王全智
中国中车永济电机公司 山西永济 044502
摘要：在科技不断发展下，工业化产业逐步发展，机械设备已经成为了人们日常生产重要组成部分，对数控机床提出了更高的生产要求，其中对刀作为其中重要部分，对刀的质量会对生产质量起到重要影响，所以，非常有必要全面分析对刀问题，而后找出其中的优化措施，进而提高对刀质量，为生产质量提供基础保障。
关键词：数控机床；数控加工；对刀问题；解决对策
机械制造业的不断发展，促使数控机床技术不断提升，这对生产加工起到重要作用。其中对刀作业在整个数控机床加工中有着重要的作用，但由于对刀工艺具有一定的技术性，所以经常出现一些操作问题，影响到对刀质量，进而对数控机床加工制造质量、生产质量造成直接影响。对此，本文基于数控加工对刀原理出发，分析了对刀操作存在的问题，而后提出了处理措施，希望可以提升数控机床加工制造质量，保证生产质量。
一、数控加工对刀原理
在数控加工过程中，对刀是基础也是最关键的环节，通过确定刀位点在工件坐标系中的位置，进而明确机床坐标系与工件坐标系之间的关系，因此，这一过程处理的质量，会对数控加工零件精度、机床操作、加工效率等方面造成直接影响。
（一）机床和工件坐标系
有两种方式确定工件坐标系原点，一种可以设定，另一种可以将工件本身作为原点选择，结合具体情况，在工件上任选一点作为坐标原点。在操作工件原点时，需要确定好零件定位尺寸间的联系，主要是保障机床与工件坐标系间可以密切联系，但其中机床坐标系的坐标原点是不可以随意改动的，主要是因为在机床制造时已经确定好。为了保证刀架、工作台可以在每次机械操作中保持原点，当数控机床完成模拟图形、维修故障后，需要操作人员手动将其归零，以此确保机床的坐标系可以正常工作[1]。
（二）对刀实际操作步骤解
第一步，需要明确对刀点与到位点重合的实际位置。其中零件加工的对刀点，主要就是工件和到位点进行相对运动的起始点，而到位点则是当做基准参考点。因此，在选择对刀点时需要注意几个方面，看其编程顺序、数学处理方式，主要是为了减小误差，给检查提供便利；第二步，需要保证机床参考点、编程原点之间存在一定联系。在实际操作之前，为保证机床正常操作，操作人员需要将坐标轴归零，确保其是一个新的机床坐标系；第三步，需要输入数控代码，而对应的指令则需要充分体现出工件坐标系与到位点的实际位置，通过确定刀位点实际位置，才可以更加精准的确定对刀点起始位置。
二、几种常见数控机床对刀处理方法
（一）经济型数控车床的对刀
盘类零件、回转体轴类零件一类的零件加工，一般主要使用数控车床，主要是因为数控车床的功能以及操作都非常简单，通常情况下，会使用试切法进行对刀[2]。
图1 零件图
如图1所示为一零件图，选用四把刀加工毛坯。该零件为45钢或者铝合金，其直径为54mm，长200mm。将这四把刀具分别命名为1号、2号、3号、4号，其中1号加工零件端面，2号加工零件轮廓，3号加工零件轮廓，4号加工3mm导程,lmm螺距的三头螺纹[3]。运用试切法对刀可以实现精准对刀，具体操作步骤如下：
1、确定对刀点
可以结合图1所标注的尺寸，可以将零件毛坯右端面的中心位置作为其坐标系原点，也就是编程原点。
2、设定刀具偏置量
在设定刀具偏置量时，主要是通过操作者借助CRT/MDI面板，使用“刀具偏置”功能键，将对应的数值输入到刀具补偿寄存器中，各个刀具补偿号对应相应的偏置量：X, Z轴偏置值，刀尖圆弧半径值R、刀尖位置号T。首先利用O1号端面刀，在零件外圆某一点位，通过点动、步进的方式，将01号刀移动到工件外圆吃刀处，同时，让X轴值保持不变，并将外圆光一刀、归零，而后再进行退刀，保持Z轴值不变，再清零。接着进行相应的操作，并采用此方式设置剩余刀具偏置量，完成设置后再输入到各自对应的刀具补偿寄存器中。
