数控铣床对刀提示装置的设计与应用

Ⅰ 数控机床对刀详细的过程

方法是多种的，而且互有联系，没办法只介绍一种。

1、对刀方法：数控加工的对刀，对其处理的好坏直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床的操作。

所谓对刀，就是在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点(对刀点)上，使其在数控程序的控制下，由此刀具所切削出的加工表面相对于定位基准有正确的尺寸关系，从而保证零件的加工精度要求。在数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等。

2、试切法：根据数控机床所用的位置检测装置不同，试切法分为相对式和绝对式两种。在相对式试切法对刀中，可采用三种方法:

一是用量具(如钢板尺等)直接测量，对准对刀尺寸，这种对刀方法简便但不精确；

二是通过刀位点与定位块的工作面对齐后，移开刀具至对刀尺寸，这种方法的对刀准确度取决于刀位点与定位块工作面对齐的精度；

三是将工件加工面先光一刀，测出工件尺寸，间接算出对刀尺寸，这种方法最为精确。在绝对式试切法对刀中，需采用基准刀，然后以直接或间接的方法测出其他刀具的刀位点与基准刀之间的偏差，作为其他刀具的设定刀补值。以上试切法，采用“试切——测量——调整(补偿)”的对刀模式，故占用机床时间较多，效率较低，但由于方法简单，所需辅助设备少，因此广泛被用于经济型低档数控机床中。

3、对刀仪对刀：对刀仪对刀分为机内对刀仪对刀和机外对刀仪对刀两种。机内对刀仪对刀是将刀具直接安装在机床某一固定位置上(对车床，刀具直接安装在刀架上或通过刀夹再安装在刀架上)，此方法比较多地用于车削类数控机床中。

而机外对刀仪对刀必须通过刀夹再安装在刀架上(车床)，连同刀夹一起，预先在机床外面校正好，然后把刀装上机床就可以使用了，此方法目前主要用于镗铣类数控机床中，如加工中心等。

采用对刀仪对刀需添置对刀仪辅助设备，成本较高，装卸刀具费力，但可节省机床的对刀时间，提高了对刀精度，一般用于精度要求较高的数控机床中。

4、ATC对刀：AIC对刀是在机床上利用对刀显微镜自动计算出刀具长度的方法。由于操纵对刀镜以及对刀过程还是手动操作和目视，故仍有一定的对刀误差。

与对刀仪对刀相比，只是装卸刀具要方便轻松些。自动对刀是利用CNC装置的刀具检测功能，自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度，自动修正刀具补偿值，并且不用停顿就直接加工工件。

与前面的对刀方法相比，这种方法减少了对刀误差，提高了对刀精度和对刀效率，但需由刀检传感器和刀位点检测系统组成的自动对刀系统，而且CNC系统必须具备刀具自动检测的辅助功能，系统较复杂，投入资金大，一般用于高档数控机床中。

5、自动对刀：自动对刀是利用CNC装置的刀具检测自动修正刀具补偿值功能，自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度，并且不用停顿就直接加工工件。自动对刀亦称刀尖检口功能。

在加工中心上一次安装工件后，需用刀库中的多把刀具加工工件的多个表面。为提高对刀精度和对刀效率，一般采用机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等方法，其中机外对仪对刀一般广泛用于中档铿铣类加工中心上。

在采用对刀仪对刀时，一般先选择基准芯棒对准好工件表面，以确定工件坐标原点，然后选择某一个方便对刀的面，采用动态(刀转)对刀方式。

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例子如下：

例如，当加工零件时，如果按φ38㎜→φ36㎜→φ34㎜的次序安排车削，不仅会增加刀具返回对刀点所需的空行程时间，而且还可能使台阶的外直角处产生毛刺(飞边)。

对这类直径相差不大的台阶轴，当第一刀的切削深度(图中最大切削深度可为3㎜左右)未超限时，宜按φ34㎜→φ36㎜→φ38㎜的次序先近后远地安排车削。

Ⅱ 数控铣床如何对刀

一、数控铣床对刀前的准备工作

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。对刀点的准确性是保证数控铣床加工精度的重要前提，因此对刀点的确定十分重要。“对刀点”又被称为“起刀点”和“程序起点”，其确定原则一般如下：

（1）对刀点要有利于程序编程；

（2）对刀点位置需容易被查看，进而方便机械加工；

（3）对刀点位置需容易被检验，进而便于提高工件的加工精度；

（4）在一般情况下，对刀点采用的均是工件坐标系的原点。

2、换刀点的确定

在数控铣床加工过程中难免遇到多刀加工，无论是自动换刀还是手动换刀，都需要确定换刀点的位置。因此，确定换刀点对于数控铣床多刀加工时的精度掌握十分重要。一般情况下，换刀点确定是以不允许碰伤刀具、夹具和工件为原则，换刀点在加工工件的轮廓外，并留有一定的安全空间。

