数控车床加工零件如何对刀

数控车床对刀方法

对刀的原理与方法 

编程原点、加工原点的概念 

编程原点地根据加工图样选定的编制零件程序的原点，即编程坐标系的原点。 

数控机床运行程序进行自动加工时，刀具运动的轨迹是程序给定的坐标值控制的，这种坐标值的参照系称为加工坐标系，它的坐标原点称为加工坐标原点。 

零件被定位装夹于机床后，相应的编程坐标原点在机床坐标系中的位置应与工件的加工原点重合，编程人员在编制程序时，需根据零件图样选定编程原点，建立编程坐标系，并在程序中用指令指定编程原点在机床中的位置，即工件的加工原点，建立起工件的加工坐标系。 

对刀的原理 

对于数控机床来说，加工前首先要确定刀具与工件的相对位置，它是通过对刀点来实现的。对刀点是指通过对刀确定刀具与工件相对位置的基准点，对刀点往往就是零件的加工原点，它可以设在被加工零件上，也可以设在夹具与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置上。

对刀点的选择原则：(1)使程序编制简单；(2)容易找正，便于确定零件的加工原点的位置；(3)在加工时检查方便、可靠；(4)有利于提高加工精度。 

在使用对刀点确定加工原点时，就需要进行“对刀”。对刀是指“刀位点”与“对刀点”重合的操作，“刀位点”是指刀具的定位基准点，对于车刀来说，其刀位点是刀尖。对刀的目的是确定对刀点(或工件原点)在机床坐标系中的绝对坐标值，测量刀具的刀位偏差值。

当加工同一工件要使用多把不同的刀具时，在换刀位置不变的情况下，不同的刀具其刀位点到工件基准点的相对坐标值是不同的，这就要求不同的刀具在不同的起始位置开始加工时，都能保证程序正常运行。为了解决这个问题，机床数控系统配备了刀具补正的功能，利用刀具补正功能，只要事先把每把刀相对于某一预先选定的基准刀的位置偏差测量出来，输入到数控系统的刀具参数补正栏指定组号里，在加工程序中利用T指令，即可在刀具轨迹中自动补偿刀具位置偏差。刀具位置偏差的测量同样亦需通过对刀来进行。

对刀的方法 

在数控加工中，对刀的基本方法有手动对刀、对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等。

手动对刀的基础是通过试切零件来对刀，采用“试切—测量—调整”的对刀模式。手动对刀要较多地占用机床时间，但由于方法简单，所需辅助设备少，因此普遍应用于经济型数控机床中。采用对刀仪对刀需对刀仪辅助设备，成本较高，但可节省机床的对刀时间，提高对刀的精度，一般用于精度要求较高的数控机床中。ATC对刀由于操纵对刀镜以及对刀过程还是手动操作，故仍有一定的对刀误差。自动对刀与前面的对刀方法相比，减少了对刀误差，提高了对刀精度和对刀效率，但CNC系统必须具备刀具自动检测的辅助功能，系统较复杂，一般用于高档数控机床中。 

经济型数控车床的手动对刀方法 

GSK928CNC控制系统是广州数控设备厂开发的第二代数控系统，下面以GSK928系统数控车床为例，说明手动对刀的具体操作方法。  

简单的对刀过程 

手动(MANUAL)方式下，可按以下顺序进行对刀，得出刀具偏置量。 (1)进入主菜单，进入手动方式(MANUAL)； 

(2)选定对刀用的基准点(刀尖容易到达又方便观察的位置)； 

(3)选一把刀作为基准刀，例如1号刀，在可以换刀的位置键入T10命令(选1号刀，无刀偏)；

(4)移动刀架，将基准刀的刀尖移到对刀基准点，按“命令COMM”键，显示命令菜单，执行NEWXZ命令(设置新系统坐标)，将系统的坐标设置为(0，0)；

(5)按“命令COMM”键，执行T.SIZE命令(用系统坐标设置刀具偏置)，可将基准刀对应的刀偏值置为(0，0)；

(6)移动刀架到可以换刀的位置，用T20命令换2号刀； (7)移动刀架让刀尖对准对刀基准点； (8)按“命令COMM”，执行T.SIZE命令，可将刀具对应的刀偏值置为当前系统坐标值(正好是刀偏值)； (9)重复(6)至(8)步骤，可得到所有刀具的刀偏值。 

