僅僅知道對刀方法是不夠的，還要知道數控系統(tǒng)的各種對刀設置方式钉稍，以及這些方式在加工程序中的調用方法涤躲，同時要知道各種對刀方式的優(yōu)缺點、使用條件（下面的論述是以FANUC OiMate數控系統(tǒng)為例）等贡未。

1  為什么要對刀

　　一般來說种樱，零件的數控加工編程和上機床加工是分開進行的。數控編程員根據零件的設計圖紙俊卤，選定一個方便編程的坐標系及其原點嫩挤，我們稱之為程序坐標系和程序原點。程序原點一般與零件的工藝基準或設計基準重合，因此又稱作工件原點俐镐。

　　數控車床通電后矫限，須進行回零（參考點）操作，其目的是建立數控車床進行位置測量佩抹、控制叼风、顯示的統(tǒng)一基準，該點就是所謂的機床原點飒晴，它的位置由機床位置傳感器決定威众。由于機床回零后，刀具（刀尖）的位置距離機床原點是固定不變的拙位，因此哼股，為便于對刀和加工，可將機床回零后刀尖的位置看作機床原點属胖。

圖1

　　在圖1中荧肴，O是程序原點，O'是機床回零后以刀尖位置為參照的機床原點莲疤。

　　編程員按程序坐標系中的坐標數據編制刀具（刀尖）的運行軌跡恃定。由于刀尖的初始位置（機床原點）與程序原點存在X向偏移距離和Z向偏移距離，使得實際的刀尖位置與程序指令的位置有同樣的偏移距離砍机，因此寞殿，須將該距離測量出來并設置進數控系統(tǒng)，使系統(tǒng)據此調整刀尖的運動軌跡铭莱。

所謂對刀骡尽，其實質就是側量程序原點與機床原點之間的偏移距離并設置程序原點在以刀尖為參照的機床坐標系里的坐標。

2  試切對刀原理

　　對刀的方法有很多種擅编，按對刀的精度可分為粗略對刀和精確對刀攀细；按是否采用對刀儀可分為手動對刀和自動對刀；按是否采用基準刀爱态，又可分為絕對對刀和相對對刀等谭贪。但無論采用哪種對刀方式，都離不開試切對刀肢藐，試切對刀是最根本的對刀方法故河。

以圖2為例吱韭，試切對刀步驟如下：

①在手動操作方式下吆豹，用所選刀具在加工余量范圍內試切工件外圓，記下此時顯示屏中的X坐標值理盆，記為Xa痘煤。（注意：數控車床顯示和編程的X坐標一般為直徑值）。

②將刀具沿＋Z方向退回到工件端面余量處一點（假定為α點）切削端面，記錄此時顯示屏中的Z坐標值衷快，記為Za宙橱。

③測量試切后的工件外圓直徑，記為φ贬市。

　　如果程序原點O設在工件端面（一般必須是已經精加工完畢的端面）與回轉中心的交點版掘，則程序原點O在機床坐標系中的坐標為

Xo＝Xa-φ(1）

Zo＝Za

注意：公式中的坐標值均為負值。將Xo劈警、Zo設置  進數控系統(tǒng)即完成對刀設置昔疆。3  程序原點（工件原點）的設置方式

　　在FANUC數控系統(tǒng)中，有以下幾種設置程序原點的方式：①設置刀具偏移量補償遵盼；②用G50設置刀具起點谤郑；③用G54~G59設置程序原點；④用“工件移”設置程序原點刑映。

　　程序原點設置是對刀不可缺少的組成部分直呈。每種設置方法有不同的編程使用方式、不同的應用條件和不同的工作效率翰鬓。各種設置方式可以組合使用忽畏。

（1)設置刀具偏移量補償車床的刀具補償包括刀具的“磨損量”補償參數和“形狀”補償參數，兩者之和構成車刀偏移量補償參數现粗。試切對刀獲得的偏移一般設置在“形狀”補償參數中雅镊。

試切對刀并設置刀偏步驟如下：  ①用外圓車刀試車-外圓，沿＋Z軸退出并保持X坐標不變刃滓。

②測量外圓直徑仁烹，記為φ。

③按“OFSET SET”（偏移設置）鍵→進入“形狀”補償參數設定界面→將光標移到與刀位號相對應的位置后咧虎，輸人Xφ（注意：此處的φ代表直徑值卓缰，而不是一符號，以下同）砰诵，按“測量”鍵征唬，系統(tǒng)自動按公式（1)計算出X方向刀具偏移量（如圖3所示）。

