王輝

摘 要：在機械制造裝備領(lǐng)域，數(shù)控車床已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，從事機械行業(yè)的工作人員必須了解或者會操作數(shù)控車床，以便于更好地進(jìn)行零部件設(shè)計和加工工藝編制。用數(shù)控機床加工零件之前，必須先對刀，只有做到準(zhǔn)確對刀，才能保證零件的尺寸精度。本文基于廣數(shù)系統(tǒng)GSK980TDc數(shù)控車床，詳細(xì)講解和研究了對刀的原理和幾種常用刀具的對刀過程，希望對研究數(shù)控加工技術(shù)的工作人員提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床;對刀;外圓車刀;外螺紋車刀;鉆頭

中圖分類號：TG519.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）07-0050-03

Abstract： In the field of machinery manufacturing equipment field， CNC lathe has been widely used，people working in the mechanical industry must know or be able to operate CNC lathes，in order to better design parts and prepare processing craft .Before using CNC machine tools to process parts， workers must set the tool first. Only by setting the tool accurately can the dimensional accuracy of parts be guaranteed. Based on Guangzhou CNC system CNC lathe， the principle of tool setting and the process of tool setting were introduced and studied in detail，hoping to provide reference for the workers who study the numerical control processing technology.

Keywords： CNC Lathe;adjust tool;cylindrical turning tool;external thread turning tool;twist drill

1 數(shù)控車床對刀原理

所謂對刀是指使車刀的刀位點與工件坐標(biāo)系的原點重合，然后系統(tǒng)自動計算出刀架的中心在機床坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并儲存在刀補寄存器中。對刀的目的是建立工件坐標(biāo)系（也稱編程坐標(biāo)系）[1-3]。工作人員在編制程序時，所用的工件輪廓坐標(biāo)值都是相對于工件坐標(biāo)系原點的，所以建立工件坐標(biāo)系是編程和加工的第一步，尤為關(guān)鍵。工件坐標(biāo)系是人為設(shè)定的，一般把原點設(shè)定在工件右端面的中心處，其是以機床坐標(biāo)系為基礎(chǔ)建立起來的。機床坐標(biāo)系在機床出廠時就已經(jīng)設(shè)定了，一般不允許改動，其是所有編程和操作的基礎(chǔ)。工件坐標(biāo)系和機床坐標(biāo)系的位置關(guān)系如圖1所示。

在實際生產(chǎn)加工中，對刀是最關(guān)鍵的一步，只有準(zhǔn)確對刀，才能保證零件的加工質(zhì)量。工作人員一般采用試切法對刀。因為采用這種方法不需要購買其他輔助工具，經(jīng)濟(jì)實惠，快捷方便。

2 數(shù)控車床外圓車刀的對刀過程

對1號刀，刀架遠(yuǎn)離工件換1號刀。

表面清零：按[刀補]→移動光標(biāo)至1號刀偏置處→輸入[X]，然后按[輸入]→輸入[Z]，然后按輸入。這是表面清零，刀偏值沒有清零。此步驟可以省略不做。

刀偏值清零：按[MDI]→按[程序]→輸入T0100 U0 W0，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]→按[RESET]。注意：如果發(fā)現(xiàn)刀架移動，必須立刻按下復(fù)位鍵[RESET]，避免撞刀。

對[Z]坐標(biāo)：按[MDI]→按[程序]→輸入M03 S400，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]，使主軸正向轉(zhuǎn)動（逆時針轉(zhuǎn)動）。按[手脈]→按[←Z]，搖動手輪使1號刀接近工件→按[↑X]，手動試切工件右端面[（ap<0.5 mm）]→沿[X]軸方向退刀，[Z]軸方向不變，刀具移到安全位置→按[刀補]→移動光標(biāo)至1號刀偏置處→輸入Z0，然后按[輸入]。系統(tǒng)將自動計算刀補值，并錄入在[Z]對應(yīng)的位置上，這樣[Z]坐標(biāo)對刀完成。平面端如圖2所示。

對[X]坐標(biāo)：按[手脈]→按[↑X]，搖動手輪使1號刀接近工件→按[←Z]，手動試切工件外圓，切出一個小臺階[（ap<0.5 mm）]→沿[Z]軸方向退刀，[X]軸方向不變，刀具移到安全位置→按[手動]→按[主軸停止]→用游標(biāo)卡尺測量小臺階的直徑值（mm）→移動光標(biāo)至1號刀偏置處→輸入[X]和直徑值（mm），然后按[輸入]。系統(tǒng)將自動計算刀補值，并錄入在[X]對應(yīng)的位置上，這樣[X]坐標(biāo)對刀完成。沿[Z]方向車外圓如圖3所示。

