罗力渊，阎勤劳，刘振超

（广东交通职业技术学院，广东 广州 510800）

数控铣床是在数控系统的控制下完成自动加工的,建立正确的坐标系,并且通过对刀确定工件原点的位置,是准确控制刀具的运动轨迹、保证加工品质的前提。

1 对刀的基本原理

数控加工，是通过数控加工程序自动控制刀具相对工件的运动轨迹或位置来实现的。数控编程时，要建立工件坐标系，刀具的运动是在工件坐标系里进行的；而在机床上加工工件时，刀具是在机床坐标系中运动的。如何将两个坐标系联系起来，使刀具按工件坐标系的运动轨迹运动，其方法就是通过对刀来实现，即确定刀具刀位点在工件坐标系中的起始位置，这个位置就称为“对刀点”。对刀点是在数控机床上加工工件时刀具相对工件运动的起点，所以又称为“起刀点”。又由于程序段从该点开始执行，因而对刀点又称为“程序起点”。

对刀点可选在工件上，也可选在工件外面，但必须与工件坐标系的原点有一定的尺寸关系。为了提高加工精度，对刀点应尽量选在零件的设计基准或工艺基准上，如以孔定位的工件，可选孔的中心作为对刀点。工厂常用的找正方法，是将千分表装在机床主轴上，然后转动机床主轴，以找正刀具的对刀点位置。对刀点的位置是以刀具的“刀位点”来表示的，刀位点是刀具上的一点，不同的刀具形状，其刀位点的规定不同，如立铣刀和端铣刀，刀位点为其底面中心；球头铣刀为球头球心；车刀、镗刀和钻头则为刀尖或钻尖。

2 加工中心的对刀方法

2.1 用铣刀直接对刀

用铣刀直接对刀，就是在工件已装夹完成并在主轴上装入刀具后，通过手摇脉冲发生器（手轮）操作移动工作台及主轴，使旋转的刀具与工件的前（后）、左（右）侧面及工件的上表面（如图1）作极微量的接触切削（产生切屑或摩擦声），分别记下刀具在开始作极微量切削时所处的机床（机械）坐标值（或相对坐标值），对这些坐标值作一定的数值处理后，就可以设定工件坐标系了。

图1 用铣刀直接对刀示意图

2.2 用寻边器对刀

用寻边器对刀只能确定X、Y方向的机床坐标值，而Z方向只能通过刀具或Z轴设定器配合来确定。如图2为使用光电式寻边器在1～4这4个位置确定X、Y方向的机床坐标值，在“5”这个位置，用刀具确定Z方向的机床坐标值。图2为使用偏心式寻边器在1～4这4个位置确定X、Y方向的机床坐标值，在“5”这个位置用刀具确定Z方向的机床坐标值。

图2 偏心式寻边器对刀过程示意图

3 对刀后的数值处理和工件坐标系G54 ～G59 的设定

（1）工件坐标系的原点与工件坯料的对称中心重合（如图3）。在这种情况下，其工件坐标系原点的机床（机械）坐标值按以下计算式计算：

X工机=（X机1+X机2）/2；

Y工机=（Y机3+Y机4）/2。

图3 原点与坯料的对称中心重合

（2）工件坐标系的原点与工件坯料的对称中心不重合（如图4）。在这种情况下，其工件坐标系原点的机床（机械）坐标值按以下计算式计算：

X工机=（X机1+X机2）/2+a

Y工机=（Y机3+Y机4）/2+b

图4 原点与坯料的对称中心不重合

（3）工件坯料只有两个垂直侧面是加工过的，其他两侧面因要铣掉而不加工。如图5所示情况下，其工件坐标系原点的机床（机械）坐标值按以下计算式计算：

X工机=X机1+a+R刀；

Y工机=Y机3+b+R刀。

对其他侧面情况的计算，可参考上式进行。

图5 仅试切两垂直侧面

4. 华中数控系统加工中心在广州超软仿真软件上的对刀

4.1 X轴对刀

（4）提升Z轴，将寻边器移动到X轴的另一方向，重复本节（2）。

（5）提升Z轴，把上面得到的两个坐标值相加除2，这样就计算出要输入到G54坐标系中的X坐标

此时X轴的机械坐标值，即为加工坐标系如G54的X坐标值。

4.2 Y轴对刀

对好X轴，在左向视图对Y轴对刀，与X轴对刀一样，获取Y轴机械坐标。

4.3 Z轴对刀

图6 Z轴对刀过程

5 结束语

本文所阐述是手动对刀法。对于配有自动对刀仪器的先进加工中心，对刀自然是又快又准。不管怎样，在对刀之后，加工之前，最好用MDI方式调用一次刚才设定的工件坐标系，并让刀具处在一个安全的高度移动到编程零点（或一个便于观察的特殊点）来检验对刀的准确性。

[1]熊 熙.数控加工实训教程[M].北京：化学工业出版社，2003.

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[4]王洪光.数控机床操作工[M].北京：化学工业出版社，2006.

[5]张 毅.广州超软仿真软件[Z].广州:广州超软科技有限公司,2006.