二、卧式数控铣床多工位加工中的对刀问题

对于卧式数控铣床（设工作台沿X向、Y向移动，主轴沿Z向移动），当主轴和工作台分别回零后，工作台回转中心将与机床参考点在水平面内的投影重合。

此时工作台回转中心到主轴轴线与主轴前端面的交点的距离为XC、YC；机床坐标系下显示的坐标值此时为零，当主轴或工作台移动后，机床坐标系下所显示的X、Y值就是工作台回转中心相对机床参考点的坐标值，主轴中心相对机床原点的Z坐标值。

在确定的工位，移动主轴（沿Z向移动）和工作台（沿X、Y向移动），使所选的工件原点在X向、Y向与主轴轴线重合，在Z向与主轴前端面重合，即刀位点与工件原点重合，这时工作台回转中心在机床坐标系中的坐标值，即为该工位时工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。

将此值输入到零点偏置寄存器相应位置，就可使用G54-G59指令建立工件坐标系。若使用G92指令建立工件坐标系，则刀位点也为主轴轴线与主轴前端面的交点，主轴和工作台的起始位置（程序起点）都在零点，则输入到零点偏置寄存器的值的负值即为G92指令后的X、Y、Z坐标值。

三、数控铣床几种对刀方法的分析比较

数控铣床加工时，对刀一般以机床主轴轴线与刀具端面的交点为刀位点。因此，无论采用何种工具对刀，目的都是为了使机床主轴轴线与刀具端面的交点与对刀点重合。

1、对刀点为圆柱孔的中心线

（1）采用千分表对刀。该种操作方法比较麻烦，效率较低，但对刀精度较高，对被测孔的精度要求较高，该方法适用于经过铰或镗加工的孔，对于粗加工后的孔不宜采用该方法。

（2）采用寻边器对刀。光电式寻边器一般由柄部和触头组成，两者之间存有一个固定的电位差。当触头装在机床主轴上时，工作台上的工件与触头电位相同，当触头与工件表面接触时就形成回路电流，使内部电路产生光、电信号。该方法与千分表对刀相比较，操作简单，但精度较低。

2、对刀点为两相互垂直直线的交点

（1）采用碰刀方式对刀。对于精度要求不高的加工，可以采用加工时所使用的刀具直接进行碰刀对刀，该方法比较实用，但由于其产生碰刀就会在工件表面留下痕迹，进而影响到对刀精度。为避免损伤工件表面，可以在刀具和工件之间加入塞尺进行对刀，在编程计算时就应将塞尺的厚度减去。

（2）机外对刀仪对刀。机外对刀仪是用来测量刀具的长度、直径和刀具形状、角度的专业工具。用机外对刀仪还可测量刀具切削刃的角度和形状等参数，有利于提高加工质量。在使用对刀仪时应注意以下问题：

1）使用前要用标准对刀心轴进行校准，每次使用前要对Z轴和X轴尺寸进行校准和标定；

2）静态测量的刀具尺寸和实际加工出的尺寸之间有一差值，静态测量的刀具尺寸应大于加工后孔的实际尺寸，因此对刀时要考虑一个修正量，一般该修正量依靠操作者的经验预选，一般要偏大0.01～0.05mm。

3、刀具Z向对刀

Z向对刀一般有两种方法：

（1）机上对刀：该方法是采用Z向设定器依次确定每把刀具与工件在机床坐标的相互位置关系。

（2）机上对刀配合机外刀具预调，该方法对刀精度和效率高，但投资大。

对刀是影响数控铣床加工质量的一项重要环节，在数控铣床对刀前必须做好对刀点和换刀点的确定，进而确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。数控铣床的对刀方法有很多种，不同对刀方法有着不同特点，无论采用何种工具对刀，目的都是为了使机床主轴轴线与刀具端面的交点与对刀点重合，提高加工精度，促进机械加工产业的快速发展。

拓展资料：

数控铣床又称CNC（Computer Numerical Control）铣床。英文意思是用电子计数字化信号控制的铣床。

数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。

基本事项

1、进入车间实习时，要穿好工作服，大袖口要扎紧，衬衫要系入裤内。女同学要戴安全帽，并将发辫纳入帽内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。注意：不允许戴手套操作机床；

2、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌；

3、注意不要在机床周围放置障碍物，工作空间应足够大；

4、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时，应注意相互间的协调一致；

5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及NC单元；

6、应在指定的机床和计算机上进行实习。未经允许，其它机床设备、工具或电器开关等均不得乱动。