摘要：對刀方法在數控車削加工工作中發揮著重要作用，操作人（rén）員需要根據零部件（jiàn）特點選擇適宜的對刀方法，通過適宜的對刀方法確定工件坐標係（xì），確保刀具刀尖的協調統一，進（jìn）而提高數控車削加工質量（liàng）與效率。基於此，文章簡要概述了數控車削加工（gōng）工藝中的實用對刀方法及基本原理（lǐ），並就數控車削加工（gōng）工藝常用的試切法、對刀儀法及 ATC 對刀法等實（shí）用方法進行（háng）了概述分析，以（yǐ）期為數控車削（xuē）加工工作的順利開展夯實基礎。

     利用數控車削加工工藝製（zhì）作零部件時，需要針對零部（bù）件特點及類（lèi）別選擇適宜的對刀方法（fǎ），以此確保車削加工工藝中的刀具刀（dāo）尖朝向一致。為了提（tí）高（gāo）數控車削加工（gōng）工（gōng）序精準性，需要確保刀具刀尖運行軌跡（jì）嚴格依照坐標程序執行。這（zhè）裏提到（dào）的坐標程序需（xū）要依照零部件尺寸確（què）定橫縱坐標係，用於明確工件、機（jī）床二（èr）者位置的分析方（fāng）法指的就是對刀方法。對刀操作對於數控（kòng）車（chē）削加工工藝而言是確定坐標體係的主要步驟（zhòu）之一，也是確保數控編程（chéng）係統與數控原點保持一致性的重要（yào）操作。在進行對刀操作工藝的時候，操作者需要將對刀指令傳輸至數控車床，以此確保數控車削操作嚴格（gé）依照編製程序執行。對刀作為數（shù）控車（chē）削（xuē）加工工藝的重要實用技能，對刀方（fāng）式的精準與否直接關乎著零（líng）部件加工

     對刀方法就是測量計算程序與數控機床間（jiān）的原（yuán）點距離，結合實際情況設置（zhì）好程序原點後，調控刀具刀尖沿著（zhe）設（shè）定坐標係依（yī）照（zhào）程序流程作業。簡言之，就是在明確刀具刀尖起始坐標的前提下依照零部件尺寸特點搭建零部件坐標（biāo）係、設定位置補償（cháng）量，以此明確製作零部件與數（shù）控機床（chuáng）間的相（xiàng）對關係。在利（lì）用對刀方法進（jìn）行（háng）數控車削加工工（gōng）藝時，需要依照零部件加工原點設定坐標（biāo）係（xì），隨後綜合考（kǎo）量刀具（jù）尺寸對於數控車削加工的（de）諸多影響（xiǎng），以（yǐ）此為（wéi）基礎錄入刀具補償量，提高數控車削加工工藝質量。

     在利用數控車削工藝進行零部件批量生產製造時需要將數控編程與車床加工分開管理，因此在進行程序編訂時需要依照設計圖紙確定坐標（biāo）係及程（chéng）序原（yuán）點。我國數控車削工藝（yì）使用的數控刀架多為四工位結構，部分（fèn）車床使用六工位及轉塔式刀架，雖然使用（yòng）刀架類（lèi）別不同，但是其（qí）基本工作原理大同小異，現以（yǐ）四工位刀架為例就其數控車削對刀原理進行分析探究。操作人員（yuán）首先需要將四把刀（dāo）具安（ān）裝（zhuāng）到對應刀架上，由於四把刀具位於不同位置且存在一定偏差，此時就需（xū）要選定一把刀作為基準，以此為基礎將（jiāng）相關參數輸（shū）入其中並進行程序編製，待參數輸入完（wán）畢後程序會自動對剩（shèng）餘三把刀（dāo）具讀取刀補值，並完（wán）成（chéng）對（duì）刀處理。

     通過（guò）與基準刀的碰觸，明確偏差位移，並將（jiāng）測得數據錄入中控係統（tǒng），在進行數控（kòng）車削加（jiā）工工作時，編製程序會自動對每把刀具的偏移差（chà）進行（háng）補植處理。對刀（dāo）操作工藝就其實質而言就是根據零部件特點設定數控車削體係、編製數控車削程序，並借助常用的 G92、G59、G54、G50等代碼實現（xiàn）精準對（duì）刀處理。對刀方法基本工作原（yuán）理如圖 1 所示。由圖 1 可（kě）知，設定的程序原點通常情況下（xià）需要與零部件（jiàn）設計基準處於同一位置，編程人員需要依照坐標係上（shàng）標定的坐標（biāo）數據（jù）調控編製刀尖走向。位（wèi）於初始原（yuán）點的刀尖與（yǔ）程序設定原點間存在X 向及 Z 向的偏移，由（yóu）此導致刀尖在執行程序指令（lìng）時也會存在類似偏移情況，此時（shí）就需（xū）要（yào）計算測定這一偏移距離，並通過數控技術調整規範刀尖運行軌跡。