此种对刀方法，可以保证对刀更加精确，同时，其实际操作过程非常简单、方便，容易上手，应用效果较好[4]。
（二）数控铣床对刀处理
在处理数控铣床的对刀问题时，在建立工件坐标系过程中，可以结合零件具体尺寸标注、加工零件形状，而后选取灵活的对刀方式以及程序起点。比如，对于以孔定位的零件，可以将孔的中心作为对刀点，以此提高加工精准性，并借助此孔确定工件坐标系位置，保证刀位点可以与对刀点进行重合，在此过程中，可以通过G92或G54两种方式，按照机床坐标系的显示情况输入对应的工件坐标系零偏值，更加精准的确定工件坐标系以及机床坐标系各自的位置。
图2 零件图
一般情况下，在机床主轴上安装千分表，将表头对准内孔表面，而后通过转动机床主轴的方式，使得刀位点可以与对刀点保持一致。如图2所示:该毛坯板材的尺寸为120mm x 60mm x lOmm，铝合金材料。加工条件是，使用华中工型数控钻铣床，经过加工后，可以得出图2所示的外轮廓，并满足当中直径为20Omm的孔[5]。
1、首先需要确定工步顺序，先钻出直径20mm的孔，而后再按照相应的顺序铣削轮廓。
2、对于刀具的选择，可以使用直径为20mm的钻头,直径为5mm的平底立铣刀，在刀具参数中输入对应的刀具。
3、需要明确工件坐标系以及对刀点，在该平面内将0点作为零件原点，建立零件坐标系，而后运用手动对刀方法，将0点作为对刀点。
三、对刀常见问题处理方法总结
（一），明确对刀点位置
在实际操作数控机床过程时，应当先确定对刀点位置。一般情况下，主要是通过工件坐标系的原点确定对刀点位置，具体还需要结合实际进一步确定。可能是与工件坐标系原点具有一定距离的某一点，也可能是坐标上的点，只有确定好具体位置，才可以保证后续工作。
（二）提高对刀精准度
对刀的精准度问题也是数控机床需要解决的对刀问题。对刀其精准性如何，会直接影响到加工质量。所以，为保证精准性，操作人员需要积极调试对刀仪器，保证仪器不会影响到对刀操作。这就需要操作人员要熟知仪器，同时要保证操作的规范性，不要因为操作问题导致出现误差。其次，应当提高对杠杆百分表操作， 明确操作流程，保证实际操作内容符合相应的范围。最后，为保证精确度，应当做好精密仪器的保养工作，从测量环境、测量力度等方面，主要把控，防止受到灰尘污染，从而有效提升仪器精准度，减少对刀问题。
结语：
总之，在解决数控机床对刀问题过程中，需要在全面掌握对刀原理以及方法基础上，提供有效的解决方法。通过本文的分析，不难发现，由于数控机床对刀操作具有一定的技术性，所以，相关对刀操作人员应当全面了解并掌握有关技术性的知识，而后保证操作程序正确，运用适宜的对刀方法，从而有效提升对刀工艺。
参考文献：
[1]梁振威.论数控加工中的加工技巧[J].南方农机,2020,51(18):156-157.
[2]王宇雷.数控机床编程技术及对刀操作中的相关问题探索[J].科技资讯,2020,18(03):155+157.
[3]刘晓杰.数控车床对刀操作时容易出现的问题及操作注意事项[J].科技风,2018,656(32):141-142.
[4]杨刚.常见数控机床对刀问题的处理[J].河北农机,2017,67(05):131-132.
[5]朱卫国,孙国斌,樊留锁.数控机床对刀教学重点分析[J].河南农业,2017,67(24):263-264.