數(shù)控加工中心加工對刀儀，其處理好壞直接影響加工零件的精度，也影響數(shù)控機(jī)床的操作。 本文針對數(shù)控機(jī)床的對刀誤差，提出了改進(jìn)措施。
VMC855加工中心 VMC840加工中心
1數(shù)控加工中心產(chǎn)生的加工誤差
)1)編程誤差：主要是數(shù)控編程時(shí)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的插補(bǔ)誤差，主要發(fā)生在避免在直線段或圓弧段接近零件輪廓時(shí)。 這是影響零件加工精度的重要因素之一。 雖然可以通過增加插值節(jié)點(diǎn)數(shù)來解決，但編程工作量會(huì)增加。 (參照新數(shù)控切削器故障的檢測和解決方案) ) ) ) ) ) )。
2 )切削刀尖圓弧誤差：內(nèi)的孔、外因或端面時(shí)，刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀，但加工錐面或圓弧時(shí)，會(huì)受到刀尖圓弧的影響，形成咬邊或咬邊。 這個(gè)誤差可以通過測量刀尖的圓弧半徑，采用刀具半徑補(bǔ)償功能來消除誤差。
3 )測量誤差：主要受測量精度及測量者操作方法的影響，實(shí)測尺寸不準(zhǔn)確。 這個(gè)誤差可以彌補(bǔ)。
4 )對刀儀誤差：該誤差主要發(fā)生在對刀儀中，刀具移動(dòng)到對刀儀位置時(shí)受操作系統(tǒng)進(jìn)給補(bǔ)償標(biāo)尺值的影響。 解決辦法是合理選擇進(jìn)給補(bǔ)償比率。 特別是當(dāng)?shù)毒呓咏瘘c(diǎn)位置時(shí)，使用最小擋塊進(jìn)給補(bǔ)償將刀具準(zhǔn)確定位在起點(diǎn)位置。
5 )機(jī)床系統(tǒng)的誤差：是受機(jī)床主體影響而產(chǎn)生的幾何公差，該公差一般不可調(diào)； 伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的重復(fù)定位誤差，主要是系統(tǒng)受機(jī)床脈沖當(dāng)量的大小、均勻度及傳動(dòng)路徑的影響； 因?yàn)檫@些誤差量小且穩(wěn)定，所以只應(yīng)該考慮精密加工的情況。
2對刀方法
數(shù)控加工對刀儀，其處理好壞直接影響加工零件的精度，也影響數(shù)控機(jī)床的操作。 對刀儀是指在工件坐標(biāo)系中，使刀具的刀尖位于起始點(diǎn)(對刀儀)，置于數(shù)控程序的控制下。 這樣，刀具切削的加工面相對于定位基準(zhǔn)具有準(zhǔn)確的尺寸關(guān)系，保證了零件的加工精度。 在數(shù)控加工中，對刀儀的基本方法有測試切割法、對刀儀、ATC對刀儀、自動(dòng)對刀儀等。
2.1試切法
根據(jù)數(shù)控機(jī)床使用的位置檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕對式兩種。 基于相對式試切法的對刀儀可以采用三種方法。 一種方法是使用測量器(例如鋼板尺寸等)直接測量，使對刀儀的尺寸一致。 該方法簡便但不準(zhǔn)確； 二是刀點(diǎn)與定位塊的工作面一致后，將刀具拉開到對刀儀的尺寸。 該方法的對刀儀的精度取決于刃點(diǎn)與定位塊工作面一致的精度。 第三種方法是先切割工件的加工面，測量工件的尺寸，間接計(jì)算對刀儀的尺寸。 這個(gè)方法最正確。 絕對值方式的對刀儀需要采用基準(zhǔn)刃，通過直接或間接的方法測量其他刀具的刃點(diǎn)與基準(zhǔn)刃的偏差，作為其他刀具的設(shè)定刃補(bǔ)整值。 以上試切法采用“試切——測量——調(diào)整(修正)”的對刀方式，雖然機(jī)床占用時(shí)間多、效率低，但方法簡單、所需輔助設(shè)備少，因此廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型低級數(shù)控機(jī)床。2.2對刀儀
對刀儀分為機(jī)內(nèi)對刀儀和機(jī)外對刀儀。 機(jī)內(nèi)對刀儀是將刀具直接安裝在機(jī)床的某個(gè)固定位置上，在車床上直接安裝在刀架上，或者通過支架安裝在刀架上。 該方法多用于車削類數(shù)控機(jī)床。 另一方面，公司外部對刀儀必須通過刀架安裝在刀架上。 (車床)、與刀柄一起，預(yù)先在機(jī)床外校正，然后將刀安裝在機(jī)床上即可使用。 該方法目前主要用于鏜床類數(shù)控機(jī)床，如加工中心等。 采用對刀儀需要追加對刀儀的輔助設(shè)備，成本高，刀具拆裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但可以節(jié)約機(jī)床的對刀時(shí)間，提高對刀儀的精度，一般用于對精度有要求的數(shù)控機(jī)床。
