摘要：對刀方法在數控車削加（jiā）工工作中發揮著重要作用，操（cāo）作人員需要（yào）根據零部件特點選擇適宜的對刀方法，通過適宜的（de）對刀（dāo）方法確定工件坐標係，確保刀具刀尖的協（xié）調統一，進而提高數控（kòng）車削加工質量與效率。基於此，文章簡要概述了數控車削加（jiā）工工藝中的實（shí）用對刀方（fāng）法及基本原理，並就數控車削加工工藝常用的試（shì）切法、對刀儀法及 ATC 對刀法等實用方法進行了概述分析，以期為數控車削加（jiā）工工作的順利開展夯實基礎。

     利用數控車削加工工藝（yì）製作零部（bù）件時，需要針對零部件特點及類（lèi）別選擇適宜的對刀方法，以此確保車削加工工藝中的刀具刀尖朝向一（yī）致。為了提高數控車削加工工序精準性，需要確保（bǎo）刀具（jù）刀尖運行軌跡嚴（yán）格依照坐標程序執行（háng）。這裏提到的坐標程序需要依照零部件尺寸確定橫縱坐標係，用於明確工件、機床（chuáng）二者位置的分析方法指的（de）就是對刀方法。對刀操作對（duì）於數控車削加（jiā）工工藝而言（yán）是（shì）確定坐標體係的主要步驟之一，也是確保數控編程（chéng）係統與數控原點保（bǎo）持一致性的重要操作。在進行對刀操作工藝的時候，操作者需要將（jiāng）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。對刀作為數控車削加工工藝（yì）的重要實用技能，對（duì）刀方（fāng）式的（de）精（jīng）準與否（fǒu）直接關乎著零（líng）部件（jiàn）加工（gōng）

     對刀方法就是測（cè）量計算程序與數控機（jī）床（chuáng）間的原點距離（lí），結合實際情況設置好程（chéng）序原（yuán）點後（hòu），調（diào）控刀具刀尖沿著設定坐標係依照程序流程作業。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係、設定位置補償量，以此明確製作零部（bù）件與數控機床間的相對關係。在利用對刀方法進行數控車削加工工藝時，需要依照零部件加工原點設定坐標係，隨後綜合考量刀具尺寸對於數控車削加工的（de）諸多影響，以此為基礎錄（lù）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（chéng）與車床加工分開管理，因此在進行程序編（biān）訂時（shí）需要依照設計圖紙確定坐標係及程序原（yuán）點。我國數控（kòng）車削工藝使用的數（shù）控刀架多（duō）為四工位結構（gòu），部（bù）分（fèn）車（chē）床使用六（liù）工位及轉塔式刀架，雖然使用刀架類別不同，但是其基本工作原理（lǐ）大同小異，現以四工位刀架為例就其數控車（chē）削對刀（dāo）原理進行分析探究。操作人員首先需要將四把刀（dāo）具安裝到對應刀架上（shàng），由於四把刀具（jù）位於不同位置且存在一定（dìng）偏差，此時就需要選定一把刀作為基準，以此為基礎將相關參數輸入（rù）其中並（bìng）進行程序編製，待參數（shù）輸入完畢後程序會自動對剩餘三把刀具讀取（qǔ）刀補值，並完成對刀處理。

     通過與基準刀的（de）碰觸，明確（què）偏差位移，並（bìng）將測得數據錄入中控係統，在進行數控車削加工工（gōng）作時，編製程序會自動對每把刀具的偏移差進行（háng）補植處理。對刀操作工藝就（jiù）其實質而言就是根據零部件特點設定數（shù）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。對刀方法基本工作原理如圖 1 所示（shì）。由圖 1 可知（zhī），設定的程序原（yuán）點通常情況下需要與零部件設計基準處於同一位置，編程人員需要依照坐標係（xì）上標定的坐標數據（jù）調控編製刀尖走向。位於初始原點的（de）刀尖與（yǔ）程序設（shè）定原點間存（cún）在X 向及 Z 向的偏移，由此導致（zhì）刀尖在執行程序指令時也（yě）會存在類（lèi）似偏移情況，此時就需（xū）要計算測定這一偏移距離，並通過數控技術調整規範刀尖（jiān）運行軌跡。

     不同類（lèi）別的（de）數控機床對應的對刀方（fāng）法存在（zài）較大差異，基（jī）本對刀流程及操作技巧也存在一定偏差。一般情況下（xià），數控對刀操作主要分（fèn）為機外對刀、機內對刀這兩大類（lèi），其中（zhōng）機（jī）內（nèi）對刀在數控車（chē）削加（jiā）工工藝中最為常見。下（xià）麵就數控車削加工工藝（yì）中常見的實用對刀方法及操作（zuò）技巧進行簡單概述與分析。

