数控车床的装刀与对刀

数控车床的装刀与对刀

【摘要】本文阐述了车刀安装的注意事项，列举了数控车的对刀方法，并以华中数控世纪星HNC-21/22T车削系统为例说明试切对刀方法的操作步骤。

【关键词】数控车装刀对刀

1 前言

装刀与对刀是数控车床加工中极其重要并十分棘手的一项工作。对刀的好与差，将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。通过对刀或刀具预调，还可同时测定其各号刀的刀位偏差，有利于设定刀具补偿量。

2 车刀的安装

（1）车刀不能伸出刀架太长，应尽可能伸出的短些。因为车刀伸出过长，刀杆刚性相对减弱，切削时在切削力的作用下，容易产生振动，使车出的工件表面不光洁。一般车刀伸出的长度不超过刀杆厚度的2倍。（2）车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装高或装低，一般不能超过工件直径的1%。以车削外圆（或横车）为例，当车刀刀尖高于工件轴线时，因其车削平面与基面的位置发生变化，是前角增大，后角减小：反之，则前角减小，后角增大。车刀安装的歪斜，对主偏角和副偏角影响较大，特别是车螺纹时，会使牙形半角产生误差。因此，正确地安装车刀，是保证加工质量，减少刀具磨损，提高刀具使用寿命的重要步骤。（3）装车刀用的垫片要平整，尽可能地用厚垫片以减少片数，一般只用2-3片。如垫刀片的片数太多或不平整，会使车刀产生振动，影响切削。并使各垫片在刀杆正下方，前端与刀座边缘齐。（4）车刀装上后，要紧固刀架螺钉，一般要紧固两个螺钉。紧固时，应轮换逐个拧紧。同时要注意，一定要使用专用扳手，不允许再加套管等，以免使螺钉受力过大而损伤。

图1所示为车刀安装角度示意。图（a）为“—”的倾斜角度，增大刀具切削力；图（b）为“+”的倾斜角度，减少刀具切削力。

3 对刀

在加工程序执行前，调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过程称为对刀。理想的基准点可以设在基准刀的刀尖上，也可以设定在对刀仪的定位中心（如光学对刀镜内的十字刻线交点）上。

对刀一般分为手动对刀和自动对刀两大类。目前，绝大多数的数控车床（特别是车床）采用手动对刀，其常用方法有定位对刀法、光学对刀法、试切对刀法。

定位对刀法的实质是按接触式设定基准重合原理而进行的一种粗定位对刀方法，其定位基准由预设的对刀基准点来体现。对刀时，只要将各号刀的刀位点调整至对刀基准点重合即可。光学对刀法是一种按非接触式设定基准重合原理而进行的对刀方法，其定位基准通常由光学显微镜上的十字基准刻线交点来体现，这种对刀方法比定位对刀方法的对刀精度高，且不会损坏刀具。试切对刀的基本原理是通过每一把刀具对同一工件进行试切削，分别测量出其切削部位的直径和轴向尺寸，来计算出各刀具刀尖在X轴和Z轴的相对尺寸，从而确定各刀具的刀补量，由于试切法不需要任何辅助设备，所以被广泛地用于经济型数控车床。试切法对刀按照“试切-测量-调整”的对刀模式，要较多地占用机床时间。在前2种手动对刀方法中，均因可能受到手动和目测等多种误差的影响，其对刀精度十分有限，往往通过试切对刀，以得到更加准确和可靠的结果。

下面以华中数控世纪星HNC-21/22T数控车床系统为例说明试切对刀方法及步骤，见图2所示。

3.1 对T01号车刀（基准刀）

（1）回参考点→在主菜单下用MDI方式运行T0100，选定一号刀。（2）对Z轴：按【手动】键→移动车刀车平Z端面（表面A），X轴正向退出→按【刀具补偿】键→按【刀偏表】键→在#0001行中的试切长度中栏中输入0.0。（3）对X轴：按【手动】键→沿着表面B车削一段外圆，Z轴正向退刀，停车测量外径ΦD→在#0001行中的试切直径栏中，输入X轴外径ΦD值，可得到工件坐标系X原点位置。

3.2 对T02号刀（非基准刀）

在主菜单下用MDI方式运行T0200，选定二号刀。

（1）对Z轴：按【手动】键→移动车刀车平Z端面（表面A），X轴正向退出→按【刀具补偿】键→按【刀偏表】键→在#0002行中的试切长度中栏中输入0.0。（2）对X轴：按【手动】键→沿着表面B车削一段外圆，Z轴正向退刀，停车测量外径ΦD→在#0002行中的试切直径栏中，输入X轴外径ΦD1值。同理，对于T03、T04号刀的对刀过程与T02号相同。

3.3 检验对刀是否正确（以T0202号刀为例）

用MDI方式→输入T0101→按循环启动键→输入G00X30Z20；→按循环启动键，判断刀具所处的位置是否与输入值相符，相符即正确。

4 结语

对数控车床，装刀和对刀都是很重要的。尤其对刀是数控加工中的主要操作和重要技能，通过对刀才能建立正确的工件坐标系，对刀的正确与否，直接影响到加工零件的精度，只要掌握了基本的试切对刀法，就会融会贯通掌握其它对刀

方法。

参考文献：

[1]徐宏海.数控加工工艺[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]邓奕.数控加工技术实践（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2009.