數(shù)控機床常用對刀方法與機內(nèi)對刀儀
 
　　通常情況下，一臺機床的機床坐標(biāo)系是固定的，而工件坐標(biāo)系可以根據(jù)加工工藝的實際需求分別建立若干個，例如由G54、G55等來選擇不同的工件坐標(biāo)系。
　　
　　對刀的目的進行數(shù)控加工時，數(shù)控程序所走的路徑均是主軸上**的刀尖的運動軌跡。**刀位點的運動軌跡自始至終需要在機床坐標(biāo)系下進行精確控制，這是因為機床坐標(biāo)系是機床***的基準(zhǔn)。編程人員在進行程序編制時不可能知道各種規(guī)格**的具體尺寸，為了簡化編程，這就需要在進行程序編制時采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)，然后在使用**進行加工時，將**準(zhǔn)確的長度和半徑尺寸相對于該基準(zhǔn)進行相應(yīng)的偏置，從而得到**刀尖的準(zhǔn)確位置。所以對刀的目的就是確定**長度和半徑值，從而在加工時確定刀尖在工件坐標(biāo)系中的準(zhǔn)確位置。
　　
　　常用對刀方法機外對刀
　　
　　****儀是一種可預(yù)先調(diào)整和測量刀尖長度、直徑的測量儀器，該儀器若和數(shù)控機床組成DNC網(wǎng)絡(luò)后，還可以將**長度、直徑數(shù)據(jù)遠程輸入加工中心NC中的**參數(shù)中。此種方法的***是預(yù)先將**在機床外校對好，裝上機床即可以使用，**節(jié)省輔助時間。但是主要缺點是測量結(jié)果為靜態(tài)值，實際加工過程中不能實時地對**磨損或破損狀態(tài)進行更新，并且不能實時對由機床熱變形引起的**伸縮進行測量。
　　
　　試切法對刀
　　
　　試切法對刀就是在工件正式加工前，先由操作者以手動模式操作機床，對工件進行一個微小量的切削，操作者以眼觀、耳聽為判斷依據(jù)，確定當(dāng)前刀尖的位置，然后進行正式加工。該方法的***是不需要額外投資添置工具設(shè)備，經(jīng)濟實惠。主要缺點是效率低，對操作者技術(shù)水平要求高，并且容易產(chǎn)生人為誤差。在實際生產(chǎn)中，試切法還有許多衍生方法，如量塊法、涂色法等。
　　
　　機內(nèi)對刀
　　
　　此種機內(nèi)對刀方式是利用設(shè)置在機床工作臺面上的測量裝置（對刀儀），對刀庫中的**按事先設(shè)定的程序進行測量，然后與參考位置或者標(biāo)準(zhǔn)刀進行比較得到**的長度或直徑并自動更新到相應(yīng)的NC**參數(shù)表中。同時，通過對**的檢測也能實現(xiàn)對**磨損、破損或安裝型號正確與否的識別。
　　
　　機內(nèi)對刀儀
　　
　　機內(nèi)對刀儀的組成
　　
　　機內(nèi)對刀儀一般由傳感器、信號接口以及對刀宏程序軟件組成。
　　
　　按照傳感器工作方式，機內(nèi)對刀儀可以分為接觸式對刀儀和激光對刀儀兩類。其中的接觸式對刀儀自身的重復(fù)測量精度為1μm，又可以根據(jù)對刀儀信號傳輸方式的不同，進一步細(xì)分為以下幾類：電纜式對刀儀；紅外線式對刀儀；無線電式對刀儀。
　　
　　電纜式對刀儀，由于不需要對刀信號的轉(zhuǎn)換部件而有相當(dāng)佳的單件性價比，因此在工作中相當(dāng)為常見，但是其缺點是有電纜線的拖曳，限制了該對刀儀的應(yīng)用場合，大多適用于中小規(guī)格的三軸銑床/加工中心。
　　
　　紅外線式對刀儀，信號傳輸范圍一般在6m以內(nèi)。其***是采用編碼的HDR（高速數(shù)據(jù)傳輸）紅外技術(shù)從而避免了電纜拖曳帶來的不便和潛在的安全威脅，對刀后可以隨時從工作臺面取下不占用加工空間，并且可以多臺機床共用一臺對刀儀從而降低綜合成本。其缺點是在小型加工中心上使用時性價比不高。由其特點決定，該類對刀儀多用于中型機床以及大型的數(shù)控立車等。