     試切法在數控車削加工工（gōng）藝中的應用最為廣泛，采用試（shì）切法進行對刀測定時無須其他輔助工具（jù），隻需要確保零部件緊密安裝到卡盤中即可。零部件安裝完（wán）畢（bì）後（hòu），機床與工件在坐標（biāo）係中沒有位於同（tóng）一位（wèi）置，為了後續編程計量（liàng）工作的順利（lì）進（jìn）行，編程人員需要綜（zōng）合考慮多（duō）方因素，在此基礎上（shàng）設置建立工件坐（zuò）標係，劃定刀具運行範圍（wéi），以確保對刀操作精準無誤，也將刀具走向劃分到合理範圍內，以免影響零（líng）部件的數控車削質量。刀具刀尖準確（què）放置在起（qǐ）刀點後，數控機床自動回歸（guī）到原始位點，操作人員將綠色指示燈開啟（qǐ）後，係統進入開啟狀態；在操作界麵下的 MDI 模式中確定基準刀具（jù），通過切（qiē）換（huàn）機床（chuáng）畫麵的方式對其他刀具的（de）補償值分別進（jìn）行設定；在進行手動對刀（dāo）操作時需要確保（bǎo）對刀方向維（wéi）持不變，及時記錄（lù） X 軸坐標，並將測量獲得的零部（bù）件孔徑及外部直（zhí）徑輸入到數控機床編程（chéng）係統中；以同樣方式對平（píng）斷麵進行試切處理，並確保退刀過程的平穩性，盡量避免出現位置偏移情況，將獲得的補（bǔ）償值轉（zhuǎn）換為 Z 軸坐標（biāo）並錄入係統中。剩餘刀（dāo）具的對刀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（wú）須再進行切削處理。為了（le）提高試切對刀操作工藝準確性（xìng），操作人員還需仔細確認刀具半徑、輸入對應補償數（shù）值，並將處於不同假想位置（zhì）的補償數值（zhí）錄入數控編程係統中。

     對刀儀法隸屬於機外對刀範疇，操作（zuò）人（rén）員（yuán）需要整合分析刀尖假想位置、刀具與（yǔ）兩軸間距，並利用對刀儀（yí）在數控機床上完成（chéng）刀（dāo）具校對工作（zuò），隨後才能（néng）進入後續的裝機使用操作。對刀儀（yí）主要由精度較高的測頭、信號傳輸（shū）模塊及兼具硬性、耐磨性的對刀探針這三大核心部件組成。對刀探針直接與（yǔ）刀具接觸，在繞性支撐杆的作用下能夠將其與刀具的作用力傳輸到（dào）高精（jīng）測頭；信號傳（chuán）輸模塊能夠自動（dòng）接收來自高精測頭的通（斷）指令，將識別、獲取的刀具參數（shù）及補（bǔ）償信息（xī）傳輸給數控係統（tǒng）。在利用對刀儀進（jìn）行對刀控（kòng）製工作時需要（yào）搭建工具台，安裝刀具台，並確（què）保刀具台（tái）與刀架尺（chǐ）寸一致（zhì），以提高對刀工藝精準性。具體操作流程如下：首先將刀具固定在刀具台上，順次搖動 X 向、Z 向手柄，確保放大鏡能夠（gòu）在這兩個方向上平穩移動（dòng）到與刀尖向重合的位置；隨後利用（yòng）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（bìng）裝入數控機床上，並將獲得的刀具長度及補償數值輸入（rù）數控（kòng）程序，以便後續的數控車（chē）削工藝得以順暢進行。

    操作人員在（zài）利用對刀（dāo）儀進行對刀處理時不（bú）會使用到數控機床（chuáng），因此不會影響數控車削工（gōng）作的正常進行（háng）。調查顯示，利（lì）用數（shù）控車削（xuē）加工零部件的時間，約有 55% 的占（zhàn）比為純機動時（shí）間，剩餘的 45% 則是對刀、裝（zhuāng）夾等工具的輔助時間，由此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而言（yán）具（jù）有（yǒu）較高的工作效率，但（dàn）是由於刀具、刀座需要配合使用，因此需要準備兩份一樣的刀具與刀座，相對而言成（chéng）本會有所增加。就我國數控車削加工企業而言，為了節省前期生產（chǎn）製造成本，在進行數控車削對刀操作時往往會忽略這一對刀方法，因此這一方法常出現在（zài）研究機構中。