　　注意：也可在對應位置處直接輸人經計算或從顯示屏得到的數值茁彭，按“輸人”鍵設置总寒。④用外圓車刀試車工件端面，沿＋X軸退出并保持Z坐標不變理肺。

⑤按“OFSET SET”鍵→進人“形狀”補償參數設定界面→將光標移到與刀位號相對應的位置后摄闸，輸人Zo，按“測量”鍵妹萨，系統(tǒng)自動按公式（1)計算出Z方向刀具偏移量蟹故。同樣也可以自行“輸入”偏移量措瑞。

⑥設置的刀具偏移量在數控程序中用T代碼調用。

這種方式具有易懂逾丑、操作簡單虹喉、編程與對刀可以完全分開進行等優(yōu)點。同時嘲孙，在各種組合設置方式中都會用到刀偏設置啤糙，因此在對刀中應用最為普遍。

(2）用G50設置刀具起點

①用外圓車刀試車一段外圓魂姆，沿＋Z軸退至端面余量內的一點（假定為a點）纪立。

②測量外圓直徑，記為φ阐泻。

③選擇“MDI”（手動指令輸入）模式胰肆，輸人GO1 U一φF0. 3，切端面到中心（程序原點）担急。

④選擇“MDI”模式桦闪，輸人G50 X0 ZO,按“啟動”按鈕。把刀尖當前位置設為機床坐標系中的坐標（0,0）蚁趁，此時程序原點與機床原點重合裙盾。

⑤選擇“MDI”模式，輸入GO X150 2200他嫡，使刀尖移動到起刀點番官。該點為刀具離開工件、便于換刀的任意位置钢属，此處假設為b點徘熔，坐標為（1.50、200)淆党。

⑥加工程序的開頭必須是G50 X150 2200酷师，即把刀尖所在位置設為機床坐標系的坐標(150,200)。此時刀尖的程序坐標（150染乌，200)與刀尖的機床坐標（150山孔，200)在同一位置，程序原點仍與機床原點重合荷憋。

⑦當用G50 X150 2200設置刀具起點坐標時台颠，基準刀程序起點位置和終點位置必須相同，即在程序結束前搬雳，需用指令GO X150 2200使基準刀具回到同一點为或，才能保證重復加工不亂刀。

⑧若用第二參考點G30贵式，并在數控系統(tǒng)的參數里將第二參考點設為起刀點位置炼缰，能保證重復加工不亂刀，此時程序開頭為：G30 UO WO; G50 X150 Z200衬榕。

⑨若不用上述③脸婉、④、⑤步驟中的GO1 U~φF0.3杈夜、G50 XO ZO.GO X150 2200指令來獲得起刀點位置尝赵，也可用下述公式計算指定起刀點在機床坐標系（顯示屏）中的坐標：

Xb=Xa-φ＋150（2)

Zb=Za+200

然后用點動或脈沖操作，使刀尖移動到（Xb盹组，Zb）位置弓呵。

注意：運行程序前要先將基準刀移到設定的位置。 

在用G50設置刀具的起點時哄避，一般要將該刀的刀偏值設為零。

　　此方式的缺點是起刀點位置要在加工程序中設置誉简，且操作較為復雜碉就。但它提供了用手工精確調整起刀點的操作方式，有的人對此比較喜歡闷串。

(3)用G54~G59設置程序原點

①試切和測量步驟同前述一樣瓮钥。

②按“OFSET SET”鍵，進人“坐標系”設置烹吵，移動光標到相應位置碉熄，輸入程序原點的坐標值，按“測量”或“輸入”鍵進行設置肋拔。如圖4所示锈津。

③在加工程序里調用，例如：G55 X100 Z5...凉蜂。G54為默認調用。

注意：若設置和使用了刀偏補償跃惫，最好將G54~G59的各個參數設為0，以免重復出錯溺联。對于多刀加工，可將基準刀的偏移值設置在G54~G59的其中之一吝殖，將基準刀的刀偏補償設為零炸鹅，而將其它刀的刀偏補償設為其相對于基準刀的偏移量帚颤。