     不同類別的數控（kòng）機床對應的（de）對刀方法存在較大差異（yì），基本（běn）對刀流程（chéng）及操作技巧（qiǎo）也存在一定偏差（chà）。一般情況下，數控對（duì）刀操作主要分為機外對刀、機內對刀這兩大類，其中機內對刀在（zài）數控車（chē）削加工工藝中最為常見。下麵就數控（kòng）車削加工工藝（yì）中常見的實用對刀方法及操作（zuò）技巧進行（háng）簡單概（gài）述與分析。

     試切法在數控車削加工工藝中的應用最為廣泛，采用試切法進行對刀測定時無須其他輔（fǔ）助工（gōng）具，隻需要確保零部件（jiàn）緊密安裝到卡盤中即可。零部件（jiàn）安裝完畢後，機床與工件在坐標係中沒有位於同一（yī）位置，為了（le）後續（xù）編（biān）程（chéng）計量工作的順利進行（háng），編程人（rén）員需要綜合考慮多方因素，在此基礎上設置建立工（gōng）件坐標（biāo）係，劃定刀具運行（háng）範圍，以確保對刀操作精準無誤，也將刀具走（zǒu）向劃分到合理範圍內，以免影響零部（bù）件的數控車削質量。刀具刀尖準確放置在起刀點後，數（shù）控機床（chuáng）自動回歸到原始位點（diǎn），操作人員將綠色指示燈開啟後，係統進（jìn）入開（kāi）啟狀態；在操作界麵下的 MDI 模式（shì）中確定基準刀具，通過（guò）切（qiē）換機床畫麵的方（fāng）式對（duì）其他刀具的補（bǔ）償值分別進行設定；在進行手動對刀操作時需要確保（bǎo）對刀方向維持不變，及時記錄 X 軸坐標，並將測量獲（huò）得的零部件孔徑及（jí）外部直徑輸入到數控機床（chuáng）編程係統（tǒng）中；以同樣方（fāng）式對平斷麵進行試切處（chù）理，並（bìng）確保退刀過程的平穩性，盡量避免出現位置偏移情況，將（jiāng）獲（huò）得的（de）補償值轉換為 Z 軸坐（zuò）標並錄入係統中。剩餘刀具的（de）對刀補償與前麵（miàn）所述的方法基本一致，隻需加工處理零部件端麵即（jí）可（kě），無須再進行切削（xuē）處理。為了提高試切對刀操作工（gōng）藝準確性，操作人員（yuán）還需仔細確認刀具半徑、輸入對（duì）應（yīng）補（bǔ）償數值，並（bìng）將（jiāng）處於不同假想位置的補償數值錄入（rù）數控編程係統中。

     對刀儀法隸屬於機外對刀範疇，操作（zuò）人員需要整合分析刀尖假想位置、刀具與兩軸間距（jù），並利用對刀儀在數控機床上（shàng）完成刀具校對工作，隨後才能進入後續的裝機使用操作。對刀儀主要由（yóu）精度較高的測頭、信號傳輸模塊及兼（jiān）具硬性、耐磨性的對刀探（tàn）針（zhēn）這三大核心部件組成（chéng）。對刀探針直接與刀具接觸，在繞性支撐杆（gǎn）的作（zuò）用下能（néng）夠將其與刀具的作用力傳輸到高精測頭；信號傳（chuán）輸模塊能夠自動接收來（lái）自高精測頭的通（斷）指令，將識別、獲取的（de）刀具參數及補償信息（xī）傳輸給數控係統。在利用對（duì）刀儀進行對刀控製工作時需要搭建工具台，安裝刀（dāo）具台，並確保刀具（jù）台與（yǔ）刀架尺寸一致，以（yǐ）提高對（duì）刀工藝精準（zhǔn）性。具體操作流（liú）程如下：首先將（jiāng）刀具固（gù）定在刀具台上，順次（cì）搖動 X 向、Z 向手柄，確保放大鏡能夠在這兩個方（fāng）向上平穩移動（dòng）到與刀尖向重合（hé）的（de）位置；隨後（hòu）利用微型讀數儀采集對應數據，以準確獲得刀具長度信息；最後操作人員需要將刀座一並裝（zhuāng）入數控（kòng）機床上，並將獲得的（de）刀具長度及（jí）補償數值輸入數控程序，以便（biàn）後（hòu）續的數控車削工藝得以順暢進行。

    操作人員在利用對刀儀進行對刀處理時不會使用到數控機床，因此不會影響數控車削工作的正常進行。調查顯示，利用數控車削加工零部件的時間，約有 55% 的占比為純（chún）機動時間，剩餘的 45% 則是對刀（dāo）、裝夾等（děng）工具的輔助時間，由此（cǐ）可見對刀儀的優越性。綜上可知，對刀儀法相較於其他對刀方法（fǎ）而言具有較高的工作效率，但是由於（yú）刀（dāo）具、刀座需要配合使用（yòng），因此需要準備兩份一樣的刀具與刀座，相對而言成本會有（yǒu）所增加（jiā）。就我國（guó）數控車削加工企業而（ér）言，為了節省前（qián）期生產製造成本，在進行數控車削（xuē）對刀操作時往往會忽略這一對刀方法（fǎ），因（yīn）此這一方法常出現在（zài）研究機構（gòu）中（zhōng）。

