了解了數控車床的對刀原理，對於操作者來對於以後的操作和對刀都有許多幫助。對（duì）刀的實質是，確定編程變化隨著（zhe）坐標的程序原點的坐標位置。對刀的主要（yào）工作（zuò）是獲得基準刀程序起點的（de）機床坐標和確定非基準刀相對於（yú）基準刀的刀偏置（zhì）。

基準刀按照“手動試切工（gōng）件的外圓與端麵（miàn），分別記錄顯示器（CRT）顯示試切點A的X、Z機床坐標→推出程序原點O的機床坐標→推出程序起點H的機床坐標”的思路對刀。根（gēn）據A點與O點的機床（chuáng）坐標的關係（xì）：XO= XA－Φd，ZO =ZA，可以推出程序原點（diǎn）O的機床坐標。再根據H相對於O點的工件坐標為(100,50)，最後推出H點的機床坐標：XH=100－Φd，ZH= ZA+50。這樣（yàng）建立的工（gōng）件坐標係是以基準刀的刀尖位置建立的工件坐標係（xì）。

圖1 手動試（shì）切對刀（dāo）示意圖

如圖2所示，由於各刀裝夾在刀架（jià）的X、Z方向的伸長和位置（zhì）不同，當非基準刀轉位到加工位置（zhì）時，刀尖位置B相對於（yú）A點就有偏置，原來建立的工件坐標係就不再適用了。此外，每把刀具在使用過程中還會（huì）出現（xiàn）不同程度（dù）的磨損，因此各刀的刀偏置和磨損值需要進行（háng）補償。獲得各刀刀偏置的基本原理是：各刀均對準工件上某一基準（zhǔn）點（如圖（tú）1的A點或O點），由（yóu）於CRT顯示的機床坐標（biāo）不同，因此將非（fēi）基準刀在該點處的機（jī）床坐標通過人工計算或係統軟件（jiàn）計算減去基準刀在同樣點（diǎn）的機（jī）床坐標，就得到了各非基準刀的刀偏置。

圖2 刀具的偏置和（hé）磨損補償

受多（duō）種因素的影響，手動試切對刀法（fǎ）的對刀精度十分有限，將這一階段的對刀稱為粗略對刀（dāo）。為得到更加準確的結果，如圖（tú）3所示，加（jiā）工前在零件（jiàn）加工餘量範圍內設計簡單的（de）自動（dòng）試切（qiē）程序，通過“自（zì）動試切→測量→誤（wù）差補償”的思路，反複修調基準刀的（de）程序起點位置和非基（jī）準刀的刀偏置，使程序加工指令值與實際測（cè）量值（zhí）的誤差達到精度要（yào）求，將這（zhè）一階段的對刀（dāo）稱為精確對刀。由於保（bǎo）證基準刀程序起點處於精確位置是（shì）得到準確的非基準刀刀偏置的前提（tí），因此一般修正了前者後再修正後者。

綜合這（zhè）兩個階段的對刀，試切法對刀的基本操作流程如下：用基準刀手動試切得到對刀基準點的機床坐標→人工計算或自動獲得各非基準刀的刀偏置→基（jī）準刀處於大（dà）概的程（chéng）序起點（diǎn）位置（zhì）→基準刀反複調用試切程序，測量尺寸後，以步（bù）進或MDI方式移動刀架（jià）進行誤（wù）差補償，修正其程序起點的位置→非基準刀反複調（diào）用試（shì）切程序（xù），在原刀偏置的（de）基礎上修正（zhèng）刀（dāo）偏置→基準刀處於（yú）準確的程序起點不（bú）動。

2幾種粗略對刀方法小結

下述每種方法的對刀準備工作均相同：在係統MDI功能子（zǐ）菜單下按F2鍵，進（jìn）入刀偏表；用▲、鍵移動藍色亮（liàng）條到各刀對（duì）應的刀偏號位置，按F5鍵；將刀偏（piān）號為（wéi）#0000、#0001、#0002、#0003、#0004的X偏置（zhì）、Z偏置的數據均修改為（wéi）零（líng），再（zài）按下F5鍵。