　　
　　無線電式對刀儀，無線電信號傳輸范圍一般在10米以上。其***是無線電信號傳輸范圍大并且不易受到環(huán)境影響，對刀后可以隨時從工作臺面取下不占用加工空間，并且可以多臺機床共用一臺對刀儀從而可以降低綜合成本。該類對刀儀多用于大型/重型機床。
　　
　　激光對刀儀，如?？怂箍档腖TS35.60，該產(chǎn)品的基本原理為采用聚焦激光光束為觸發(fā)媒介，當(dāng)激光光束被旋轉(zhuǎn)的**遮蔽時，產(chǎn)生觸發(fā)信號。和接觸式對刀儀有本質(zhì)不同的是激光對刀儀采用非接觸測量，在對刀時沒有接觸力，因而可以對極其細(xì)小的**進行測量而不用擔(dān)心由于接觸力導(dǎo)致細(xì)小**的折損，如LTS35.60可以測量的**直徑可以小至0.008mm（例如鉆頭、絲錐類或者微型銑刀等），自身重復(fù)測量精度達到0.2μm。同時，由于測量時，**以加工速度高速旋轉(zhuǎn)，所以測量狀態(tài)幾乎完全等同于實際加工狀態(tài)，提高了對刀的實用精度。由于采用激光技術(shù)，該對刀儀可以對**外形進行掃描而測量**的輪廓，并可以對多刃**的單個刀刃進行破損監(jiān)測。其主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要額外的高質(zhì)量氣源對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行保護，造價較高，主要適用于高速加工中心。
　　
　　機內(nèi)對刀儀的常見功能和優(yōu)勢
　　
　?。?）**長度/直徑的自動測量和參數(shù)更新：**在轉(zhuǎn)動時進行長度/直徑的動態(tài)測量，測量參數(shù)包含了機床主軸的端向跳動/徑向跳動誤差，從而得到了**在高速加工時的“動態(tài)”的偏置值；同時，可以隨時進行**參數(shù)的自動測量，從而極大***了由于機床熱變形引起的**參數(shù)的“改變”；測量結(jié)果自動更新到相應(yīng)**的參數(shù)表中，完全避免人為對刀和參數(shù)輸入帶來的潛在風(fēng)險。
　　
　?。?）**磨損/破損的自動監(jiān)控：在實際生產(chǎn)過程中，當(dāng)**磨損或者破損（折斷）時，操作者很難及時發(fā)現(xiàn)并糾正（尤其是直徑較小的鉆頭類**），從而造成更多后續(xù)**的損失甚至工件的報廢。使用機內(nèi)對刀儀可以在**加工完畢后放回刀庫前，自動對**長度進行一次測量，若發(fā)生正常磨損時可以自動將磨損數(shù)值更新到刀損參數(shù)中，若發(fā)生超長磨損可以當(dāng)作**破損（折斷）從而選擇更換新刀進行下一個工件的加工或者自動停機報警提示操作者進行**更換。這樣，提高了產(chǎn)品質(zhì)量并降低**損耗或廢品率。
　　
　?。?）機床熱變形的自動補償：機床進行生產(chǎn)加工時，隨著周圍環(huán)境溫度的變化以及工作負(fù)荷的變化，機床的熱變形隨時都在發(fā)生進而帶動**發(fā)生變化，其結(jié)果就是車間內(nèi)同一臺機床在早/中/晚不同時段加工出產(chǎn)品的尺寸精度發(fā)生很大的波動。使用機內(nèi)對刀儀后，可以在加工前或者加工過程中隨時對**參數(shù)進行自動測量和更新，每次測量都是在當(dāng)前機床熱變形的狀態(tài)下進行的**設(shè)置，從而極大的降低了由于機床熱變形引入的誤差。
　　
　　（4）**輪廓的測量和監(jiān)控：在特殊的加工中，如成型刀，使用機外對刀儀進行**輪廓的測量和**狀態(tài)判斷是費時而復(fù)雜的工作，同時對操作者的對刀技巧也有很高的要求。這時，若使用機內(nèi)激光對刀儀，可以隨時利用激光光束進行**輪廓的掃描測量或監(jiān)控，并根據(jù)需要進行相應(yīng)參數(shù)的自動更新。