摘 要：分析数控铣床的对刀原理，通过对刀来确定刀尖在机床坐标系中的位置。分析总结了常用对刀工具的使用方法和注意事项，根据加工工件的基准及形状不同来采用不同的对刀方法。关键词：对刀；坐标系；找正器目前我国已经成为机械制造大国，设备的拥有量名列前茅，数控机床在设备总量中占有的比例越来越大。对于一名数控操作工来说，对刀是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工件的加工精度，同时对刀的效率直接影响数控加工效率。下面以FANUC 0i数控系统为例论述数控铣床的对刀原理及方法。一、对刀的概念一般情况下，数控编程员根据图纸，选定一个便于编程和对刀的坐标系及其原点，这个原点称为程序原点。程序原点一般与工件的工艺基准或设计基准重合，因此又把程序原点称为工件原点。数控铣床通电后，要进行回零操作，目的是建立数控机床的位置测量、控制、显示的统一基准，这个基准点就是机床原点，它的位置由机床位置传感器决定。图1中M点为机床原点，W点为工件原点。■图1所谓对刀，其实就是在机床上测量机床原点与工件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中的坐标。二、对刀方法数控铣床对刀可分为两大类：一是用加工刀具直接试切对刀，这种对刀方法在数控铣床上应用的较少，只适用于来料为没有加工过的毛坯件；二是使用找正器等对刀工具来对刀，这种方法刀具不与工件直接接触，所以适用于来料经过粗加工或精加工的毛坯件和对已加工过的工件进行修复。下面论述使用找正器在数控铣床上对刀的几种方法。（一）常用找正器的种类Ｘ、Ｙ轴常用的找正器有标准验棒、偏心式找正器、光电式找正器、百分表及表架等，辅助工具有塞尺等。Ｚ轴对刀使用工具有刀具长度测量仪、Ｚ轴对刀仪、量块、塞尺等。无论使用何种找正工具，它的找正原理是相同的，都是利用找正器来确定主轴的中心及刀尖与找正边的关系。（二）使用偏心式找正器进行Ｘ、Ｙ轴对刀的方法1.分中法（如图2）。这种方法适用于程序原点在对称中心的工件。（１）在刀柄上安装找正器，并将刀柄装入主轴，在MDI下运转主轴，转速为500r/min；（２）快速移动各轴，逐渐靠近工件，将找正器的测量部分靠近工件X的正向表面，主轴沿X的负方向逐渐移动，使用手轮微量移动靠近工件，观察找正器状态：①未接触工件时，找正器下半部分偏摆不定。②接触工件后，随着距离的逐渐缩小，找正器的下半部分受到工件边缘的约束，偏摆幅度逐渐缩小，最后逐渐没有偏摆。③逐渐缩小移动倍率，找正器上半部分继续移动，超过相切的临界状态后，找正器的上下部分突然错开一段距离，如果当前档位足够小（×1），则记录下当前机床坐标系X轴的数值。如果还在较大档位（×10或×100）则退回未错位前的位置，缩小档位继续靠近工件，直至确定发生偏移的精确值，即为X1。（3）将主轴提起，Y轴不动，X轴移到工件的负向表面；（4）用同样的方法得到工件X的负向表面机床坐标系X2的值；（5）计算（X1+X2）/2，将值输入OFSET中G54的X位置；（6）用X轴的找正方法找正Y轴，得到Y1和Y2，并将（Y1+Y2）/2的值输入OFSET中G54的Y位置；工件的X、Y轴找正完成。如图：■图2 分中原理图3 工件坐标系界面2.单边推算法（单边靠，如图4）。这种方法适用于程序原点位于工件边缘某一角的情况。■图4 单边推算法原理 图5 相对坐标系清零界面X、Y轴的找正过程：（1）找正器的使用与分中法时相同。将找正器与工件X正方向的基准边对正，此时主轴的中心与基准边相差找正器工作部分的半径；（2）按面板上的POS键，选择相对坐标系，将X轴清零；（3）升起主轴，参照相对坐标系将主轴向X正方向移动找正器工作半径R；（4）按OFSET键，选择坐标系界面，光标指在G54X处，输入X0按测量键，此时X轴对刀完成。用同样的方法可完成Y轴的对刀。3.