数控车床试切对刀法的分析与应用

数控车床试切对刀法的分析与应用

作者：崔毅 李可欣

来源：《科技风》2019年第01期

摘 要：数控车床编程的时候，设定的工件坐标系原点在工件上，而数控车床不知道工件坐标系原点在哪里，只知道机床坐标系原点，所以要对刀。数控车床的对刀方法有三种，试切削对刀法、机械对刀法和光学对刀法三种。本文以华中世纪星HNC-22T数控车床为例，主要介绍数控车床试切对刀法的目的、方法、对刀步骤等，对实际加工的一定的指导意义。 关键词：数控车床；精确对刀；试切对刀法

数控车床对刀的目的是告诉数控系统：工件坐标系与机床坐标系原点之间的偏差值是多少，因为数控系统知道机床坐标系原点，所以就等于告诉数控系统工件坐标系原点在哪里。数控车床的对刀方法有三种，试切削对刀法、机械对刀法和光学对刀法三种。其中以试切对刀法应用的最为广泛，它不仅满足精度的要求，且操作方便，是非常实用的对刀方法。 一、数控车床试切对刀法的对刀思路

先把准备好的工件坯料和刀具按具体需要装夹好，设置好车床的转速和相关参数，驱动主轴正向旋转。再利用手轮模式控制刀架移动，并试切工件坯料一段外圆（8～10mm），然后在保持X轴坐标不变的前提下，利用手轮沿Z轴方向快速移动刀具离开工件，待车床主轴停止转动后用相关量具测量出该段试切外圆的直径，并将此数据输入到“刀具补偿”参数中的对应刀号“试切直径”中，系统会自动调整相关数据并得到工件坐标系X原点的位置。最后利用手轮模式控制刀具移动并试切工件坯料一端端面，利用手轮沿X轴方向快速移动刀具离开工件，并在“刀具补偿”参数中的对应刀号“试切长度”输入“0”，系统会自动调整相关数据并可得到工件坐标系Z原点的位置。

二、数控车床试切对刀法的对刀步骤

手动试切对刀中，如果确定了一把基准刀，且在刀偏表中输入它的刀偏置为零，而且非基准刀相对于基准刀有一定的刀偏置，这种试切对刀方法叫相对刀偏法对刀。每一把刀具都独立建立自己的补偿偏置值，即在刀偏表中每把切削刀都有刀偏置。这种对刀方法方便检查对刀的准确性和监控设备安全性，在教学实习应用更广泛。但必须注意的是，机床在对刀前必须先回机械零点。

（1）确认刀具是否是1号刀。（2）试切削：用“手轮”模式控制刀具车削工件右端面。

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（3）沿+X方向快速退刀，并使主轴停止转动（不要在+Z方向上移动刀架）；（4）在刀偏表的#0001刀偏号中的试切长度一栏输入0（0表示端面在工作坐标系的Z坐标为零）；（5）用“手轮” 模式控制刀具车削工件外圆；（6）沿+ Z方向快速退刀，并使主轴停止转动（不要在+ X方向上移动刀架）；（7）测量工件坯料车削后的外圆直径d；（8）在刀偏表的#0001刀偏号中的试切直径一栏输入d，第一把刀对刀结束。而2号刀、3号刀及4号刀，与1号刀的对刀步骤相同。在刀偏表中只需要输入试切直径和试切长度，各刀的X、Z偏置随后自动产生。

三、数控车床试切对刀法的典型应用

数控车床的对刀操作，是为了之后的工件加工而做准备的。那我们以下面的例子来分析一下，对刀在工件加工的作用。此工件毛坯尺寸是Φ26×62，材质为45#钢，所使用的刀具有：1号刀为90°外圆车刀、2号刀为切断刀、3号刀为普通螺纹刀。 （一）工艺分析

（1）工件的总长为60，最大直径为Φ24，从图上分析可知，此工件须两头加工。 （2）此工件左侧有阶梯和槽，在中间还有M24的螺纹，故左侧不方便装夹，须先加工右侧，再调头装夹右侧，加工左侧。

（3）从图中可知工件的尺寸精度要求较高，所用对刀法为手动试切对刀法。 （4）加工工艺： ①对刀，设好起刀点。②调用外圆尖刀，粗、精车出圆球SR6、外圆Φ14、Φ20的外圆并控制尺寸精度，再接着用切断刀加工退刀槽，用螺纹车刀加工M24×1.5螺纹。③返回原点，换回粗车外圆车刀，消除刀补，结束程序。④掉头加工另一头，用开环铜片夹住Φ14的外圆并控制总长。⑤调用外圆尖刀，粗、精车出外圆Φ20、Φ24的外圆并控制尺寸精度，接着用切断刀加工Φ19.5的槽，再加工R2的圆弧。⑥返回原点，换回粗车外圆车刀，消除刀补，结束程序。 （二）加工过程

①装夹工件，伸出长度为48cm。

②装刀：把三把刀分别装在1、2、3号刀架上。

③对刀：分别用1、2、3号刀试切端面和外圆，设置好刀偏表，并用“X磨損”留好0.3的余量，为粗、精车做好准备。

④粗精加工圆球SR6、外圆Φ14、Φ20的外圆和M24螺纹的外径。

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⑤测量尺寸，调整“X磨损”的余量，再编辑程序，在G71之前加“；”， ⑥之后用1号刀精车一遍。

⑦调头装夹，用开环铜片包着Φ14外圆再夹紧，百分表打表，调整同轴度。

⑧加工端面，测量退刀槽端面到待加工端面长度（19.5）。对刀，分别用1、2号刀试切端面和外圆，设置好刀偏表，并用“X磨损”留好0.3的余量，为粗、精车做好准备。 ⑨粗、精车出外圆Φ20、Φ24的外圆并控制尺寸精度。

⑩测量尺寸，调整“X磨损”的余量，再编辑程序，在G71之前加“；”，之后用1号刀精车一遍，最后用切断刀加工Φ19.5的槽，再加工R2的圆弧。 四、结语

对刀操作是数控车床加工调试的关键所在，是保证车床正常运行的重要步骤。在实际操作中，深入了解对刀的原理和方法，能减少因机械原因造成的零件报废，提高生产效率和零件的车削质量。 参考文献：

[1]刘跃南.机床计算机数控及其应用.北京：机械工业出版社，1999. [2]吴祖育.数控机床.上海：上海科学技术出版社，1994. [3]李佳主.数控机床及应用.北京：清华大学出版社，2001.

作者简介：崔毅（1982-），男，汉族，广东佛冈人，本科，机械讲师，研究方向为数控；李可欣（1981-），女，汉族，广东韶关人，本科，机械讲师，研究方向为机械。