对刀是数控加工的主要操作和重要技能。在一定条件下，对刀的精度可以决定零件的加工精度。同时，对刀效率也直接影响数控加工效率。仅仅了解对刀方法是不够的。还必须了解数控系统的各种对刀方法以及如何在加工程序中调用这些方法。同时必须了解各种对刀方法的优缺点和使用条件。
1、对刀原理
对刀的目的是建立工件坐标系。直观地说，对刀就是确立工件在机床工作台上的位置。其实就是求对刀点在机床坐标系中的坐标。
对于数控车床，加工前必须先选择对刀点。对刀点是指数控机床加工工件时，刀具相对于工件运动的起点。对刀点可以设置在工件上（如工件上的设计基准或定位基准），也可以设置在夹具或机床上。如果设置在夹具或机床上的某一点上，该点必须与工件的定位基准一致。保持一定精度的尺寸关系。
对刀时，刀位点应与对刀点重合。所谓刀位点是指刀具的定位参考点。对于车刀来说，刀位点是刀尖。对刀的目的是确定对刀点（或工件原点）在机床坐标系中的绝对坐标值，测量刀具的刀位偏差值。刀点对中的准确性直接影响加工精度。
在实际加工工件时，使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求，通常采用多把刀具进行加工。当使用多把车刀进行加工时，当换刀位置不变时，换刀后刀尖点的几何位置会不同，这就要求不同的刀具在开始加工时能够在不同的起始位置进行加工。确保程序正常运行。
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为了解决这一问题，机床数控系统配备了刀具几何位置补偿功能。利用刀具几何位置补偿功能，只需预先测量每把刀具相对于预先选定的参考刀具的位置偏差，并将其输入到数控系统中。在刀具参数修正栏中指定组号，使用加工程序中的T指令，自动补偿刀具路径中的刀具位置偏差。刀具位置偏差的测量也需要通过对刀操作来实现。
2、对刀方法
在数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀和自动对刀。本文以数控铣床为例介绍几种常用的对刀方法。
1、试切及对刀法
这种方法简单方便，但会在工件表面留下切削痕迹，对刀精度较低。以工件表面中心的对刀点（与工件坐标系原点重合）为例，采用双边对刀法。
(1)x、y方向对刀。
① 通过夹具将工件安装在工作台上。装夹时，工件的四个侧面应有对刀空间。
②启动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件左侧有一定安全距离的位置，然后减速并靠近左侧移动工件的一侧。
③接近工件时，采用微调操作（一般为0.01mm）靠近，让刀具慢慢接近工件的左侧面，使刀具刚好接触到工件的左侧面（观察、听听切削声音，看切削痕迹，看切屑，只要出现一种情况，说明刀具接触到工件），则后退0.01mm。记下此时机床坐标系中显示的坐标值，如-240.500。
④沿 z 轴正方向退刀至工件表面上方。用同样的方法接近工件的右侧。记下此时机床坐标系中显示的坐标值，如-340.500。
⑤据此，工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值为{-240.500+(-340.500)}/2=-290.500。
⑥同理可测量工件坐标系原点在机床坐标系中的坐标值。
(2)z方向对刀。
① 将刀具快速移动到工件上。
②启动主轴中速旋转，快速移动工作台和主轴，让刀具快速移动到靠近工件上表面一定安全距离的位置，然后减速移动刀具端面靠近工件的上表面。
③接近工件时，采用微调操作（一般为0.01mm）靠拢，使刀具端面慢慢接近工件表面（注意，刀具特别是立铣刀时，最好在工件边缘处切削，刀具端面与工件表面接触的面积小于半圆，尽量不要使立铣刀中心孔切削在工件表面下方），使刀具端面刚好接触工件上表面，然后再次提升轴，记录此时机床坐标系中的z值，-140.400，则为工件坐标系原点W的坐标值在机床坐标系中为-140.400。