圆柱形工件X、Y轴的对刀方法。表面为圆柱形的工件程序原点一般在圆柱截面的中心，对刀时可以用分中法，也可以用百分表对刀。具体方法如下：（1）将圆柱形工件夹正，圆柱侧面与工作台垂直；（2）将带有磁力表座的表架吸于主轴的轴头上，安装百分表，表的触杆指向要穿过工件的中心；（3）用手转动表架，不断调整百分表与工件圆柱面的距离（可调表架和X、Y轴）；（4）当触杆与工件表面完全接触后，只有表针摆动时，根据表针的偏转方向判断高低点，通过移动X、Y轴来调整。直至表架转动时表针不动或摆动极小时找正完成；（5）此时主轴的中心与工件的中心同轴，选择坐标系界面，光标指在G54X处，输入X0按测量键，光标指在G54Y处，输入Y0按测量键。X、Y轴的对刀完成。（三）数控铣床Z轴的对刀方法Z轴对刀是要确定当前加工刀具的刀尖在机床坐标系中的位置，不能使用其他工具来代替刀具来对刀。常用的对刀有两种，一是直接试切工件的上表面，二是借助于中间测量工具来对刀，如量块、塞尺等。下面论述用塞尺来对Z轴的方法。1.当工件的上表面为Z向的对刀面。（1）主轴停转，将刀具移动至工件正上方，用塞尺放于刀具和工件之间，刀具慢慢下移的同时塞尺要来回移动，调节刀具、塞尺、工件三者距离至塞尺移动时松紧合适（2）取出塞尺，读出当前机床坐标系中Z值，并将Z值减去塞尺的厚度，将结果输入OF SET中G54的Z值中。Z轴对刀完成。如图所示。2.当工件的底平面为Z向的对刀面。（1）主轴停转，将刀具慢慢移动到工件底平面所在的基准上方（如工作台），用塞尺放于刀具和工作台之间，刀具慢慢下移的同时塞尺要来回移动，调节刀具、塞尺、工作台三者距离至塞尺移动时松紧合适。（2）取出塞尺，将相对坐标系中Z轴清零，主轴升到要到达的高度值（升高的值减塞尺的厚度）。（3）选择坐标系界面，光标指在G54Z处，输入Z0按测量键，此时Z轴对刀完成。如图所示。■图6 Z轴基准平面在上表面 图7 Z轴基准平面在底平面三、对刀的注意事项1.对刀后在G54的设定中，值均为负数。2.对刀时注意逐渐缩小微量移动档位，最终确定在最小档（×1）。3.注意安全移动机床主轴，避免危险动作。4.分中对刀时X1、X2、Y1、Y2值应从机床坐标系中读取。5.Z轴对刀时使用加工的刀具对刀，不可使用找正器（或标准棒）对刀。6.调节Z向位置时，Z轴的移动速度要慢，防止挤坏刀具、塞尺及工件。7.主轴在停止状态下方可进行Z向找正。以上是数控铣床在加工时常用的几种对刀方法，在实际中要灵活运用，不断摸索，总结出更多更有效的对刀方法。}

《数控铣床、加工中心常见对刀方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控铣床、加工中心常见对刀方法（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。1、数控铳床、加工中心常见对刀方法-对刀是数控加工中最重要的操作内容，其准确性将直接影响零件的加工精度。 对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。该文较系统地讲述了数控铣床 （加工中心）常见对刀方法的使用及其优缺点，有一定的实用价值。对刀的目的是通过刀具或对刀工具确定工件坐标系原点（程序原点）在机床坐标系中的位置，并将对刀数据输入到相应的存储位置或通过G92指令设定。它是数控加工中最重要的操作内容，其准确性将直接影响零件的加工精 度。一、工件的定位与装夹（对刀前的准备工作）在数控铣床上常用的夹具有平口钳、分度头、三爪自定心卡盘和平台夹 具等，经济型数控铣床装夹时一般选用平口钳装夹工件。把平口钳安装2、在铣 床工作台面中心上，找正、固定平口钳，根据工件的高度情况，在平口钳钳口内放入形状合适和表面质 量较好的垫铁后，再放入工件，一般是工件的基准面朝下，与垫铁面紧靠， 然后拧紧平口钳。