对刀

对刀

对刀

基本概念

基本概念

对刀就是在机床上确定工件坐标系原点的过程。对刀点就是指数控加工时，刀具相对于工件运动的起点，这个起点亦是编程程序的起点

对刀是数控车削加工前的一项重要操作，他直接影响被加工零件的尺寸精度。数控车削加工对刀精度的高低直接就成了影响数控车削加工的精度和生产效率的重要因素之一 术语解释

（1）刀位点：代表刀具的基准点，也是对刀时的注视点，一般是刀具上的一点。

（2）起刀点：起刀点是刀具相对与工件运动的起点，即零件加工程序开始时刀位点的起始位置，而且往往还是程序的运行的终点。

（3）对刀点与对刀：对刀点是用来确定刀具与工件的相对位置关系的点，是确定工件坐标系与机床坐标系的关系的点。对刀就是将刀具的刀位点置于对刀点上，以便建立工件坐标系。

（4）对刀基准（点）：对刀时为确定对刀点的位置所依据的基准，该基可以是点、线、面，它可以设在工件上或夹具上或机床上。

（5）对刀参考点：是用来代表刀架、刀台或刀盘在机床坐标系内的位置的参考点，也称刀架中心或刀具参考点。

对刀原理 一般来讲，通常使用的有两个坐标系：一个是机械坐标系 ；另外一个是工件坐标系，也叫做程序坐标系。

在机床的机械坐标系中设有一个固定的参考点(假设为(X，Z))。这个参考点的作用主要是用来给机床本身一个定位。因为每次开机后无论刀架停留在哪个位置，

系统都把当前位置设定为(0，0)，这样势必造成基准的不统一，所以每次开机的第一步操作为参考点回归(有的称为回零点)，也就是通过确定(X，Z) 来确定原点(0，0)。

为了计算和编程方便，我们通常将程序原点设定在工件右端面的回转中心上，尽量使编程基准与设计、装配基准重合。机械坐标系是机床唯一的基准，所以必须要弄清楚程序原点在机械坐标系中的位置。这通常在接下来的对刀过程中完成。

对刀方法

FAUNC系统为例

一， 直接用刀具试切对刀

1. 用外圆车刀先试车一外圆，记住当前 X 坐标，测量外圆直径后，用 X 坐标减外圆直径，所的值输入 offset 界面的几何形状 X 值里。

2. 用外圆车刀先试车一外圆端面，记住当前 Z 坐标，输入 offset 界面的几何形状 Z 值里。

二， 用 G50 设置工件零点

1. 用外圆车刀先试车一外圆，测量外圆直径后，把刀沿 Z 轴正方向退点，切端面到中心（ X 轴坐标减去直径值）。

2. 选择 MDI 方式，输入 G50 X0 Z0 ，启动 START 键，把当前点设为零点。

对刀

3. 选择 MDI 方式，输入 G0 X150 Z150 ，使刀具离开工件进刀加工。

4. 这时程序开头： G50 X150 Z150 ?? . 。

5. 注意：用 G50 X150 Z150 ，你起点和终点必须一致即 X150 Z150 ，这样才能保证重复加工不乱刀。

6. 如用第二参考点 G30 ，即能保证重复加工不乱刀，这时程序开头 G30 U0 W0 G50 X150 Z150

7. 在 FANUC 系统里，第二参考点的位置在参数里设置，在 Yhcnc 软件里，按鼠标右键出现对话框，按鼠标左键确认即可。

三， 用工件移设置工件零点

1. 在 FANUC0-TD 系统的 Offset 里，有一工件移界面，可输入零点偏移值。

2. 用外圆车刀先试切工件端面，这时 Z 坐标的位置如： Z200 ，直接输入到偏移值里。

3. 选择“ Ref ”回参考点方式，按 X 、 Z 轴回参考点，这时工件零点坐标系即建立。

4. 注意：这个零点一直保持，只有从新设置偏移值 Z0 ，才清除。

四， 用G54-g59设置工件零点

1. 用外圆车刀先试车一外圆，测量外圆直径后，把刀沿 Z 轴正方向退点，切端面到中心。

2. 把当前的 X 和 Z 轴坐标直接输入到 G54----G59 里 , 程序直接调用如 :G54X50Z50 ??。

3. 注意 : 可用g53指令清除 G54-----G59 工件坐标系。

其他系统

1、试切法对刀

试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。下面以采用MITSUBISHI 50L数控系统的RFCZ12车床为例，来介绍具体操作方法。

