解決高精度數(shù)控車床精準(zhǔn)對(duì)刀的技巧
高精度機(jī)床試切對(duì)刀法的原理及對(duì)刀思路：深入理解數(shù)控車床的對(duì)刀原理對(duì)于操作者保持清晰的對(duì)刀思路、熟練掌握對(duì)刀操作以及提出新的對(duì)刀方法都具有指導(dǎo)意義。對(duì)刀的實(shí)質(zhì)是確定隨編程而變化的工件坐標(biāo)系的程序原點(diǎn)在一的機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。對(duì)刀的主要工作是獲得基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)和確定非基準(zhǔn)刀相對(duì)于基準(zhǔn)刀的刀偏置。
高精度機(jī)床的說明試切法對(duì)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(hào)為5.30）；以工件右端面中心為程序原點(diǎn)，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(diǎn)h的工件坐標(biāo)為（100，50）；刀架上裝四把刀：1號(hào)刀為90°外圓粗車刀、2號(hào)基準(zhǔn)刀為90°外圓精車刀、3號(hào)刀為切斷刀、4號(hào)刀為60°三角螺紋刀（全文所舉實(shí)例均與此相同）。
基準(zhǔn)刀按照高精度數(shù)控車床的“手動(dòng)試切工件的外圓與端面，分別記錄顯示器（crt）顯示試切點(diǎn)a的x、z機(jī)床坐標(biāo)→推出程序原點(diǎn)o的機(jī)床坐標(biāo)→推出程序起點(diǎn)h的機(jī)床坐標(biāo)”的思路對(duì)刀。根據(jù)a點(diǎn)與o點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)的關(guān)系：xo=xa－φd，zo=za，可以推出程序原點(diǎn)o的機(jī)床坐標(biāo)。再根據(jù)h相對(duì)于o點(diǎn)的工件坐標(biāo)為(100,50)，最后推出h點(diǎn)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(zhǎng)和位置不同，當(dāng)非基準(zhǔn)刀轉(zhuǎn)位到加工位置時(shí)，刀尖位置b相對(duì)于a點(diǎn)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(huì)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(bǔ)償。獲得各刀刀偏置的基本原理是：各刀均對(duì)準(zhǔn)工件上某一基準(zhǔn)點(diǎn)（如圖1的a點(diǎn)或o點(diǎn)），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(diǎn)處的機(jī)床坐標(biāo)通過人工計(jì)算或系統(tǒng)軟件計(jì)算減去基準(zhǔn)刀在同樣點(diǎn)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(bǔ)償
受多種因素的影響，手動(dòng)試切對(duì)刀法的對(duì)刀精度十分有限，將這一階段的對(duì)刀稱為粗略對(duì)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(jì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)試切程序，通過“自動(dòng)試切→測(cè)量→誤差補(bǔ)償”的思路，反復(fù)修調(diào)基準(zhǔn)刀的程序起點(diǎn)位置和非基準(zhǔn)刀的刀偏置，使程序加工指令值與實(shí)際測(cè)量值的誤差達(dá)到精度要求，將這一階段的對(duì)刀稱為精確對(duì)刀。由于保證基準(zhǔn)刀程序起點(diǎn)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(gè)階段的對(duì)刀，試切法對(duì)刀的基本操作流程如下：用基準(zhǔn)刀手動(dòng)試切得到對(duì)刀基準(zhǔn)點(diǎn)的機(jī)床坐標(biāo)→人工計(jì)算或自動(dòng)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(diǎn)位置→基準(zhǔn)刀反復(fù)調(diào)用試切程序，測(cè)量尺寸后，以步進(jìn)或mdi方式移動(dòng)刀架進(jìn)行誤差補(bǔ)償，修正其程序起點(diǎn)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(diǎn)不動(dòng)。
高精度車床的幾種粗略對(duì)刀方法小結(jié)：下述每種方法的對(duì)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(dòng)藍(lán)色亮條到各刀對(duì)應(yīng)的刀偏號(hào)位置，按f5鍵；將刀偏號(hào)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(dòng)設(shè)置刀偏置法，高精度車床的刀法如下
1)用▲、鍵移動(dòng)藍(lán)色亮條對(duì)準(zhǔn)2號(hào)基準(zhǔn)刀的刀偏號(hào)#0002位置處，按f5鍵設(shè)置2號(hào)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(diǎn)a的z機(jī)床坐標(biāo)；試切工件外圓，記錄a點(diǎn)的x機(jī)床坐標(biāo)，退刀后停車，測(cè)量已切削軸段外徑φd。
3)基準(zhǔn)刀按記錄值通過“點(diǎn)動(dòng)+步進(jìn)”方式重回a點(diǎn)，在刀偏表的試切直徑和試切長(zhǎng)度欄內(nèi)分別輸入φd和零。
4)退刀，選擇非基準(zhǔn)刀的刀號(hào)手動(dòng)換刀，讓各非基準(zhǔn)刀的刀尖分別在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)下通過“點(diǎn)動(dòng)+步進(jìn)”方式目測(cè)對(duì)準(zhǔn)a點(diǎn)，然后分別在相應(yīng)刀偏號(hào)的試切直徑欄和試切長(zhǎng)度欄內(nèi)輸入φd和零，則各非基準(zhǔn)刀的刀偏置會(huì)在x、z偏置欄處自動(dòng)顯示。