要考慮一個修正量,，一般該修正量依靠操作者的經(jīng)驗(yàn)預(yù)選，一般要偏大0.01～0.05mm,。

5.3　刀具Z向?qū)Φ?

Z向?qū)Φ兑话阌袃煞N方法：

5.3.1　機(jī)上對刀：該方法是采用Z向設(shè)定器依次確定每把刀具與工件在機(jī)床坐標(biāo)的相互位置關(guān)系,。

5.3.2　機(jī)上對刀配合機(jī)外刀具預(yù)調(diào)，該方法對刀精度和效率高,，但投資大,。

6、結(jié)語

對刀是影響數(shù)控銑床加工質(zhì)量的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),，在數(shù)控銑床對刀前必須做好對刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)的確定,，進(jìn)而確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。數(shù)控銑床的 對刀方法有很多種,，不同對刀方法有著不同特點(diǎn),，無論采用何種工具對刀，目的都是為了使機(jī)床主軸軸線與刀具端面的交點(diǎn)與對刀點(diǎn)重合,，提高加工精度,，促進(jìn)機(jī)械 加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。