摘要：對刀方法在數控車削加工工作中發揮著重（chóng）要作用，操作人員需要根據零部件特點選（xuǎn）擇適宜（yí）的對刀方法，通過適宜的對刀方法確定工件坐標係，確保刀具刀尖的協調（diào）統一，進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（kòng）車削加工工藝中（zhōng）的實用對刀方（fāng）法及基本原理，並就數控（kòng）車削加工工藝（yì）常用的試切法、對刀儀法及 ATC 對刀法等實用方法進行了（le）概述（shù）分析，以期為數控車削加工工作的順利開展夯實基礎。

     利用數控車削加工工藝製作零部件時，需要針（zhēn）對零部件特點及類別選擇適宜的對（duì）刀方法，以此確保車削（xuē）加工工藝中的刀具刀尖朝向一致。為了提高數控車削加工工序（xù）精準性，需要確保刀具刀尖運行軌跡嚴格依照坐標程序執（zhí）行。這裏提到的坐標程序需要依照零部件尺（chǐ）寸確定橫縱坐標係，用於明確工件、機床二者位（wèi）置的分析方法指的就是對刀方法。對刀操作對（duì）於數控車（chē）削加工工藝而言是確定坐標體係的主（zhǔ）要步驟之一（yī），也是確保數控編程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依照編製程序執行。對刀作為（wéi）數控車削加（jiā）工工藝的（de）重要實用技能，對刀方式的（de）精（jīng）準與否直接關乎著（zhe）零部件加工

     對刀方法就是測量（liàng）計算程序與數控機床間的原點距離，結合實際情況設（shè）置好（hǎo）程序原點後，調控刀具刀尖沿著設定坐標係依照（zhào）程（chéng）序流程作業（yè）。簡（jiǎn）言之，就是在明確刀具（jù）刀尖（jiān）起始坐標的前提下依照零部（bù）件尺寸特點搭建零部件坐標係、設定位置補償量，以（yǐ）此（cǐ）明確製作零（líng）部件（jiàn）與數控機床間的相對關係。在利用對刀方法進行（háng）數控車削加工工藝時，需要依照（zhào）零部件加工原點設（shè）定坐標係，隨後綜合考量刀具尺（chǐ）寸（cùn）對於數控車削加工的諸（zhū）多（duō）影響，以（yǐ）此為基礎錄入（rù）刀具補償量（liàng），提高數控車削加工工藝質量。

     在利用數控車削工藝進行零（líng）部件批量（liàng）生產製造時（shí）需要將數控編程與車床加工分（fèn）開（kāi）管理，因此在進行程序編訂時需要（yào）依照設計圖紙確定坐標係及程（chéng）序原點。我國數控車削工（gōng）藝使（shǐ）用的數控刀架多為四工位結構，部分車床使用六工（gōng）位及轉塔式刀架，雖然使用刀（dāo）架類別不同，但是其基本工作原理大同小異，現以（yǐ）四工位刀架為例就其數（shù）控車削對刀原理（lǐ）進行分析探究。操作人員首（shǒu）先需（xū）要將四把刀具安裝到對應刀架上，由於四把刀具（jù）位於（yú）不同位置且存在一定偏差，此（cǐ）時就需要選定一把刀作為基（jī）準，以此（cǐ）為基礎將相關參數輸入其中並進行程序編製（zhì），待參數輸入完畢後程序（xù）會自動對剩（shèng）餘三把刀具讀取刀補值，並完成對刀處理。

     通過與基準刀的碰觸，明確偏差位移，並將測得數據錄入中控係（xì）統，在進行數（shù）控車削加工工作時，編製程（chéng）序會自動（dòng）對每把刀具的偏移差進行（háng）補植處理。對刀操作工藝（yì）就其實質而言就是（shì）根據零部件特點設定數控車削體（tǐ）係、編製數控車削程序，並借助常用的 G92、G59、G54、G50等代碼實現精準對（duì）刀處理。對刀方法基本工作（zuò）原理如圖 1 所示。由圖 1 可知，設定的（de）程序原點通常情況下需要與（yǔ）零部件設計基準處於同一位（wèi）置，編程（chéng）人員需（xū）要依照坐標係上標（biāo）定的坐標數據調控編製刀尖走向。位於初始原點的刀（dāo）尖與程序設定原點間存在X 向及 Z 向的偏（piān）移，由此導致（zhì）刀尖在執行程序指令時也會存在類似偏移情況，此時就（jiù）需要計算測定這一偏移距離，並（bìng）通過數控技術調整規範刀尖（jiān）運行軌跡。

     不同類別的數控機床對應的對刀方法存在較大差異，基本對刀流程及操作技巧也存在一定偏差。一般情況（kuàng）下，數控對刀操作主要分（fèn）為機外對刀、機內對刀這兩大類，其中機內對刀在數控車削加（jiā）工工藝中最為常見。下麵就數控車削加工工藝中常見的實用對刀方法及（jí）操（cāo）作技巧進行簡單概述與分析。

