對刀儀在數(shù)控銑床上的應(yīng)用
 
 
    在數(shù)控加工中，工件坐標(biāo)系確定后，還要確定刀具的刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置。即常說的對刀問題。數(shù)控機(jī)床上，目前，常用的對刀方法為手動(dòng)試切對刀。

    假設(shè)零件為對稱零件，并且毛坯已測量好長為L1、寬為L2，平底立銑刀的直徑也已測量好。如圖1所示，將工件在銑床工作臺上裝夾好后，在手動(dòng)方式操縱機(jī)床，具體步驟如下：

1）回參考點(diǎn)操作  

　　采用ZERO（回參考點(diǎn)）方式進(jìn)行回參考點(diǎn)的操作，建立機(jī)床坐標(biāo)系。此時(shí)CRT上將顯示銑刀中心（對刀參考點(diǎn)）在機(jī)床坐標(biāo)系中的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值。
 

2）手工對刀  

　　先使刀具靠攏工件的左側(cè)面（采用點(diǎn)動(dòng)操作，以開始有微量切削為準(zhǔn)），刀具如圖A位置，按設(shè)置編程零點(diǎn)鍵，CRT上顯示X0、Y0、Z0，則完成X方向的編程零點(diǎn)設(shè)置。再使刀具靠攏工件的前側(cè)面，刀具如圖B位置，保持刀具Y方向不動(dòng)，使刀具X向退回，當(dāng)CRT上X坐標(biāo)值0時(shí)，按編程零點(diǎn)設(shè)置鍵，就完成X、Y兩個(gè)方向的編程零點(diǎn)設(shè)置。最后抬高Z軸，移動(dòng)刀具，考慮到存在銑刀半徑，當(dāng)CRT上顯示X坐標(biāo)值為（L1/2+銑刀半徑），Y的坐標(biāo)值為（L2/2+銑刀半徑）時(shí)，使銑刀底部靠攏工件上表面，按編程零點(diǎn)設(shè)置鍵，CRT屏幕上顯示X、Y、Z坐標(biāo)值都清成零（即X0，Y0，Z0），系統(tǒng)內(nèi)部完成了編程零點(diǎn)的設(shè)置功能。就把銑刀的刀位點(diǎn)設(shè)置在工件對稱中心上，即工件坐標(biāo)系的工件原點(diǎn)上。

 
3）建立工件坐標(biāo)系  
 

　　此時(shí)，刀具（銑刀的刀位點(diǎn)）當(dāng)前位置就在編程零點(diǎn)（即工件原點(diǎn)）上。由于手動(dòng)試切對刀方法，調(diào)整簡單、可靠，且經(jīng)濟(jì)，所以得到廣泛的應(yīng)用。

 
4）對刀儀自動(dòng)對刀

很多車床上都裝備了對刀儀，使用對刀儀對刀可免去測量時(shí)產(chǎn)生的誤差，大大提高對刀精度。由于使用對刀儀可以自動(dòng)計(jì)算各把刀的刀長與刀寬的差值，并將其存入系統(tǒng)中，在加工另外的零件的時(shí)候就只需要對標(biāo)準(zhǔn)刀，這樣就大大節(jié)約了時(shí)間。需要注意的是使用對刀儀對刀一般都設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刀具，在對刀的時(shí)候先對標(biāo)準(zhǔn)刀。

下面介紹對刀儀工作原理及使用方法。刀尖隨刀架向已設(shè)定好位置的對刀儀位置檢測點(diǎn)移動(dòng)并與之接觸，直到內(nèi)部電路接通發(fā)出電信號(通常我們可以聽到嘀嘀聲并且有指示燈顯示)。在2#刀尖接觸到a點(diǎn)時(shí)將刀具所在點(diǎn)的X坐標(biāo)存入到圖2所示G02的X中，將刀尖接觸到b點(diǎn)時(shí)刀具所在點(diǎn)的Z坐標(biāo)存入到G02的Z中。其他刀具的對刀按照相同的方法操作。

事實(shí)上，在上一步的操作中只對好了X的零點(diǎn)以及該刀具相對于標(biāo)準(zhǔn)刀在X方向與Z方向的差值，在更換工件加工時(shí)再對Z零點(diǎn)即可。由于對刀儀在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置總是一定的，所以在更換工件后，只需要用標(biāo)準(zhǔn)刀對Z坐標(biāo)原點(diǎn)就可以了。操作時(shí)提起Z軸功能測量按鈕“Z-axis shift measure”面。

手動(dòng)移動(dòng)刀架的X、Z軸，使標(biāo)準(zhǔn)刀具接近工件Z向的右端面，試切工件端面，按下“POSITION
RECORDER”按鈕，系統(tǒng)會自動(dòng)記錄刀具切削點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中Z向的位置，并將其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀在Z方向的差值與這個(gè)值相加從而得到相應(yīng)刀具的Z原點(diǎn)，其數(shù)值顯示在WORKSHIFT工作畫面上。
 

根據(jù)有關(guān)資料及實(shí)踐證明，對刀儀測頭重復(fù)精度1μm；15英寸以下卡盤，手臂旋轉(zhuǎn)重復(fù)精度5μm。18英寸及其以上卡盤的大規(guī)格，對刀臂的重復(fù)精度能達(dá)到8μm。這一精度可以滿足大部分用戶的需要而不需試切。對刀儀的使用，減少了機(jī)床的輔助時(shí)間，降低了返工和廢品率，若配合雷尼紹LP2工件測頭一起使用，可顯著提高機(jī)床效率和加工精度。