     ATC 對刀法（fǎ）（Automatically Tool Calculated）又被稱為光學對刀法，隸屬於機內對刀法範疇（chóu），主要利用顯微鏡技術對刀具長度、刀尖位置、圓弧直徑、主（幅）偏角進行測定分析。一般情況下，操作人員（yuán）需將顯微（wēi）鏡及刀架拆卸下來，隻有進行對刀操作時才需要將它們重新安裝到主軸箱（xiāng）上。操作人員需要將刀尖放置在顯微鏡合理檢測範（fàn）圍內，並通過手動移動的（de）方式調整刀架位置，以（yǐ）確保假想刀尖與顯微鏡中心相重合，此時（shí）點擊分析（xī）按（àn）鈕（niǔ）獲得刀具在X 軸及 Z 軸的（de）長度，計算獲得刀（dāo）具補償值。具體操作流程：操作人員依照（zhào）測定規範安（ān）裝好基（jī）準刀及顯微鏡，確保刀具處於基準點位置，手動調節刀架（jià）、轉動刀位，預留（liú）出安裝鏜孔刀（dāo）具的（de）位置；根據鏜孔刀具外形特點確定安裝位置、設定對刀程（chéng）序，緩（huǎn）慢移動刀架（jià）到對刀（dāo）位置後點擊暫停按鈕，並完成（chéng）鏜刀安裝工作；待鏜刀刀尖與中心位點重合時點擊對刀按鈕，對刀結束後確保刀架歸位才（cái）能在對其餘的（de）刀具進行對刀處理（lǐ）。

    ATC對刀法（fǎ）相較於其（qí）他對刀法而言表現出較高的品質（zhì）、較高的精度，且刀具之間不會相（xiàng）互接觸，因此常被用於螺紋、仿（fǎng）形等特殊角度刀具的（de）對刀處理，且不會對刀具刀尖（jiān）造成不（bú）良影響（xiǎng）。但是該對刀方法價格成本更高，需（xū）要操作人員妥善保管顯微鏡等（děng）測量工具；操作工序較為複雜（zá），每次對刀操（cāo）作前需要裝卸顯微鏡（jìng）模塊（kuài），極易因安裝誤差影（yǐng）響數控車削對刀工藝精準性。除此之外（wài），操作人員在進（jìn）行零部件加工時需要將偏移（yí）量準確錄（lù）入數控程序中，一旦出現錄入錯誤也會影響對刀操作準確性、穩定性。

     為了進一步提高對刀操作工序的工作效率與質量，研究人員成功將計算機數控係統（Computer Numerical Control,CNC）應用到了數控車削對刀工序（xù）上。CNC 係統中的存儲器涵蓋了多個智（zhì）能程序，能夠通過接口電路（lù）及伺服驅動（dòng）裝置與特定計（jì）算機網絡相連，並通過對操（cāo）作人員輸入的加工程序進行數據處理及插補運算，計算獲得最佳運動軌（guǐ）跡，並將相關新型傳輸到執行模（mó）塊，以此控製（zhì）數控車床加工生產出特定的零部件（jiàn）。數據機床在這一智能係統（tǒng）的支持下能夠自動對 X 軸、Z 軸長度進行測（cè）定分析，並通過後台係統計算出刀具補償值，不會（huì）因後台計算而導致數控車削工序出現停頓問題，由此進一步保證（zhèng）了數（shù）控車削質量與效率。自（zì）動對刀裝（zhuāng）置涵蓋了硬件係統及軟件程序兩大模塊，常由 CNC 製造廠家負責刀尖（jiān）檢測（cè）程序的安裝與調試。為了確保對刀操作精準性，至（zhì）少需要連續進（jìn）行兩（liǎng）次對（duì）刀操（cāo）作工序，兩次的刀檢（jiǎn）差值隻有在（zài） 2um 的合理範圍內才可進行後續的數控車削操作。全自動對刀法相較於其他對（duì）刀操作而言精準性更高、操作更為簡便，因此已然成為新興對刀方法，並（bìng）在多個數控車削機床上得（dé）到了廣泛（fàn）應用。

     數控車削加工工（gōng）藝涉及到多個類別的刀具，由於刀具尺（chǐ）寸、規格不同，需（xū）要根據（jù）實（shí）際情況選擇適宜的對刀（dāo）方（fāng）法，並在此基礎（chǔ）上調試好數（shù）控程序，保證對刀（dāo）參數及補償（cháng）數值的精準性。操作人（rén）員在進行數控車削（xuē）對刀工藝時需要調（diào）試好刀具安裝位置、準確錄入補償參數，以加工製（zhì）造出符合規定標準的零部件，進而提高數控車削加工的工（gōng）作效率與質量。