     ATC 對（duì）刀法（Automatically Tool Calculated）又被稱為光（guāng）學對刀法，隸屬於機內對（duì）刀法範（fàn）疇，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（piān）角進（jìn）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（xià）來，隻（zhī）有進行對刀操（cāo）作時才需（xū）要將（jiāng）它們重新安裝到主軸箱上。操作人員（yuán）需要將（jiāng）刀尖放（fàng）置在顯微鏡合理檢測範圍內，並通過手動移動的（de）方式調整刀架位（wèi）置（zhì），以確保假想刀尖與顯（xiǎn）微鏡中心相重合，此時點擊分析按鈕獲得刀具在（zài）X 軸（zhóu）及 Z 軸（zhóu）的長度，計算獲得刀具補償值。具（jù）體操作流程：操作人員依照測定規（guī）範安裝好（hǎo）基準刀及顯微鏡，確保刀具（jù）處於基準點位置，手動調節刀架、轉動刀位，預留出安裝（zhuāng）鏜孔刀具的位置；根（gēn）據鏜孔刀具外形特點確定安裝位置、設定對刀程序，緩慢移動刀架（jià）到對刀位置後點擊暫（zàn）停按鈕，並完成鏜刀安裝工作（zuò）；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能在對其餘的刀具進（jìn）行對刀處理。

    ATC對刀法相較於其他對刀（dāo）法而言表現出較高的品質、較高的精度，且刀具之（zhī）間不會相（xiàng）互接觸，因此常被用於螺紋、仿形等（děng）特殊角度刀具的對刀處理，且不會對刀具刀尖造成不良影響。但是該對（duì）刀方法價格成本（běn）更高，需要操作人員（yuán）妥善保管顯微（wēi）鏡等（děng）測量工具；操作工序較為複雜，每次對（duì）刀操作前需要裝卸顯（xiǎn）微鏡模塊，極易（yì）因安裝誤差影（yǐng）響數控車削對刀工藝精準性。除此之外，操作人員（yuán）在進行零（líng）部件加工時（shí）需要將偏（piān）移量準確（què）錄入數控程序中，一旦出現錄入錯（cuò）誤也會影響對刀操作準確性、穩定性。

     為了進一步提高（gāo）對刀操作工序的工作效（xiào）率與質量，研（yán）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（dāo）工（gōng）序上。CNC 係統中（zhōng）的存儲器涵蓋了（le）多個智能程序，能夠通過（guò）接口電（diàn）路（lù）及伺服驅動裝置與特定計算機網絡相連，並通過對操作人員（yuán）輸入的（de）加工程序進行數據處理（lǐ）及插（chā）補運算，計算獲得最佳運動軌（guǐ）跡，並將相關新型（xíng）傳（chuán）輸到執（zhí）行模塊，以（yǐ）此控製數控車床（chuáng）加工（gōng）生（shēng）產出特定的零部件。數據機床在這一智能係統的支持下能夠自（zì）動對 X 軸、Z 軸長度進（jìn）行測定分析，並通過後台係統計算出刀具（jù）補償值，不會因後（hòu）台計算而導致數控車削工序出（chū）現停頓問題，由此進一步保證了數（shù）控（kòng）車削質量與效率。自動（dòng）對（duì）刀裝置涵蓋了硬（yìng）件（jiàn）係統及軟件程（chéng）序兩大模塊，常由 CNC 製（zhì）造廠家負責刀尖檢測程序（xù）的安裝與調試。為了確保對刀操作精準性，至少（shǎo）需要連續進行兩次對（duì）刀操（cāo）作工序，兩（liǎng）次的刀檢差值隻有在 2um 的合理範圍內才可進行後續的數控（kòng）車削操作。全自動對刀法相較於其他對刀（dāo）操作而言精準性更高、操作更（gèng）為（wéi）簡便，因此已然成（chéng）為新興對刀方法（fǎ），並在多個數控車削機床（chuáng）上得到（dào）了廣泛應用（yòng）。

     數控車削加工工藝（yì）涉及到多個類別的刀具，由（yóu）於刀具尺寸、規格不同，需要（yào）根據（jù）實際情況選擇適宜的對刀方法，並在此基礎上調試好數控程（chéng）序，保證對刀參數及補償數值的精（jīng）準性。操作人員在進行（háng）數（shù）控車削（xuē）對刀工（gōng）藝時需要調試好刀具安裝位置、準確錄入補償參數，以加工（gōng）製造出符合規定標準（zhǔn）的零部件，進（jìn）而提高數控車（chē）削加工的工作效率與質量（liàng）。