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簡述四軸機床的對刀
工業發展水平的提高和工業產品更新換代的加快，對數控加工技術的要求越來越高，對高檔數控機床的需求也越來越迫切。數控機床是國家制造水平的標志，多軸加工技術代表著數控技術的進步。多軸加工可以加工一般三軸聯動機床不能加工或一次夾緊加工不能完成的連續光滑自由曲面，如加工回轉體、螺旋線等外圈的凹槽，大大提高了加工效率和加工質量以及加工精度。因此，多軸加工技術的研究對我國高檔機床的發展具有重要意義。
在多軸加工過程中是一個非常重要的環節。刀具的精度直接影響加工精度，如果操作不當，將直接影響工件的質量，甚至會使刀具與機床發生碰撞，造成重大事故。刀具的加工方法必須符合零件加工精度的要求，從而提高零件的加工質量，提高加工效率，降低生產成本。工件安裝后，為了準確地加工工件上的零件形貌，需要找到工件坐標系與機床坐標系之間的位置關系。確定這種關系的方法是設置刀。有兩種類型的拆分和自動。手工對刀時，應根據加工零件的具體形狀確定操作過程。本文主要討論了四軸聯動數控機床。
一、四軸對刀的原理
1.1對刀點的確定
對刀點是工件在機床上定位裝夾后，用于確定工件坐標系在機床坐標系中位置的基準點。為確保加工的正確，在編制程序時，應合理設置對刀點。一般來說，銑床對刀點應選在工件坐標系的原點上，或至少x，y方向重合，這樣有利于保證精度，減少誤差。
1.2換刀點的確定
在使用多種刀具加工的銑床或加工中心上，工件加工時需要經常更換刀具，在程序編制時，應考慮設置換刀點。換刀點應根據換刀時刀具不碰到工件、夾具和機床的原則而定。
1.3對刀方法
對刀的的準確程度將直接影響加工精度。對刀方法一定要同零件加工精度要求相適應。當零件加工精要求較高時，可用杠桿百分表或百分表找正，使刀位點與對刀點一-致。
常用的對刀方法有:(1)采用碰刀(或試切)方式對刀;(2)采用百分表對刀;(3)采用專用的對刀儀或尋邊器。如果對刀要求精度高，為方便操作，可以采用用專用的對刀儀或尋邊器的方法確定刀具與工件的相對位置進行對刀。其操作步驟為:
(a) A軸對刀(圖1)
一般情況下，加工A軸的回轉體零件端面平面采用百分表(或百分表)對刀，檢測平面的水平度即可。
(1)將百分表裝在主軸上;(2)改用微調操作，使測量頭與A端表面慢慢接觸;(3)調整指針至零位，將表座慢慢向B端推進;(4) A，B兩端指針最底點和最高點在全程上讀數的最大差值，就是全部長度上的平行度誤差，如左偏0.48 mm;(5)微調A軸的距離0.48/2 =0.24;6)重復檢測AB面的水平度直到百分表的差值減小到允許的范圍內即可。此時可測得工件坐標系原點W在機械坐標系中的A軸的坐標值。
(b) Y軸對刀(圖2)
(1)將尋邊器裝在機床的主軸上，調整工作臺的位置。讓尋邊器調至到工件y軸的一側;(2)使用手輪的微調按鈕，讓尋邊器慢慢接觸到工件的邊緣。按x100， x10， x1的順序調整手輪的倍率。直到尋邊器發光時，記錄下此位置的坐標值(如Y= - 168 mm);(3)將尋邊器抬高遠離工件，然后移動工件至y軸的另一側;(4) 按照上述步驟2的操作，記錄y軸另一側坐標( 如Y= -256 mm);5)根據所得到的坐標可得工件坐標系原點W在機床坐標系的y坐標值為( - 168 - 256)/2= -212 mm。
(c) X軸對刀(圖3)
(1)移動工作臺，將主軸移動至x軸的側面，讓尋邊器靠近工件的端面;(2)改用微調按鈕，按照x100， x10， x1的順序慢慢調整尋邊器與工件端面的距離，當尋邊器發光時記錄下x軸的坐標(如X= - 320 mm);(3)若尋邊器測頭的半徑為5 mm，則工件坐標系原點W在機床坐標系的x坐標值為- 320-5= - 325 mm。
(d) Z軸對刀(圖4)
(1)將主軸上的尋邊器換成加工所使用的刀具，采用試切法進行對刀(也可采用塞尺對刀的方法);(2)將z軸上的切削刀具放置在工件的上表面，A軸對刀已經使工件上表面處于水平狀態;(3)使用手輪的微調按鈕，讓旋轉的刀具慢慢接觸z軸的上表面;(4)當工件上表面有細小的劃傷或有切削粉末出現時，記錄下此時機床坐標系Z值(如Z= -400 mm)。
二、四軸對刀注意事項
定刀操作中應注意以下問題：
(1) 采用合理的對刀方法(塞尺對刀、探邊對刀、試切法)，保證零件的加工精度;
(2) 切邊裝置必須按順序由大到小調整，如X100、X10、X1;
(3) 對刀時，注意各軸的正負方向，以免發生危險;
(4) 如果不采用試切法，則必須在主軸停止轉動的情況下進行;
(5) 在a軸對刀時，注意a軸的旋轉范圍，選擇合理的對刀角度。
三、小結
國民經濟的增長和技術的不斷創新，多軸加工技術已成為機械裝備制造業不可缺少的加工方法，并正向高精度、高智能化方向發展。預計在不久的將來，隨著五軸數控機床系統的普及，將為中國成為世界制造強國奠定堅實的基礎。
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