     試切法在數控車削加工工藝中的應用最為廣（guǎng）泛，采（cǎi）用試（shì）切法進行對刀測定時無須其（qí）他（tā）輔助工具，隻需要確保零（líng）部件緊密安裝到（dào）卡盤中即可。零部件安裝完（wán）畢後，機床與工件在坐標係中沒有位於同一位置（zhì），為了後續編程計量工作的順利進行，編程（chéng）人員需要綜合（hé）考慮多方（fāng）因素，在此基礎上（shàng）設置建立工件（jiàn）坐標係，劃定刀具運行範圍，以確保對刀操作精（jīng）準無誤（wù），也將刀具走向（xiàng）劃（huá）分到合理範圍內，以免影響零部件的數控車削質量。刀具刀尖準（zhǔn）確放置在起刀（dāo）點後，數控機床（chuáng）自動回歸到原始（shǐ）位點，操作人員將綠（lǜ）色指示燈開啟後，係統進入開啟狀態；在操作（zuò）界麵下的 MDI 模式（shì）中確定基準刀具，通過切換機（jī）床畫麵的方式對其他刀具的補償（cháng）值分別進行（háng）設（shè）定；在進行手動對刀操作時需要確保對（duì）刀（dāo）方（fāng）向維持不變，及（jí）時記錄 X 軸坐標，並將測量獲得的（de）零（líng）部件孔徑及外部直徑輸（shū）入到數控機床編（biān）程係統中；以同樣方式（shì）對平斷麵進（jìn）行試切處理，並確保退刀過程的平穩性，盡量避免出現位置偏（piān）移情況，將獲得的補償值轉（zhuǎn）換為 Z 軸坐（zuò）標並錄入係（xì）統中。剩餘（yú）刀具的對刀（dāo）補償與前麵所述的方法基本一致，隻需加工處理零部件（jiàn）端麵即可，無須（xū）再進行切（qiē）削處理。為了提高試切對刀操作工（gōng）藝準（zhǔn）確性，操作人（rén）員還需仔細確認刀具半（bàn）徑、輸入對應補償數值，並將處於不同假想位（wèi）置的補償（cháng）數值錄入數控編程係統中。

     對（duì）刀儀法隸（lì）屬（shǔ）於機外對刀（dāo）範疇，操作人員需要整合分析刀尖假想位置、刀具與兩軸間距，並利用對刀儀在數控機床上完成刀具校對工作，隨後才能進入後（hòu）續的裝機使用操作。對（duì）刀儀主要（yào）由精度較高的測頭、信號傳輸模塊及兼具硬性（xìng）、耐磨性的（de）對刀探針這三大核（hé）心部件（jiàn）組（zǔ）成。對刀探針直接與刀具接觸，在繞性支（zhī）撐（chēng）杆的作用下能夠將其與刀具的作用力傳輸到高精測頭；信號傳輸模塊能夠自動接收（shōu）來自高精測頭的通（斷）指令，將識別、獲（huò）取的刀具參（cān）數及補償信息傳輸給（gěi）數控係統。在利用對刀儀進行（háng）對刀控製工作時需要搭建工具台，安裝刀具（jù）台，並確保刀具（jù）台與刀架尺寸一致，以提高對刀工藝精準性。具體操作流程（chéng）如下：首先將刀具固定在刀具台上，順次搖動 X 向、Z 向（xiàng）手柄，確保放大鏡能夠在這兩個方向上平穩移動到與（yǔ）刀尖向重合的位置；隨後（hòu）利用微型讀數儀采集（jí）對應數據，以準確獲得刀具長度信息；最後操（cāo）作人員需（xū）要將刀座一並裝入（rù）數控機床上，並將（jiāng）獲（huò）得的刀具長度及（jí）補償數值輸入數控程（chéng）序，以便後續的數（shù）控（kòng）車削工藝得以（yǐ）順暢進行。

    操作人員在利用（yòng）對刀儀進行對（duì）刀處理時不會使用到數控機床，因此不會影響（xiǎng）數（shù）控車削（xuē）工作的正常（cháng）進行。調查（chá）顯示，利用數控車削（xuē）加工零（líng）部件的時間，約有 55% 的占（zhàn）比為純機動時間，剩餘（yú）的 45% 則是對刀、裝（zhuāng）夾等工具的（de）輔助時間，由此可見對刀儀的優越性（xìng）。綜上可知，對刀儀法相較於其他對刀（dāo）方法而言（yán）具有較高（gāo）的（de）工作效率，但是由於刀具、刀座需（xū）要配合使用，因此需要準備兩份一樣的刀具與刀座，相對而言成本會有所增加。就（jiù）我國數控（kòng）車削加工（gōng）企業而言，為了節省前（qián）期生產製（zhì）造（zào）成（chéng）本，在（zài）進行數控車削對刀操作（zuò）時往（wǎng）往會（huì）忽略這一對刀（dāo）方法，因此這一方法（fǎ）常出現在（zài）研究機構中。