二、对刀点、换刀点的确定（1）对刀点的确定对刀点是工件在机床上定位装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系 中位置的基准点。对刀点可选在工件上或装夹定位元件上，但对刀点与工件 坐标点必须有准确、合理、简单的位置对应关系，方便计算工件坐标系的原 点在机床上的位置。一般来说，对刀点最好能与工件坐标系的原点重合。（2）换刀点的确定在使用多种刀具加工的铣床或加工中心上，工件加工时需要经常更换刀 具，换刀点应根据换刀时刀具不碰3、到工件、夹具和机床的原则而定。三、数控铣床的常用对刀方法对刀操作分为X、Y向对刀和Z向对刀。对刀的的准确程度将直接映影响 加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。根据使用的对刀工具的不同，常用的对刀方法分为以下几种：（1）试切对 刀法;（2）塞尺、标准芯棒和块规对刀法;（3）采用寻边器、偏心棒和Z轴设定 器等工具对刀法；（4）顶尖对刀法;（5）百分表（或千分表）对刀法;（6）专用对刀 器对刀法。另外根据选择对刀点位置和数据计算方法的不同，又可分为单边对刀、 双边对刀、转移（间接）对刀法和“分中对零”对刀法（要求机床必须有相对坐 标及清零功能）等。1. 试切对刀法这种方法简单方便，但会4、在工件表面留下切削痕迹，且对刀精度较低。如图1所示，以对刀点（此处与工件坐标系原点重合）在工件表面中心位 置为例（采用双边对刀方式）。（1）X、丫向对刀将工件通过夹具装在工作台上，装夹时，工件的四个侧面都应留出对 刀的位置。起动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近 工件左侧有一定安全距离的位置，然后降低速度移动至接近工件左侧。靠近工件时改用微调操作（一般用0.01mm来靠近），让刀具慢慢接近工 件左侧，使刀具恰好接触到工件左侧表面（观察，听切削声音、看切痕、看切 屑，只要出现其中一种情况即表示刀具接触到工件 ），再回退0.01mm记下 此时机床坐标系中显示的 X坐标值，如-5、240.500等。沿Z正方向退刀，至工件表面以上，用同样方法接近工件右侧，记下 此时机床坐标系中显示的 X坐标值，如-340.500等。据此可得工件坐标系原点在机床坐标系中X坐标值为-240.500+（-340.500）/2=-290.500。同理可测得工件坐标系原点 W在机床坐标系中的丫坐标值。（2）Z向对刀将刀具快速移至工件上方。起动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近 工件上表面有一定安全距离的位置，然后降低速度移动让刀具端面接近工件 上表面。靠近工件时改用微调操作（一般用0.01mm来靠近），让刀具端面慢慢接 近工件表面（注意刀具特别是立铣刀时最好在工件边缘下刀， 6、刀的端面接触工 件表面的面积小于半圆，尽量不要使立铣刀的中心孔在工件表面下刀），使刀 具端面恰好碰到工件上表面，再将Z轴再抬高0.01mm记下此时机床坐标系 中的Z值，如-140.400等，则工件坐标系原点 W在机床坐标系中的Z坐标值 为-140.400。（3）数据存储将测得的X、丫、Z值输入到机床工件坐标系存储地址 G5*+ （一般使用 G54G59代码存储对刀参数）。（4）起动生效进入面板输入模式（MDI），输入“ G5*,按起动键（在“自动”模式下）， 运行G5*其生效。检验检验对刀是否正确，这一步是非常关键的沙发大中小发表于2010-5-4 00:34 只看该作者2. 塞尺、标准芯棒、7、块规对刀法 此法与试切对刀法相似，只是对刀时主轴不转动，在刀具和工件之间 加入塞尺（或标准芯棒、块规），以塞 尺恰好不能自由抽动为准，注意计算 坐标时这样应将塞尺的厚度减去。因 为主轴不需要转动切削，这种方法不 会在工件表面留下痕迹，但对刀精度 也不够咼。