数控机床对刀方法及误差研究

1 数控加工过程中产生的加工误差 
　　 (1)编程误差:主要是数控编程时数控系统产生的插补误差,主
要由于用直线段或圆弧段避近零件轮廓时产生的。这是影响零件
加工精度的一个重要因素。可以靠增加插补节点数解决,但会增加
编程工作量。
　　(2)刀尖圆弧误差:在切削内孔、外因或端面时,刀尖圆弧不影
响其尺寸、形状,但在加工锥面或圆弧时受刀尖圆弧影响造成过切
或少切。此误差可通过测量刀尖圆弧半径,采用刀具半径补偿功能
来消除误差。 
　　(3)测量误差:主要是受量具测量精度以及测量者操作方法影
响,导致的实测尺寸不准确。此误差可弥补。 
　　(4)对刀误差:此误差主要产生在对刀过程中,刀具在移动到起
刀点位置时受操作系统的进给修调比例值影响。解决办法是合理
选择进给修调比例,尤其是当刀具靠近起刀点位置时采用最小挡
进给修调使刀具精确定位于起刀点位置。 

(5)机床系统误差:受机床本体影响产生的形位公差,此公差一

般不可调整;伺服单元,驱动装置产生的重复定位误差,主要由系统
受机床脉冲当量大小、均匀度及传动路线影响;这些误差量很小且
稳定,只有在精密加工时应予以考虑。 
2 对刀方法 
　　 数控加工的对刀,对其处理的好坏直接影响到加工零件的精
度,还会影响数控机床的操作。所谓对刀,就是在工件坐标系中使刀
具的刀位点位于起刀点(对刀点)上,使其在数控程序的控制下,由此
刀具所切削出的加工表面相对于定位基准有正确的尺寸关系,从
而保证零件的加工精度要求。在数控加工中,对刀的基本方法有试
切法、对刀仪对刀、ATC 对刀和自动对刀等。 
　　2.1 试切法 
　　根据数控机床所用的位置检测装置不同,试切法分为相对式
和绝对式两种。在相对式试切法对刀中,可采用三种方法:一是用量
具(如钢板尺等)直接测量,对准对刀尺寸,这种对刀方法简便但不精
确;二是通过刀位点与定位块的工作面对齐后,移开刀具至对刀尺
寸,这种方法的对刀准确度取决于刀位点与定位块工作面对齐的
精度;三是将工件加工面先光一刀,测出工件尺寸,间接算出对刀尺
寸,这种方法最为精确。在绝对式试切法对刀中,需采用基准刀,然
后以直接或间接的方法测出其他刀具的刀位点与基准刀之间的偏
差,作为其他刀具的设定刀补值。以上试切法,采用

“试切——测量

——调整(补偿)”的对刀模式,故占用机床时间较多,效率较低,但由