     ATC 對刀法（Automatically Tool Calculated）又被稱為光學對刀法，隸屬於機內對刀法範（fàn）疇，主要利（lì）用顯微鏡技術（shù）對刀具長度（dù）、刀尖（jiān）位置、圓弧直徑、主（zhǔ）（幅）偏（piān）角進行測定分析。一般情況下，操作人員需將顯微鏡及刀架拆卸下來（lái），隻有進行對刀操作時才需要將它們重新安裝到主軸箱上。操（cāo）作人員需要將刀尖放置在顯微（wēi）鏡合理檢測範圍內，並通過（guò）手動（dòng）移動（dòng）的方式調整刀架位置，以確保（bǎo）假想刀尖與顯微鏡中心相重合，此（cǐ）時點擊分析按（àn）鈕獲得刀具（jù）在X 軸及 Z 軸的長度，計算獲得刀具補償值。具體操作流程：操作人員依照測定規（guī）範安裝好基準刀及顯（xiǎn）微鏡，確保刀具處於基準（zhǔn）點位置，手動調節刀架、轉動（dòng）刀位，預（yù）留出安裝鏜孔刀具的（de）位置；根據（jù）鏜孔刀具外形特點確定安裝位置、設定（dìng）對刀程序，緩慢移動刀架到對刀位置後點擊（jī）暫停按鈕，並（bìng）完成（chéng）鏜刀安（ān）裝工作；待鏜刀刀尖與中心位點重（chóng）合時點擊對刀按鈕（niǔ），對（duì）刀（dāo）結束後確保刀架歸位才能（néng）在對其餘的刀具進行對刀處（chù）理。

    ATC對刀法相較於其他（tā）對刀法而言表（biǎo）現出較高（gāo）的（de）品質、較高的精度，且刀具（jù）之間（jiān）不會相互接觸，因此常被用於螺紋、仿形（xíng）等特（tè）殊（shū）角度刀具的對刀處理（lǐ），且不會對刀具刀尖造成不良影響。但（dàn）是（shì）該對刀方法價格成本更高，需要操（cāo）作人員（yuán）妥善保管（guǎn）顯微鏡等測量工具；操作工序較為複雜，每次對刀操作前需（xū）要裝卸顯微鏡模塊，極（jí）易因安裝誤差影響數控（kòng）車削對刀工藝精（jīng）準性。除此之外，操作人員在進行零部件加工時需要將偏移量準確錄入數控程序中，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（jìn）一步提高對刀操作工序的（de）工（gōng）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（yīng）用到了數控車削對刀工序上。CNC 係統中的（de）存儲器涵蓋了多個智（zhì）能（néng）程序，能夠通過接（jiē）口（kǒu）電路及伺服驅動裝置與特定計算機網絡相連，並通過（guò）對操作人員輸入的加工程序進行數（shù）據處理及插補運算，計（jì）算獲得最佳運動軌（guǐ）跡（jì），並將相關新型傳（chuán）輸到執行（háng）模塊，以此控（kòng）製數控車（chē）床加工生產出特（tè）定（dìng）的零部件。數據機床在這一智能係統的支持下能夠自動對 X 軸、Z 軸長（zhǎng）度進行測定分析，並通過後台係統計算（suàn）出（chū）刀具補償值，不會因後台計算而導致（zhì）數控車削工序出現停（tíng）頓問（wèn）題，由此進一步保證了數（shù）控車削（xuē）質量與效率。自動對刀裝置涵蓋了硬件係統及軟件程序兩大模塊，常由 CNC 製造廠家負責刀尖檢測程序的安裝與（yǔ）調試。為了確保對刀操作（zuò）精準性，至少需要連續進行兩次對刀操作（zuò）工序，兩（liǎng）次的刀（dāo）檢差值隻有在 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（jiào）於其（qí）他對刀操（cāo）作而言精準（zhǔn）性更高、操作更為（wéi）簡便，因此已然成為新興對（duì）刀方法，並在多個數控車削機床上得到了廣（guǎng）泛應用。

     數控車削加工工藝涉及（jí）到多個類別的刀具（jù），由（yóu）於刀（dāo）具尺寸、規格不同，需要根據實際（jì）情況選擇適宜的對刀方法，並在（zài）此基礎上調試好（hǎo）數控程序，保證對刀（dāo）參（cān）數及（jí）補償數值的精準性。操作人員在（zài）進行數控車削對刀工藝時需要調試好刀具安裝位置、準確錄入補償參數，以加工製造出符合規定標準的零部（bù）件，進而提高數控車削加工的工作效率與質量。