3. 米用寻边器、偏心棒和Z轴设 定器等工具对刀法操作步骤与采用试切对刀法相 似，只是将刀具换成寻边器或偏心 棒。这是最常用的方法，效率咼，能 保证对刀精度。使用寻边器时必须小 心，让其钢球部位与工件轻微接触， 同时被加工工件必须是良导体，定位 基准面有较好的表面粗糙度。Z轴设 定器一般用于转移（间接）对刀法。加工一个工件常常需要用到不 止一8、把刀。第二把刀的长度与第一把 刀的装刀长度不同，需要重新对零， 但有时零点被加工掉，无法直接找回 零点，或不容许破坏已加工好的表 面，还有某些刀具或场合不好直接对 刀。这时候可采用间接找零的方法。（1）对第一把刀对第一把刀的Z时仍然先用试 切法、塞尺法等。记下此时工件原点 的机床坐标Z1。第一把刀加工完后， 停转主轴。把对刀器放在机床工作台平 整台面上（如虎钳大表面）。在手轮模式下，利用手摇移动 工作台至适合位置，向下移动主轴， 用刀的底端压对刀器的顶部，表盘指 针转动，最好在一圈以内，记下此时Z轴设定器的示数A并将相对坐标Z 轴清零。抬高主轴，取下第一把刀。(2) 对第二把刀 装上第二把刀。9、 在手轮模式下，向下移动主 轴，用刀的底端压对刀器的顶部，表 盘指针转动，指针指向与第一把刀相 同的示数A位置。记录此时Z轴相对坐标对应的 数值Z0(带正负号)。抬高主轴，移走对刀器。将原来第一把刀的G5*M的Z1 坐标数据加上Z0(带正负号)，得到一 个新的Z坐标这个新的Z坐标就是我们要找 的第二把刀对应的工件原点的机床 实际坐标，将它输入到第二把刀的 G5*工作坐标中，这样，就设定好了 第二把刀的零点。其余刀与第二把刀 的对刀方法相同。注：如果几把刀使用同一 G5*， 则步骤改为把 Z0 存进二号刀的长度 参数里，使用第二把刀加工时调用刀 长补正G43H02即卩可。4. 顶尖对刀法(1) 10、X 、Y 向对刀将工件通过夹具装在机床工 作台上，换上顶尖。快速移动工作台和主轴，让顶 尖移动到近工件的上方，寻找工件画 线的中心点，降低速度移动让顶尖接 近它。改用微调操作，让顶尖慢慢接 近工件画线的中心点，直到顶尖尖点 对准工件画线的中心点，记下此时机 床坐标系中的X、丫坐标值。(2) Z 向对刀 卸下顶尖，装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴 坐标值。5. 百分表(或千分表 )对刀法 该方法一般用于圆形工件的对（1）X、丫向对刀如图2所示，将百分表的安装杆 装在刀柄上，或将百分表的磁性座吸 在主轴套筒上，移动工作台使主轴中 心线（即刀具中心）大约移到工件中 心，调节磁性座上11、伸缩杆的长度和角 度，使百分表的触头接触工件的圆周 面，（指针转动约0.1mm）用手慢慢转 动主轴，使百分表的触头沿着工件的 圆周面转动，观察百分表指针的便移 情况，慢慢移动工作台的X轴和丫轴, 多次反复后，待转动主轴时百分表的 指针基本在同一位置（表头转动一周 时，其指针的跳动量在允许的对刀误 差内，如0.02mm）,这时可认为主轴 的中心就是X轴和丫轴的原点。（2）Z向对刀卸下百分表装上铣刀，用其他对 刀方法如试切法、塞尺法等得到Z轴 坐标值。图2百分表（或千分表）对刀法一一車悴6. 专用对刀器对刀法传统对刀方法有安全性差（如塞 尺对刀，硬碰硬刀尖易撞坏）、占用机 时多（如试切需反复切量几次）及人为 带来的随机性误差大等缺点，已经适 应不了数控加工的节奏，非常不利于 发挥数控机床的功能。用专用对刀器 对刀有对刀精度高、效率高、安全性 好等优点，把繁琐的靠经验保证的对 刀工作简单化了，保证了数控机床的 高效高精度特点的发挥，已成为数控 加工机上解决刀具对刀不可或缺的 一种专用工具。由于加工任务不同， 专用对刀器也千差万别，就不再展开 了，大家可在具体的工作中根据不同 的需要设计不同的专用对刀器，来满 足各自的加工需求。}