驗證對刀：快速倍率調(diào)至F25%→按[MDI]→按[程序]→輸入G00 X0 Z50 T0101，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]。觀察刀尖與工件中心是否對齊，測量刀尖與工件右端面的距離是否為50 mm。

說明：數(shù)控車床切斷車刀和內(nèi)孔車刀的對刀過程與外圓車刀的對刀過程類似。

3 數(shù)控車床外螺紋車刀的對刀過程

對2號刀，刀架遠(yuǎn)離工件換2號刀。

刀偏值清零：按[MDI]→按[程序]→輸入T0200 U0 W0，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]→按[RESET]。

找正：用角度樣板找正外螺紋車刀與工件右端面平行，如圖4所示。

對[Z]坐標(biāo)：按[手脈]→按[←Z]，搖動手輪使2號刀接近工件，倍率調(diào)至F25%→用直尺保證刀尖與工件右端面對齊→按[↑X]，搖動手輪沿[X]軸方向退刀，[Z]軸方向不變，刀具移到安全位置→按[刀補]→移動光標(biāo)至2號刀偏置處→輸入Z0，然后按[輸入]。對齊端面如圖5所示。

對[X]坐標(biāo)：按[MDI]→按[程序]→輸入M03 S400，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]，使主軸正向轉(zhuǎn)動（逆時針轉(zhuǎn)動）。按[手脈]→按[↑X]，搖動手輪使2號刀接近工件外圓，倍率調(diào)至F25%→見有切屑飛出，立刻停止進(jìn)刀（碰刀法）→按[←Z]，沿[Z]軸方向退刀，[X]軸方向不變，刀具移到安全位置→按[手動]→按[主軸停止]→用游標(biāo)卡尺測量工件的直徑值（mm）→移動光標(biāo)至2號刀偏置處→輸入[X]和直徑值（mm），然后按[輸入]。沿[Z]方向車外圓如圖6所示。

驗證對刀：按[MDI]→按[程序]→輸入G00 X0 Z50 T0202，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]。據(jù)此檢測刀具的位置。

說明：數(shù)控車床內(nèi)螺紋車刀的對刀過程與外螺紋車刀的對刀過程類似。

4 數(shù)控車床鉆頭的對刀過程

對3號刀，刀架遠(yuǎn)離工件換3號刀。

刀偏值清零：按[MDI]→按[程序]→輸入T0300 U0 W0，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]→按[RESET]。

對[Z]坐標(biāo)：按[手脈]→按[←Z]→搖動手輪使鉆頭的橫刃接觸工件的右端面（靠紙法），倍率調(diào)至F25%→按[刀補]，移動光標(biāo)至3號刀偏置處→輸入Z0，然后按[輸入]。碰端面如圖7所示。

對[X]坐標(biāo)：按[手脈]→按[↑X]→倍率調(diào)至F25%，搖動手輪使鉆頭的副切削刃接觸工件的后側(cè)（靠紙法）→按[位置]，按三次，切換到相對坐標(biāo)→輸入U0，然后按[取消]。按[↑X]，倍率調(diào)至F25%，搖動手輪使鉆頭的副切削刃接觸工件的前側(cè)（靠紙法）→按[←Z]，沿[Z]軸方向退刀，[X]軸方向不動，刀具移到安全位置→計算出[U2]值→按[刀補]，移動光標(biāo)至3號刀偏置處→輸入[U2]（mm），然后按[輸入]。碰后側(cè)外圓如圖8所示，碰前側(cè)外圓如圖9所示。

驗證對刀：快速將倍率調(diào)至F25%→按[MDI]→按[程序]→輸入G00 X0 Z50 T0303，然后按[輸入]→按[循環(huán)啟動]。據(jù)此檢測刀具的位置。

5 結(jié)語

本文針對廣數(shù)系統(tǒng)GSK980TDc數(shù)控車床，介紹了幾種常用數(shù)控刀具的試切法對刀過程。只有熟練地掌握對刀過程，才能做到準(zhǔn)確對刀，從而建立合適的工件坐標(biāo)系，依據(jù)編寫的數(shù)控加工程序，最后加工出合格的產(chǎn)品，提高生產(chǎn)率。因此，從事數(shù)控加工行業(yè)的工作人員要勤加練習(xí)，以快速地完成對刀。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳鳳霞.數(shù)控車削加工中的實用對刀方法探討[J].時代農(nóng)機，2017（3）：37-38.

[2]陳光明，吳洪彬.數(shù)控車床的對刀原理及對刀方法[J].機床與液壓，2002（3）：179-181.

[3]賈國平，嵇尚尚.金工實習(xí)中數(shù)控車床對刀方法研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（11）：165-166.