加工中心銑床對刀方法研究

　　中國是制造和使用數控機床的大國。在我國工業生產中，數控機床被廣泛使用，數控銑床常用于模具加工，數控加工中心多用于批量生產。無論何種類型的數控機床，在加工前都需要“對刀”操作。“刀具設定”是數控加工操作中一個非?；镜质种匾沫h節。如果這個環節出了問題，后續的加工過程就會產生報廢的工件，甚至損壞機床，甚至危及操作人員的人身安全。

　　一些常用的刀具設置方法，如試切，已經在許多材料中介紹，但在實踐中，刀具設置環境往往要復雜得多。例如，對一些特殊形狀的零件，用特殊材料或復雜形狀的超大型零件或超小型零件，或有特殊基準位置的工件，都有必要進行加工。在這個時候，我們必須采取一些簡單、實用和有效的工具設置方法來處理它。因此，掌握各種情況下加工合格產品的刀具設定方法具有重要意義。刀具的設置數據必須以返回參考點的操作已經完成為前提，否則刀具的設置將變得毫無意義。

　　一、銑床的對刀

　　1.毛坯的對刀

　　在生產中經常會遇到相對豐富的剩余方坯，如模架、石墨電極等，這種毛坯完全可以按照教科書上的切割方法來進行切刀。由于大的余量，可以保證在Z和Y方向上相同的Z值與銑刀側刃銑出5～10 mm的完全光亮切削區，以保證最終加工出來的表面上沒有任何粗糙表面上的毛坯。

　　因為毛坯的上表面通常是不均勻的，所以在Z值上需要找出上表面上的最低點，以防Z值過高導致毛坯表面直接進入最終表面，影響加工質量。理論上應將毛坯表面的所有銑削平面再次銑到刀上，但由于浪費的時間太多，所以可行性較低，尤其是刀具較小。在實際生產中，可以用刀銑十字道找出最低點，在表面上通過觀察毛坯面積，沒有明顯的凹陷，以X0 Y0位置為中心建立，在X和Y方向上畫出完整的交叉光帶，表明該刀位是在毛坯表面粗糙表面上的，以確保最終產品。在粗糙區域內不留未加工，如果有明顯的凹陷區域，刀在這里，無論如何確保刀具切削到毛坯表面的最低位置。

　　2.成型面的對刀

　　除了加工中經常遇到的毛坯余量很大，加工已形成表面加工或半成形表面加工的問題經常遇到。例如，在模具制造過程中，芯部已經完成精加工或半精加工和熱處理，當返回工作臺進行二次精加工時會考慮幾個問題：如何夾緊，如何用什么基準來塑造刀面。如果在成型面上使用試切法，則會用很小甚至是零的裕度劃傷成品表面。在這種情況下，除了常用的光電測邊儀、自動對刀工具外，還可以采用幾種非常簡單，但非常方便有效的對刀方式。

　　2.1紙片對刀

　　首先選擇一個平面，拿一張紙，把它放在平面上。同時，使用手脈沖發生器(通常稱為手輪)緩慢降低z軸。此時，主軸不能轉動。當刀具靠近平面時，可以調整手輪上的齒輪，使紙張剛好不能通過刀具與平面之間的微小間隙。此時，Z可視為0。這種方法簡單方便，但由于日常生活中使用的普通A4打印紙厚度約為0.08 mm，稍厚一些，可以使用較薄的紙張，在精度要求較低的情況下完全可以滿足需要。如果精度要求較高，對中后機床坐標可向下移動0.03 mm，最終精度可控制在0.01 mm左右，滿足大多數產品的精度要求。

　　另一種紙張對準規則可用于用切削液或油濕潤紙張，并將其粘在工件的上表面或側面。主軸低速旋轉，接觸紙張。當看到紙張被刀具切割并飛濺時，可以認為刀具已經接觸到準直面，然后再減去紙張的厚度就可以得到最終的準直位置。

