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　　高精度機(jī)床試切對刀法的原理及對刀思路：深入理解數(shù)控車床的對刀原理對于操作者保持清晰的對刀思路、熟練掌握對刀操作以及提出新的對刀方法都具有指導(dǎo)意義。對刀的實質(zhì)是確定隨編程而變化的工件坐標(biāo)系的程序原點在一的機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。對刀的主要工作是獲得基準(zhǔn)刀程序起點的機(jī)床坐標(biāo)和確定非基準(zhǔn)刀相對于基準(zhǔn)刀的刀偏置。

 

　　高精度機(jī)床的說明試切法對刀的原理與思路：使用華中世紀(jì)星教學(xué)型車削系統(tǒng)HNC-21T（應(yīng)用軟件版本號為5.30）；以工件右端面中心為程序原點，用G92指令設(shè)定工件坐標(biāo)系；直徑編程，高精度數(shù)控車床程序起點H的工件坐標(biāo)為（100，50）；刀架上裝四把刀：1號刀為90°外圓粗車刀、2號基準(zhǔn)刀為90°外圓精車刀、3號刀為切斷刀、4號刀為60°三角螺紋刀（全文所舉實例均與此相同）。

 

　　基準(zhǔn)刀按照高精度數(shù)控車床的“手動試切工件的外圓與端面，分別記錄顯示器（CRT）顯示試切點A的X、Z機(jī)床坐標(biāo)→推出程序原點O的機(jī)床坐標(biāo)→推出程序起點H的機(jī)床坐標(biāo)”的思路對刀。根據(jù)A點與O點的機(jī)床坐標(biāo)的關(guān)系：XO=XA－Φd，ZO=ZA，可以推出程序原點O的機(jī)床坐標(biāo)。再根據(jù)H相對于O點的工件坐標(biāo)為(100,50)，最后推出H點的機(jī)床坐標(biāo)：XH=100－Φd，ZH=ZA+50。這樣建立的工件坐標(biāo)系是以基準(zhǔn)刀的刀尖位置建立的工件坐標(biāo)系。

 

　　由于各刀裝夾在刀架的X、Z方向的伸長和位置不同，當(dāng)非基準(zhǔn)刀轉(zhuǎn)位到加工位置時，刀尖位置B相對于A點就有偏置，原來建立的工件坐標(biāo)系就不再適用了。此外，每把刀具在使用過程中還會出現(xiàn)不同程度的磨損，因此各刀的刀偏置和磨損值需要進(jìn)行補償。獲得各刀刀偏置的基本原理是：各刀均對準(zhǔn)工件上某一基準(zhǔn)點（如圖1的A點或O點），由于CRT顯示的機(jī)床坐標(biāo)不同，因此將非基準(zhǔn)刀在該點處的機(jī)床坐標(biāo)通過人工計算或系統(tǒng)軟件計算減去基準(zhǔn)刀在同樣點的機(jī)床坐標(biāo)，就得到了各非基準(zhǔn)刀的刀偏置。

 

　　高精度車床的刀具的偏置和磨損補償

 

　　受多種因素的影響，手動試切對刀法的對刀精度十分有限，將這一階段的對刀稱為粗略對刀。為得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果，如圖3所示，加工前在零件加工余量范圍內(nèi)設(shè)計簡單的自動試切程序，通過“自動試切→測量→誤差補償”的思路，反復(fù)修調(diào)基準(zhǔn)刀的程序起點位置和非基準(zhǔn)刀的刀偏置，使程序加工指令值與實際測量值的誤差達(dá)到精度要求，將這一階段的對刀稱為精確對刀。由于保證基準(zhǔn)刀程序起點處于精確位置是得到準(zhǔn)確的非基準(zhǔn)刀刀偏置的前提，因此一般修正了前者后再修正后者。

 

　　綜合這兩個階段的對刀，試切法對刀的基本操作流程如下：用基準(zhǔn)刀手動試切得到對刀基準(zhǔn)點的機(jī)床坐標(biāo)→人工計算或自動獲得各非基準(zhǔn)刀的刀偏置→基準(zhǔn)刀處于大概的程序起點位置→基準(zhǔn)刀反復(fù)調(diào)用試切程序，測量尺寸后，以步進(jìn)或MDI方式移動刀架進(jìn)行誤差補償，修正其程序起點的位置→非基準(zhǔn)刀反復(fù)調(diào)用試切程序，在原刀偏置的基礎(chǔ)上修正刀偏置→基準(zhǔn)刀處于準(zhǔn)確的程序起點不動。

 

　　高精度車床的幾種粗略對刀方法小結(jié)：下述每種方法的對刀準(zhǔn)備工作均相同：在系統(tǒng)MDI功能子菜單下按F2鍵，進(jìn)入刀偏表；用▲、鍵移動藍(lán)色亮條到各刀對應(yīng)的刀偏號位置，按F5鍵；將刀偏號為#0000、#0001、#0002、#0003、#0004的X偏置、Z偏置的數(shù)據(jù)均修改為零，再按下F5鍵。選定基準(zhǔn)刀為標(biāo)準(zhǔn)刀，自動設(shè)置刀偏置法，高精度車床的刀法如下

 

　　1)用▲、鍵移動藍(lán)色亮條對準(zhǔn)2號基準(zhǔn)刀的刀偏號#0002位置處，按F5鍵設(shè)置2號刀為標(biāo)準(zhǔn)刀具，則所在行變成紅色亮條。

 

　　2)用基準(zhǔn)刀試切工件右端面，記錄試切點A的Z機(jī)床坐標(biāo)；試切工件外圓，記錄A點的X機(jī)床坐標(biāo)，退刀后停車，測量已切削軸段外徑ΦD。

 

　　3)基準(zhǔn)刀按記錄值通過“點動+步進(jìn)”方式重回A點，在刀偏表的試切直徑和試切長度欄內(nèi)分別輸入ΦD和零。

 

　　4)退刀，選擇非基準(zhǔn)刀的刀號手動換刀，讓各非基準(zhǔn)刀的刀尖分別在主軸轉(zhuǎn)動下通過“點動+步進(jìn)”方式目測對準(zhǔn)A點，然后分別在相應(yīng)刀偏號的試切直徑欄和試切長度欄內(nèi)輸入ΦD和零，則各非基準(zhǔn)刀的刀偏置會在X、Z偏置欄處自動顯示。