在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工機(jī)床被普遍使用。一個(gè)熟練的雙頭數(shù)控車操作者必須要掌握對刀這一基本技能。在實(shí)際生產(chǎn)中，對刀效率和對刀誤差直接影響數(shù)控加工效率和加工零件的精度。

    不同的雙頭數(shù)控車對刀方法略有不同，但對刀原理基本一致，只要知道數(shù)控系統(tǒng)的對刀原理，結(jié)合具體系統(tǒng)的使用說明，我們就可以進(jìn)行對刀操作。但數(shù)控系統(tǒng)的對刀方法有多種，這就要求我們知道各種對刀方式的優(yōu)缺點(diǎn)以及使用條件。

    一、為什么要對刀

    通常，我們對某一零件進(jìn)行數(shù)控加工。首先是數(shù)控編程人員對零件的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分析，確定加工方案，然后選取工件上一點(diǎn)作為坐標(biāo)系原點(diǎn)進(jìn)行編程，我們稱之為程序坐標(biāo)系和程序原點(diǎn)。該點(diǎn)的確定原則為容易確定和方便編程計(jì)算，一般與零件的工藝基準(zhǔn)或設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，因此也被稱作工件原點(diǎn)，以此建立的坐標(biāo)系也稱工件坐標(biāo)系。數(shù)控編程是以工件坐標(biāo)系為基礎(chǔ)進(jìn)行的，而零件加工是在數(shù)控車床上進(jìn)行的。數(shù)控車床通電后，如果系統(tǒng)檢測元件采用增量編碼器時(shí)，必須進(jìn)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)，其目的是建立數(shù)控車床進(jìn)行位置測量、控制、顯示的統(tǒng)一基準(zhǔn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系。如果系統(tǒng)檢測元件采用編碼器時(shí)，數(shù)控車床通電后機(jī)床坐標(biāo)系同時(shí)建立，不需要進(jìn)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)操作。現(xiàn)在我們可以知道工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系二者沒有任何，為了將二者起來，我們就要進(jìn)行對刀操作。

    二、FANUC系統(tǒng)確定工件坐標(biāo)系有三種方法

    種是通過對刀將刀偏值直接輸入?yún)?shù)從而獲得工件坐標(biāo)系。這種方法操作簡單，可靠性好。通過刀偏與機(jī)械坐標(biāo)系緊密的在一起，只要不卸刀具、不改變刀偏值，工件坐標(biāo)系就不會變，即使更換刀片，只要稍加修正，工件坐標(biāo)系還在原來的位置，斷電、重啟機(jī)床也不會影響坐標(biāo)系位置。

    第二種是在程序中G50之后一個(gè)值來設(shè)定工件坐標(biāo)系，對刀后需將刀具上的點(diǎn)，比如刀尖，移動(dòng)到G50設(shè)定的坐標(biāo)位置才能加工。

    第三種方法是運(yùn)用MDI設(shè)定六個(gè)坐標(biāo)系，G54~G59，這種坐標(biāo)系可以通過外部工件零點(diǎn)偏移值或工件零點(diǎn)偏移值來改變其位置。改變外部工件零點(diǎn)偏移值或工件零點(diǎn)偏移值三種方法分別是從MDI面板輸入，用G10或G50編程，用外部數(shù)據(jù)輸入功能。

    三、試切對刀

    對刀一般可分為手動(dòng)對刀和自動(dòng)對刀，目前，絕大多數(shù)雙頭數(shù)控車都采用手動(dòng)對刀。其中手動(dòng)對刀又分四種方法：定位對刀法、光學(xué)對刀法、ATC對刀法、試切對刀法，但無論采用哪種對刀方式，皆因手動(dòng)和目測等誤差，對刀精度有限，終還要通過試切加以修正。下面以采用FANUC?搖0i數(shù)控系統(tǒng)的CK6150數(shù)控車床為例，具體步驟如下。

    工件和刀具裝夾完畢，在手動(dòng)工作方式下，讓主軸旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)刀架使刀尖車削零件外圓，然后保證X方向不動(dòng)，按原路退出，主軸停止，測量零件外圓尺寸，讀取數(shù)值X1，將測量值X1輸入到刀具參數(shù)中刀具補(bǔ)償、形狀相應(yīng)的的補(bǔ)償號中，系統(tǒng)會自動(dòng)用刀具當(dāng)前X坐標(biāo)減去試切出的那段外圓直徑，即得到工件坐標(biāo)系X原點(diǎn)的位置。再移動(dòng)刀具試切工件外端端面，在相應(yīng)的刀具參數(shù)中刀具補(bǔ)償、形狀相應(yīng)的的補(bǔ)償號中輸入Z0，系統(tǒng)會自動(dòng)將此時(shí)刀具的Z坐標(biāo)減去剛才輸入的數(shù)值，即得到工件坐標(biāo)系Z原點(diǎn)的位置。此時(shí)將程序原點(diǎn)O設(shè)在工件端面，即將工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系建立關(guān)聯(lián)。在程序中使用Taabb就可以成功建立出工件坐標(biāo)系，其中aa為對應(yīng)的刀具號（取值范圍00~99），bb為對應(yīng)的補(bǔ)償號（取值范圍00~99）。事實(shí)上，通過此法對刀仍然存在誤差，需在粗加工后，進(jìn)行測量并進(jìn)行修正，這樣就可保證加工零件尺寸在要求公差范圍內(nèi)。

    四、對刀技巧

    在日常生產(chǎn)中，我們通常將上面對刀過程調(diào)整為工件和刀具裝夾完畢，先測量工件直徑得到數(shù)值X1，然后旋轉(zhuǎn)主軸，移動(dòng)刀尖至剛才測量處，在刀具參數(shù)中刀具補(bǔ)償、形狀相應(yīng)的的補(bǔ)償號中輸入X1+0.2，Z方向?qū)Φ斗绞讲蛔儯缓筮\(yùn)行程序加工，因?yàn)閷Φ哆^程中放大了測量尺寸，所以終零件尺寸也會被放大，用千分尺測量零件，得到直徑X2，用X2減零件標(biāo)注尺寸（有公差要求的取公差中間值），將得到的差值通過“+輸入”方式補(bǔ)償?shù)綄?yīng)補(bǔ)償號中，這種方法對刀既有效率又準(zhǔn)確。又因在程序中使用Taabb方式建立工件坐標(biāo)系，我們可以為同一把刀建立不同的坐標(biāo)系，例如T0101，T0102，T0103……來加工不同長度的工件，程序稍加調(diào)整而不用重新對刀。

    對刀的目的是確定程序原點(diǎn)的位置。對刀完成后，調(diào)用程序原點(diǎn)方法不同，編程使用方式就不同。各種設(shè)置方式可以組合使用，以適應(yīng)不同的應(yīng)用條件和不同的工作效率。