工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件，测量出该段外圆的直径。将其输入到相应的刀具参数中的刀长中，系统会自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径，即得到工件坐标系X原点的位置。再移动刀具试切工件一端端面，在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0，系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系Z原点的位置。

例如，2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0，那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0；刀架在Z为

180.0时切的端面为0，那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0。分别将(125.0，180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中，在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。

事实上，找工件原点在机械坐标系中的位置并不是求该点的实际位置，而是找刀尖点到达(0，0)时刀架的位置。采用这种方法对刀一般不使用标准刀，在加工之前需要将所要用刀的刀具全部都对好。

2、对刀仪自动对刀

很多车床上都装备了对刀仪，使用对刀仪对刀可免去测量时产生的误差，大大提高对刀精度。由于使用对刀仪可以自动计算各把刀的刀长与刀宽的差值，并将其存入系统中，在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀，这样就大大节约了时间。需要注意的是使用对刀仪对刀一般都设有标准刀具，在对刀的时候先对标准刀。

下面以采用FANUC 0T系统的日本WASINO

LJ-10MC车削中心为例介绍对刀仪工作原理及使用方法。刀尖随刀架向已设定好位置的对刀

对刀

仪位置检测点移动并与之接触，直到内部电路接通发出电信号(通常我们可以听到嘀嘀声并且有指示灯显示)。在2#刀尖接触到a点时将刀具所在点的X坐标存入到图2所示G02的X中，将刀尖接触到b点时刀具所在点的Z坐标存入到G02的Z中。其他刀具的对刀按照相同的方法操作。

事实上，在上一步的操作中只对好了X的零点以及该刀具相对于标准刀在X方向与Z方向的差值，在更换工件加工时再对Z零点即可。由于对刀仪在机械坐标系中的位置总是一定的，所以在更换工件后，只需要用标准刀对Z坐标原点就可以了。操作时提起Z轴功能测量按钮“Z-axis shift measure”面。

手动移动刀架的X、Z轴，使标准刀具接近工件Z向的右端面，试切工件端面，按下“POSITION RECORDER”按钮，系统会自动记录刀具切削点在工件坐标系中Z向的位置，并将其他刀具与标准刀在Z方向的差值与这个值相加从而得到相应刀具的Z原点，其数值显示在WORK SHIFT工作画面上。

对刀作用

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（刀具以轴心线分界的两个半径的偏置值）。否则机床无法加工出尺寸正确的工件。 在没有安装对刀仪的机床上，每把刀具的偏置值，是对每把刀具进行仔细的试切后，对工件尺寸进行测量、计算、补偿（手工对刀）才可得出，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，对刀是占用机床辅助时间最长的工作内容之一。 使用了对刀仪的机床，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．加工过程中刀具磨损或破损的自动监测、报警和补偿

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，需要多次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手动修改刀补参数。安装对刀仪后，这个问题就简单多了，特别是安装HPPA型或HPMA型后更为方便。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，只要在程序中设定完成多少个加工循环后执行一次自动对刀，即可完成刀补工作。

对于刀具破损报警或刀具磨损到一定程度后更换，是根据刀具允许的磨损量，设定一个“门槛值”，一旦对刀仪监测到的误差超过门槛值，即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．机床热变形引起的刀偏值变动量的补偿

机床在工作循环过程中，产生的各种热量，导致机床的变形特别是丝杠的热伸长，使刀尖位置发生的变化，其结果是加工工件的尺寸精度会受到影响。在机床上安装对刀仪，上述问题可迎刃而解。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，通过对刀仪来测量这种刀具偏置值，即可解决。