1. 選定基準刀為標準刀，自動設置刀偏置（zhì）法

如圖（tú）1、圖4所（suǒ）示，對刀（dāo）步驟如下：

(1)用（yòng）▲、鍵移動（dòng）藍色亮條對準2號基準刀（dāo）的（de）刀偏號#0002位置處，按F5鍵設置2號刀為標準刀（dāo）具，則所（suǒ）在行變成紅色亮條。
  (2)用基準刀試切工件右端麵，記錄試切點（diǎn）A的Z機床坐標（biāo）；試切工件外圓，記錄A點的X機床坐標，退（tuì）刀後停車，測量（liàng）已切削軸段外徑ΦD。
  (3)基準刀按記錄值通過“點動+步（bù）進”方（fāng）式重回A點，在刀偏表的試切直徑和試切長度欄內分別輸入ΦD和零（líng）。
  (4)退刀，選擇非基準刀的刀（dāo）號手動換刀，讓各（gè）非（fēi）基準刀的（de）刀（dāo）尖分別在主（zhǔ）軸轉動下通過“點動+步進”方式目測對準A點，然（rán）後分（fèn）別在相應（yīng）刀偏號的試切直（zhí）徑欄和試切長度欄（lán）內輸入ΦD和零，則各非基準刀的刀偏置（zhì）會在X、Z偏置欄處自動顯（xiǎn）示。
  (5)基準刀重（chóng）回A點後，MDI運行“G91 G00/或G01 X[100-ΦD] Z50”，使其處於程序起點（diǎn）位置。

圖4 基準刀為標（biāo）刀自動設置刀（dāo）偏置示意（yì）圖

2.將基（jī）準刀在對刀基準點處坐標置零，自動顯示刀偏置法

如圖1、圖5所示，對刀步驟如下：

(1)與前述（shù）步驟（2）相同。
  (2)基準刀（dāo）按記（jì）錄值通過“點動+步進”方式重回試切點A。
  (3)在圖（tú）4界麵按F1鍵“X軸置零”，按F2鍵“Z軸置零”，則（zé）CRT顯示的“相對實際坐標”為（0，0）。
  (4)手（shǒu）動換非（fēi）基準刀，使其刀尖目測對齊A點，這時CRT上顯（xiǎn）示（shì）的“相對實際坐標”的數值，就是該刀相對於基準刀的（de）刀偏置，用▲、鍵（jiàn）移動藍（lán）色亮條到非基準刀的刀偏號，分別將其記錄並輸入到相應位置。
  (5)與前述步驟（5）相同。

圖5 基準刀在（zài）對刀基準（zhǔn）點坐標置零自動顯示（shì）刀偏置示意圖

3多刀試切外圓（yuán）軸（zhóu）段，人工計算獲得刀偏置法

如圖6所示，係（xì）統在手動狀態下對好1、2、4號刀，並（bìng）切出（chū）一個台階軸，分別記錄各刀切削（xuē）終點（如圖6中F、E、D點）的機床坐標，並測量（liàng）各（gè）段的直徑和長度。換3號切斷刀，切一退刀槽，以切斷刀的右尖點對刀，記錄B點坐標，測量圖示的ΦD3和L3。獲得了（le）上述數據後，根（gēn）據各刀對應的F、E、D、B點與程序原點O的坐標增量關係，可知（zhī）基準刀的程序起點（diǎn）的機床坐標為（ X2-ΦD2+100，Z2-L2+50）；而且可以（yǐ）推出各非基準刀對應程（chéng）序原點（diǎn）的機床坐標並通過人工計算（suàn）獲（huò）得刀偏置，計（jì）算方法如表1所示，將記錄值（zhí）和計算值填入相應（yīng）空格處。這裏要注意：試切長度是指工件坐標零點至試切終點之（zhī）間（jiān）Z方向的有向距（jù）離，按（àn）坐標軸方向確定正、負方（fāng）向。

圖（tú）6 多刀手（shǒu）動試（shì）切示意圖

表1 非基（jī）準（zhǔn）刀的刀偏置計算表

此法試切過程簡單，省去了目測對齊試切點的步驟，但（dàn）刀偏置需（xū）要人工計算獲得。如（rú）果將（jiāng）含計算公式的（de）計（jì）算表打印出來（lái），數值填入其對應空格內計（jì）算，就能很快算出刀偏置。

圖7 世紀星車削數控係統（tǒng）自動對刀示意圖

4世紀星車削數控係統，多刀（dāo）自（zì）動對刀法

上述對刀方法均為相對刀偏法。HNC-21T經過專業人員進（jìn）行參數的設定和係統調（diào）試，還可（kě）以（yǐ）讓用戶選擇“絕對刀偏法”對（duì）刀（dāo）。絕對刀偏（piān）法在加工程序編製上與前述相對刀偏法略有（yǒu）不同，不必要用G92或G54建（jiàn）立工件坐標係，也（yě）不用取消刀補，實例可參見程序O1005。其對刀（dāo）步驟如下：係統回零後，如圖6所示，讓各刀分別手動試切一圓柱段，測量直徑與（yǔ）長度尺（chǐ）寸後，按圖（tú）7所示填入在各刀對應刀（dāo）偏號的試切直徑於（yú）試切長度欄內，依據在“多刀試切外圓軸段，人（rén）工（gōng）計算獲得刀（dāo）偏置（zhì）法”中講述的原理，係統軟件能自（zì）動算出各刀對應（yīng）程序原點的（de）機床坐標，從而達到自動對刀的目的。這種對刀方法最快捷，特別適合於工業生（shēng）產。