這種方式適用于批量生產且工件在卡盤上有固定裝夾位置的加工伟杂。銑削加工用得較多。

執(zhí)行G54~G59指令相當于將機床原點移到程序原點饮噪。

(4)用“工件移”設置程序原點

①通過試切工件外圓名挪、端面，測量直徑膏姨，根據公式（1)計算出程序原點（工件原點）的X坐標绵笆，記錄顯示屏顯示的原點Z坐標。

②按“OFSET SET”鍵时鸵，進入“工件移”設置，將光標移到對應位置厅瞎，分別輸入得到的X. Z坐標值饰潜，按機床MDI鍵盤上的“INPUT”鍵進行設置。如圖5所示和簸。

③使X囊拜、Z軸回機床原點（參考點），建立程序原點坐標比搭。

　　“工件移”設置亦相當于將機床原點移到程序原點（工件原點）冠跷。對于單刀加工，如果設置了“工件移”身诺，最好將其刀偏補償設為0蜜托，以防重復出錯；對于多刀加工霉赡，“工件移”中的數值為基準刀的偏移值橄务，將其它刀具相對于基準刀的偏移值設置在相應的刀偏補償中。4  多刀對刀

FANUC數控系統(tǒng)多刀對刀的組合設置方式有：①絕對對刀穴亏；②基準刀G50＋相對刀偏王庐；③基準刀“工件移”＋相對刀偏；④基準刀G54~G59＋相對刀偏毯创。

(1）絕對對刀所謂絕對對刀即是用每把刀在加工余量范圍內進行試切對刀毫例，將得到的偏移值設置在相應刀號的偏置補償中。這種方式思路清晰苫七，操作簡單惹捡，各個偏移值不互相關聯，因而調整起來也相對簡單尼送，所以在實際加工中得到廣泛應用男赴。

(2）相對對刀所謂相對對刀即是選定一把基準刀，用基準刀進行試切對刀鸭荡，將基準刀的偏移用G50,“工件移”或G54~G59來設置垄减，將基準刀的刀偏補償設為零往蝉，而將其它刀具相對于基準刀的偏移值設置在各自的刀偏補償中。

下面以圖2所示為例牙枕，介紹如何獲得其它刀相對基準刀的刀偏值堡扣。

①當用基準刀試切完外圓，沿Z軸退到a點時官脓，按顯示器下方的“相對”軟鍵，使顯示屏顯示機床運動的相對坐標涝焙。

②選擇“MDI”方式卑笨，按"SHIFT"換檔鍵，按"XU"選擇U仑撞，這時U坐標在閃爍赤兴，按“ORIGIN”置零，如圖6所示隧哮。同樣將w坐標置零桶良。

③換其它刀，將刀尖對準a點沮翔，顯示屏上的U坐標陨帆、W坐標即為該刀相對于基準刀的刀偏值。此外采蚀，還可用對刃儀測定相對刀偏值疲牵。5  精確對刀

　　從理論上說，上述通過試切榆鼠、測量岭复、計算；得到的對刀數據應是準確的规倚，但實際上由于機床的定位精度河美、重復精度、操作方式等多種因素的影響评贫，使得手動試切對刀的對刃精度是有限的殊划，因此還須精確對刀。

　　所謂精確對刀枕调，就是在零件加工余量范圍內設計簡單的自動試切程序且奔，通過“自動試切→測量→誤差補償”的思路，反復修調偏移量络骤、或基準刀的程序起點位置和非基準刀的力偏置此腊，使程序加工指令值與實際測量值的誤差達到精度要求。由于保證基準刀程序起點處于精確位置是得到準確的非基準刀刀偏置的前提朵令，因此一般修正了前者后再修正后者羊捧。

精確對刀偏移量的修正公式為：

記:δ=理論值（程序指令值）-實際值（測量值）众巷，則

xo2=xo1 ＋δx（3）

Zo2=Zo1-δZ

注意：δ值有正負號。

　　例如：用指令試切一直徑40炊豪、長度為50的圓柱凌箕，如果測得的直徑和長度分別為040.25和49.85，則該刀具在X词渤、Z向的偏移坐標分別要加上-0.25和-0.15,當然也可以保持原刀偏值不變牵舱，而將誤差加到磨損欄。

6  結束語

    　筆者設計了一段多刀加工程序缺虐，在FANUC Oi數控車削系統(tǒng)上驗證了上述幾種組合對刀設置方式芜壁，取得了相同的效果。對其它數控系統(tǒng)也具有一定推廣價值高氮。

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