　　上述兩種“紙張法”可以滿足大多數情況下的精度要求。

　　2.2利用刀具或刀桿對刀

　　在數控加工中，為了不損傷表面，操作方便，還可以采用將普通銑刀或刀桿水平放置在對刀平面上的方法。在這種方法中,本文方法可以更換銑刀,可以輕輕放置在平面上,在z軸下行的過程中,反復水平工具欄,讓它通過銑刀之間的間隙和軸上的飛機。當刀具水平無法通過間隙時，將相對坐標設為零。工具移動后，在Z0處將工具條直徑向- Z方向移動，以獲得所需的機床坐標。

　　由于刀具直徑恒定和手輪的最小尺度，理論上可以保證刀具的定位精度為0.001毫米。水平放置在這里的工具也可以替換為其他標準尺寸的物品，如塊規、塞規等。

　　上述方法具有“就地取材”的特點，方便實用。

　　特殊情況下的對刀

　　1.在刀的特殊位置使用量塊規、量塊等標準件。在一些復雜的刀具部件中，經常遇到這樣的情況：刀具或尋邊器達不到或觸不到刀具所需的基準面，這時就不能用常規的方式將刀具對刀。如圖所示，刀具的參考位置為面5。由于刀具或尋邊器無法伸入工件內，利用量塊4將刀面從位置5轉移到位置4，然后利用尋邊器最終達到刀具的目的。

　　2.特殊形狀零件的反刀。在刀具方面，當X、Y、Z三個方向不能用于刀具的異形零件時，傳統的方法無法解決這一問題。因此，可以考慮使用三維建模軟件中的“布爾減法運算”來創建和處理一個長度、寬度和高度為夾具的標準工裝來包裝異形零件。因此，將異形零件上的刀具轉化為刀具上的刀具，俗稱“刀具分割”，而刀具上的刀具可以通過邊緣檢測來實現。

　　3.工作臺上有兩個或多個工件要在刀具上加工。在生產過程中，會出現幾次這樣的情況：生產方突然收到一些急需的零件，需要在幾個小時內發貨，機床數量不夠，或者現有機床全部處于工作狀態，這時就需要停一臺或多臺機床進行處理緊急情況。但為了不丟失剛加工好的工件坐標，因此只能在工作臺的其他位置夾緊，刀具最重要的是將程序G54改為G55，同時，當輸入工件坐標系原點時機床坐標必須處于剛選狀態G55代碼輸入可以確保在處理過程中不會出現任何問題。

　　二、加工中心對刀

　　加工中心與數控銑床的區別在于加工中心比數控銑床多了自動換刀裝置和刀具庫，可以實現自動換刀。因此，數控銑床方法完全適用于加工中心，但加工中心最大的不同是刀具可以更換，在更換刀具時，刀具的實現往往要考慮到每一刀具不同的刀具長度和刀具長度，即要考慮補償的長度。

　　常用的加工中心對刀方法有兩種:

1.對刀時,第一把刀具的Z坐標為參考基準,其他之后出現的所有刀具對刀時與第- -把刀的Z值做對比,根據差值的正負值來決定正、負補償。以FANUC-OIM為例,第一把刀具的“(形狀) H"為零,其他刀具則根據差值輸入對應刀號的“(形狀)H"里。在此,要特別注意補償的正負,如果輸入錯誤,要么加工不到工件,要么刀具甚至主軸會直接撞上夾具。因此,應慎重輸入。

2.對刀時所有刀具的對刀Z值都輸入為零,以對刀時的機械坐標Z值作為長度補償值直接輸入“offset setting'里的“(形狀) H”里,此方法相對于上面一種方法來說更方便,但是對于新手來講不太容易理解。

　　三、尾注

　　通過對對刀方法的簡要介紹，可以看出數控銑床有多種對刀儀對刀方法。根據坯料或工件的形狀和特點，應考慮坯料的材質、工件的特殊要求、熱處理條件等因素。綜上所述，在不同的情況下采用正確有效的方法具有重要的現實意義。