5 幾種精確對（duì）刀方法小結

精確對刀（dāo）階段總的思路是“自動試切（qiē）→測量→誤（wù）差補償”。誤差補償分兩種情況：對（duì）於基準刀MDI運行或步進移動刀架補償其（qí）程序（xù）起點位置；對於非基準（zhǔn）刀補（bǔ）償其（qí）刀偏置或磨損值。為避免記錄混亂，設計表2所示的表格記錄並計算數值。

表（biǎo）2 試切法對刀記錄表（biǎo）（單位：mm）

1. 基準刀修正程序起點位置後，再單獨修調各非基（jī）準刀刀偏置法

如圖3所示，對刀步驟如下：

(1)基準刀處於粗略對刀後的程序（xù）起點（diǎn）位置，將各（gè）非基準刀刀偏置輸入到刀偏表的相應位（wèi）置。
  (2)調用（yòng）加工ΦD2×L2的O1000程序試切。
  (3)測量（liàng）切削軸（zhóu）段的直徑與長度（dù），與程序指令值比較，求出誤差。
  (4)步進移動或MDI運行誤（wù）差值，修（xiū）調程序起點位（wèi）置。
  (5)根據測（cè）量尺（chǐ）寸，動態修改O1000程序下劃線的指（zhǐ）令數值（zhí）並保存程序，重（chóng）複步驟(2)、(3)，直至基準刀程序（xù）起點被（bèi）修正在精度允許範圍內為止，記錄修（xiū）正後程序（xù）起點的機床坐標並將坐標置零（líng）。
  (6)分別調（diào）用O1001（1、4號刀）、O1002（3號刀）程序試切，測量各段直徑ΦDi和長度Li（i=1，4，3）。
  (7)按表3所示方法進行誤差補償（cháng）。
  (8)重複步驟(6)至步驟(7)，直至加工誤差在精度範（fàn）圍內，基（jī）準刀停在程序起點（diǎn）位置不再移動。

表3 自動試切圓柱軸段的實（shí）際測量尺（chǐ）寸與程序指令值的誤差補償舉例（單位：mm）

2. 各刀分別修調程序起點位置法

此法的對（duì）刀原理為：各刀均修正（zhèng）其程序起點位置，從而間接保證對準同一（yī）程序原點位（wèi）置（zhì）。

如圖3所示，對刀步驟如（rú）下：

(1) 2號（hào）基準刀處於粗略對刀後的程序起點位置，且將各非基準刀刀偏置記錄後均修（xiū）改為零。
  (2)至(5)步與第一種精確對刀方（fāng）法（fǎ）的同序號的對刀步驟相同。
  (6)分別換非基準刀，把粗略（luè）對刀記錄的刀（dāo）偏置當作非基準刀程序起點的相對坐標，調用O1000程序試切，分別測量各段直徑ΦDi和長度Li（i=1，4，3），與程序指（zhǐ）令值比較，求出差值。
  (7)步進移動或MDI運行（háng）刀架進行（háng）誤差補償，分別修調（diào）各非基準刀的程序起點位置。
  (8)重複步驟（6）和（7），直至各非基準刀程序起點的位置在精度允許範圍內為止。
  (9)將CRT顯示的相對坐標當作新刀偏置（zhì），輸（shū）入到刀偏表的對應刀偏號的（de）X、Z偏置欄內。此法簡單方便，修正的刀偏置直接由CRT顯示的機床相對坐標得到，避免了人工計算的失（shī）誤，對刀精度較高。

3. 修調基準刀程（chéng）序（xù）起點位（wèi）置（zhì）後（hòu），再（zài）同時修調全部非基準刀（dāo）刀偏置法

此方（fāng）法與第一種精確對（duì）刀方法基（jī）本相同（tóng），唯一不同之處在於步驟(7)中調用的程序是同時調用了三（sān）把刀加（jiā）工的O1003程（chéng）序（O1004去掉2號刀加（jiā）工段為O1003程序），其餘步驟相同。

6四把刀同時修調法

如（rú）果采用（yòng）相對刀偏法粗略對刀，先將得到的各非（fēi）基準刀的刀偏（piān）置（zhì）輸入到（dào）刀偏表的相應位置，運行四把刀加工的O1004程序，分別測量（liàng）各段直徑ΦDi和長度Li（i=2，1，4，3），求出加工誤差。對基準刀，以（yǐ）MDI運行或（huò）步進移動刀架補償誤差值，修調程序（xù）起點位置；對非基準刀，一方麵在原刀偏（piān）置的基礎上修（xiū）正刀偏置，將新的刀偏置重新輸入到（dào）刀偏表的X、Z偏置欄內；另一方麵還應將基準刀的加工誤差填入到該行的磨損欄內。如果采用絕對刀偏法粗略對刀，調用O1005程序（xù）試切，將各刀的加（jiā）工誤差補償在其（qí）對應刀偏號的磨損（sǔn）欄內。