若使用光学对刀仪，可将对刀仪的中心线作为对刀基本点，从而得到较为精确的刀偏值。 试切对刀过程 

(1)用“命令COMM”、T.TEST功能设置刀偏 

手动方式下，按以下顺序进行试切对刀可得出较为精确的刀具偏置。 ①装夹好工件和刀具； 

②进入手动(MANUAL)方式； 

③选择好基准刀(如1号刀)，用T10命令换刀； 

④移动刀架使刀靠近工件端面，开启主轴车端面，将新端面作为Z轴方向基准位置；

⑤车外圆长度为5～10mm，不退刀，主轴停，测量该位置X方向直径值和Z方向离基准点距离，如图1所示； 

⑥按“命令COMM”，执行T.TEST命令(用试切得到的尺寸设置刀具偏置)。显示：TxTEST(x为当前刀具号) 

x— 输入试切位置测量出的X轴方向直径值X1 z— 输入试切Z方向长度(距基准位置距离)Z1

第二行提示BY(表示是否为基准刀) 

按“Y”键，系统将根据输入的值进行刀具偏置(刀偏号=刀具号)的设置； 

⑦换刀，重复⑤⑥，可得出所有刀具的偏置(按步骤⑥操作，输入X、Z值后，第二行提示变为Y，按“Y”键，系统将根据输入值进行刀具偏置的设置。

(2)用“参数PARAM”、T.SIZE功能直接输入刀偏值，完成刀偏设置。①装夹好工件和刀具； ②进入手动方式； 

③选择基准刀(如1号刀)，用T10命令换刀；

④车端面，在X方向退刀，执行NEWXZ命令，将系统Z坐标设为0，X坐标不变；

⑤车外圆5～10mm，在Z方向退刀，执行NEWXZ命令，将系统X坐标设为0，Z坐标不变； ⑥按“参数PARAM”键，选T.SIZE参数。将1号刀刀偏值修改为X0，Y0； ⑦移动刀架到可以换刀的位置，用T20命令换2号刀； 

⑧移动刀架，让刀尖对准工件端面，如图2(a)所示，记下此时Z坐标Z2；然后刀尖对准外圆，如图2(b)所示，记下此时X坐标X2。

按步骤⑥方法将2号刀的刀偏值修改为X2Z2； 

⑨重复⑦⑧可修改其余刀具的刀偏，完成所有刀具的刀偏设置。 

2.2.1加工程序中工件加工原点的设定方法

一般情况下在程序中应指定工件加工原点，GSK928系统数控车床指定工件加工原点的方法是使用G92指令，格式为：G92XZ(X、Z均为绝对值)，X、Z后面输入坐标值，表示刀具当前位置到加工坐标原点的距离。G92指令指定工件加工原点的方法如图3所示。

2.2.2工件加工原点的确定 

从图3可知，用G92指令设定加工原点时，工件加工原点的位置与刀具起始位置是紧密相联的，只要确定了刀具起始位置，也就确定了工件坐标原点。

GSK928系统数控车床确定刀具起始位置的工作是通过手动操作来完成的。 

以图4为例，工件端面中心为编程原点，加工程序中用G92指令；G92X100Z5，将编程原点变成工件加工原点，确定刀具起始位置的具体操作步骤如下：

(1)首先根据程序指令，计算出刀尖到工件端面中心的距离为：直径方向X=100(直径值) 轴向Z=5； 

(2)装夹好工件，起动主轴，移动刀架使刀尖(基准刀)慢慢靠近端面如图4(a)所示，用前述方法将系统Z坐标设为“0”； 

(3)试切外圆，切削长度约10mm(以能方便测量为准)，如图4(b)； 

(4)用前述方法将系统X坐标设为“0”，然后退刀使刀具离开工件；

(5)停车并测量工件外径D1，计算100-D1值。 

(6)将刀架移到坐标X=100-D1，Z=5，如图4(c)，此点即为刀具起始点位置。 

确定刀具起始位置后，就可调入程序进行自动加工了。当执行完G92X100Z5程序段后，数控系统便将工件端面中心确定为工件加工原点。

对刀只是建立一个工件坐标系，只是有些系统对刀方式不同，你要哪种系统的对刀方式。例：北京KND对刀：对Z向就直接把刀移至你想建的坐标系O点，然后在刀补中101画面输入Z0再按插入。X向相同。

先平端面，用刀对端面，修改刀补，在适切外表面，停机量好尺寸，在刀补种修改适切直径

数控车床的对刀和普通车床对刀是一样对法的。区别在于数控车床对上刀时用手摇对刀要在刀补中输入你想要的输入的数据。如:T0101刀具对好端面，那么他的Z轴可以定为0，在刀补页面中选择T0101输入Z0即可，最好输入2遍或3遍，以免出现失误，造成撞刀。你也可以把Z轴定为任意数，根据自己需要。T0101对好外圆，那么他的X轴就是外圆所测的尺寸。在刀补页面中选择T0101输入X---即可。X所输入的数据就是外圆尺寸。最好输入2遍或3遍，以免出现失误，造成撞刀。在对刀时，对好端面你想退刀再输入Z轴刀补，刀向只能退X轴，对好外圆你想退刀再输入X轴刀补，刀向只能退Z轴。

先用手动