2.3 ATC對刀儀
AIC對刀儀是在機(jī)床上使用對刀儀顯微鏡自動(dòng)計(jì)算刀具長度的方法。 由于操作對刀儀、操作對刀儀的過程、目視對刀儀，因此對刀儀存在誤差。 與對刀儀相比，只拆裝刀具更簡單。 自動(dòng)對刀儀是指利用CNC裝置的刀具檢測功能，自動(dòng)準(zhǔn)確地檢測刀具在各坐標(biāo)方向上的長度，自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值，并且不停止工件直接加工。 與前一種對刀方法相比，該方法減少了對刀儀的誤差，提高了對刀儀的精度和效率，但需要由對刀儀和部位檢測系統(tǒng)組成的自動(dòng)對刀系統(tǒng)，而且CNC系統(tǒng)需要刀具自動(dòng)檢測的輔助功能
2.4自動(dòng)預(yù)設(shè)
自動(dòng)對刀儀是利用CNC裝置的刀具檢測自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值的功能，可自動(dòng)且準(zhǔn)確地檢測刀具在各坐標(biāo)方向上的長度，并可在工件不停頓的情況下直接加工。 自動(dòng)對刀儀也稱為刀尖檢口功能：
在加工中心一次安裝工件后，需要用刀庫內(nèi)的多個(gè)刀具加工工件的多個(gè)表面。 為了提高對刀儀的精度、提高效率，一般采用對刀儀、ATC對刀儀、自動(dòng)對刀儀等方法。 其中，對刀儀一般廣泛應(yīng)用于中端銑削加工中心。 使用對刀儀時(shí)，一般為了決定工件的坐標(biāo)原點(diǎn)，先將基準(zhǔn)心軸對準(zhǔn)工件表面，然后選擇對對刀儀方便的面，采用動(dòng)態(tài)對刀方式。
3加工誤差的原因及對策
總而言之，對刀儀誤差的原因是：
(1)采用試切法進(jìn)行預(yù)切時(shí)，預(yù)切誤差主要由試切工件后的測量誤差和操作中的目視誤差引起。
2 )使用對刀儀、對刀儀、自動(dòng)對刀儀時(shí)，誤差主要由設(shè)備的制造、安裝、測量誤差引起，如果設(shè)備使用不當(dāng)，也可能導(dǎo)致誤差。(3)刀具測量時(shí)是靜態(tài)進(jìn)行的，但加工過程是動(dòng)態(tài)的，同時(shí)受到切削力和振動(dòng)外力的影響，因此加工尺寸和預(yù)設(shè)尺寸不一致。 該誤差的大小由刀具的質(zhì)量和動(dòng)態(tài)剛度決定。
4 )對刀儀中經(jīng)常進(jìn)行“機(jī)床的基準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)位”操作，在此過程中有可能發(fā)生零點(diǎn)漂移，產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，從而產(chǎn)生對刀誤差。
5 )機(jī)床內(nèi)部有測量裝置，最小測量單位的大小也與誤差有關(guān)。 一般來說，最小測量單位大的測量裝置誤差大，最小測量單位小的測量裝置誤差小。
減少對刀儀誤差的主要措施是：
(1)用試切法開刀時(shí)，要仔細(xì)操作。 對刀儀后，需要根據(jù)刀具加工的零件的實(shí)際尺寸和編程尺寸的誤差來修正刀具補(bǔ)償值。 另外，還需要考慮機(jī)床的重復(fù)定位精度對對刀精度的影響，以及對刀點(diǎn)的安裝高度對對刀精度的影響。
2 )使用儀器烘烤對刀儀時(shí)，要注意儀器的制造、安裝、測量精度。 必須掌握使用儀器的正確方法。
)3)加工中心選擇工具時(shí)，請注意工具的質(zhì)量和動(dòng)態(tài)剛性。
4 )定期檢查數(shù)控加工中心機(jī)床的零點(diǎn)漂移情況，注意及時(shí)調(diào)整機(jī)床。
通過采用試切法和近似值法加工零件，分別用不同的方法加工5個(gè)零件。 分別測量其軸向尺寸和一個(gè)徑向尺寸(10 )，求出尺寸偏差絕對值的平均值，平均值較大的工作組表示對刀儀誤差較大。
要求零件的軸向尺寸精度時(shí)，請勿使用手動(dòng)測量的測試對刀儀。 由于測量時(shí)的人為誤差難以避免，因此也可以使用系統(tǒng)自動(dòng)測量那樣的測試對刀儀方法，但也請確認(rèn)系統(tǒng)的測量精度和應(yīng)該保證的尺寸精度是否存在。 如果零件的半徑尺寸需要很高，如果不使用近似值法進(jìn)行預(yù)設(shè)，則刀具很難準(zhǔn)確地與工件的旋轉(zhuǎn)中心對齊。 但是，該方法在對刀儀部件的軸向尺寸中沒有大的誤差。 因?yàn)榧庸ぶ行膶Φ秲x時(shí)的軸向尺寸由系統(tǒng)自動(dòng)測量，可以避免人為誤差的介入。