周學(xué)麗

摘要：本文主要論述了對(duì)刀在數(shù)控加工中的重要性，對(duì)刀過程的精確度直接影響加工精度，討論了機(jī)床加工中采用的幾種對(duì)刀方式，明確哪種對(duì)刀方式比較常用，在何種情況下用何種對(duì)刀方式。對(duì)于對(duì)刀結(jié)果的運(yùn)算進(jìn)行了處理。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 坐標(biāo)系 參考點(diǎn) 對(duì)刀

0 引言

對(duì)刀在數(shù)控加工過程中占很重要的作用，在實(shí)際加工過程中，對(duì)刀的精度直接影響加工的精度，還直接影響加工效率，對(duì)刀方式有多種，在加工過程中要明確對(duì)刀的方法，明確哪種方法最簡(jiǎn)單，在什么情況下使用何種方式，以及在對(duì)刀過程中的優(yōu)缺點(diǎn)、使用條件等。

1 對(duì)刀原則

①選定的對(duì)刀點(diǎn)位置，應(yīng)便于數(shù)字處理和使程序編制簡(jiǎn)單。②在機(jī)床上容易找正，便于確定工件零點(diǎn)的位置。③加工過程中便于檢查。④引起的加工誤差小。

2 對(duì)刀方法

2.1 試切對(duì)刀法

2.1.1 x，y向?qū)Φ?。①在工作臺(tái)上裝夾工件，同時(shí)在工件的四個(gè)側(cè)面預(yù)留對(duì)刀位置。②啟動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，并移至工件附近和工件的左側(cè)面，略碰到工件表面，在面板上記錄坐標(biāo)值，如-240.500，然后抬刀移至工件的右側(cè)面，在面板上記錄坐標(biāo)值，如-340.500。③在機(jī)床坐標(biāo)系中X方向，可以得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)值為{-240.500+ （-340.500）}/2=-290.500。④同時(shí)測(cè)得工件Y方向機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。

2.1.2 z向?qū)Φ?。①啟?dòng)主軸帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。②將刀具移至工件的上方。③通過微調(diào)操作，接近工件表面。記錄下刀具在Z方向的坐標(biāo)值，如-140.400，以及相應(yīng)的機(jī)床坐標(biāo)系的-140.400。④在機(jī)床工件坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址G5*中輸入測(cè)得的x，y，z值。⑤登錄面板的輸入模式，輸入“G5*”，運(yùn)行G5*使其生效。⑥對(duì)對(duì)刀的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.2 塞尺、標(biāo)準(zhǔn)芯棒、塊規(guī)對(duì)刀法 這種方法在刀具與工件表面加入塞尺，讓刀具碰撞到塞尺。在記錄坐標(biāo)值時(shí)把塞尺的尺寸減去。

2.3 采用尋邊器、偏心棒和軸設(shè)定器等工具對(duì)刀法 該法是最常用的對(duì)刀方法。特點(diǎn)是效率高，能保證對(duì)刀精度，讓其鋼球部位與工件輕微接觸，被加工工件為良導(dǎo)體，定位基準(zhǔn)面有較好的表面粗糙度。

2.4 頂尖對(duì)刀法 ①將工件裝夾在工作臺(tái)上，主軸上安裝頂尖。②快速移動(dòng)工作臺(tái)和頂尖，并以降低速的方式接近工件。③修正進(jìn)給倍率為微調(diào)狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)畫線的中心點(diǎn)，并記錄X、Y值。④卸下頂尖，裝上銑刀，用試切法或者塞尺法測(cè)量Z軸方向的坐標(biāo)值。

2.5 百分表（或千分表）對(duì)刀法（一般用于圓形工件的對(duì)刀） ①x，y向?qū)Φ?。在刀柄上安裝百分表，在主軸帶動(dòng)下，百分表開始轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)工作臺(tái)，使主軸中心線對(duì)準(zhǔn)工件的中心。②把百分表卸下，裝上銑刀，用試切法或者塞尺法測(cè)量Z軸方向的坐標(biāo)值。

3 數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理

3.1 圓弧連接的計(jì)算 一零件輪廓如圖1所示，其中A、B、C、D、E、F為基點(diǎn)，A、B、C、D可直接由圖中所設(shè)工件坐標(biāo)系中得知，而E點(diǎn)是直線DE與EF的交點(diǎn)，F(xiàn)是直線EF與圓弧AF的切點(diǎn)。

3.2 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算

3.2.1 求曲線段的最小曲率半徑Rmin。最大插補(bǔ)誤差δmax必在最小曲率半徑Rmin處產(chǎn)生，已知曲線曲率半徑為：R=■ （1）

欲求最小曲率半徑，應(yīng)將式（1）對(duì)x求一階導(dǎo)數(shù)，即■=■

令dR/dx=0，得3y″2y′-（1+y′2）y？蓯=0 （2）

由此可求出最小曲率半徑處的x值。將此值代入式（1），可得Rmin。

3.2.2 等誤差插補(bǔ)法

①如圖2所示曲線以（x0，y0）為圓心，δ為半徑作圓，圓方程為：

（x-x0）2+（y-y0）2=δ2

②作該圓與輪廓曲線y=f（x）的公切線，得到兩切點(diǎn)（ξ0，η0），（ξ1，η1），滿足下列聯(lián)立方程：

對(duì)曲線對(duì)圓：

對(duì)圓：f′（？孜1）=■f（？孜1）=？濁1F′（？孜0）=■F（？孜0）=？濁0

式中，y=F（x）表示圓方程，由此可求得公切線的斜率k，k=■。

4 結(jié)束語

本文驗(yàn)證了幾種對(duì)刀方式，通過驗(yàn)證，取得了相同的效果。在不同的機(jī)床上使用不同的方式能達(dá)到更好的效果，對(duì)其它數(shù)控系統(tǒng)也具有一定推廣價(jià)值。

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