（3）将测量的x、y、z值输入到机床工件坐标系存储地址G5*（一般用G54~G59代码存储对刀参数）。
(4) 进入面板输入方式（MDI），输入“G5*”，按开始键（自动模式下），运行G5*即可生效。
(5)检查对刀是否正确。
2.塞尺、标准芯轴、块规对刀方法
该方法与试切对刀法类似，只不过对刀时主轴不旋转。在刀具和工件之间添加塞尺（或标准心轴或块规）。塞尺不能自由移动。注意计算。使用坐标时，应减去塞尺的厚度。由于主轴不需要旋转进行切削，这种方法不会在工件表面留下痕迹，但对刀精度不够高。
3. 使用寻边器、偏心杆、轴设定器等工具对刀。
操作步骤与试切对刀法类似，只是将刀具换成寻边器或偏心杆。这是最常用的方法。效率高，能保证对刀精度。使用寻边器时，必须注意保证钢球部分与工件轻微接触。同时，被加工工件必须是良导体，定位基准面必须具有良好的表面粗糙度。 Z 轴对刀器通常用于传递（间接）对刀方法。
4、转移（间接）对刀法
加工一个工件通常需要使用不止一把刀。第二刀的长度与第一刀的长度不同。需要重新调零。但有时零点被加工掉而无法直接找回零点，或者无法直接找回零点。允许损伤加工表面，并且存在一些刀具或难以直接对刀的情况。在这种情况下，可以采用间接改变的方法。
(1) 对于第一刀
① 对于第一刀，仍采用试切法、塞尺法等，记下此时工件原点的机床坐标z1。加工完第一把刀具后，停止主轴。
② 将对刀仪放置在机床工作台的平坦表面上（如虎钳的大表面）。
③手轮方式下，用手将工作台移至适当位置，主轴下移，用刀底端压对刀仪顶部，表盘指针转动，最好在一圈以内。记下此时的轴。设置设定器的显示值，并将相对坐标轴清零。
④ 提起主轴，取下第一刀。
(2) 对于第二刀。
①安装第二把刀。
② 手轮方式下，主轴向下移动，用刀底端压对刀仪顶部，表盘指针转动，指针指向与第一刀相同的指示A位置。
③记录此时轴相对坐标对应的值z0（带正负号）。
④ 抬起主轴，拆下对刀器。
⑤在第一把刀具的G5*中，将z0（带正负号）与原来的z1坐标数据相加，得到新的坐标。
⑥这个新坐标就是第二把刀具的工件原点对应的机床实际坐标。将其输入到第二把刀具的 G5* 工作坐标中。这样，第二把刀具的零点就设定好了。 。其余的刀的设置方法与第二把刀相同。
注：若多把刀具使用相同的 G5*，则将步骤 ⑤、⑥ 改为将 z0 存储在 2 号刀具的长度参数中，使用第二把刀具加工时调用刀具长度修正 G43H02。
5、顶刀设置方法
(1)x、y方向对刀。
①通过夹具将工件安装在机床工作台上，并装回中心。
②快速移动工作台和主轴，使刀尖靠近工件，找到工件画线的中心点，降低速度使刀尖靠近工件。
③改用微调操作，使刀尖慢慢接近工件画线中心点，直至刀尖与工件画线中心点对齐。记下此时机床坐标系中的x、y坐标值。
(2)拆下中心，装上铣刀，用其他对刀方法如试切法、塞尺法等求出z轴坐标值。
6、百分表（或千分表）对刀法
千分表（或百分表）对刀法（一般用于圆形工件的对刀）
(1)x、y方向对刀。
将千分表安装杆安装在刀柄上，或将千分表磁性座安装在主轴套上。移动工作台，使主轴中心线（即刀具中心）大致移至工件中心，调整磁力座。伸缩杆的长度和角度使得千分表的触点接触工件的圆周表面。 （指针转动约0.1mm。）用手缓慢转动主轴，使百分表触点沿工件圆周面转动。观察 检查百分表指针的移动情况，缓慢移动工作台的轴线，重复几次。当主轴转动时，百分表指针基本处于同一位置（表头旋转一圈时，指针跳动量在允许对刀误差内，如0.02mm），可认为主轴的中心是轴线，也是轴线的原点。
(2)拆下千分表并安装铣刀，采用其他对刀方法如试切法、塞尺法等获取z轴坐标值。
7、专用对刀器对刀方法
传统的对刀方法存在安全性差（如塞尺对刀，刀尖容易因硬碰撞而损坏）、占用大量机器时间（如试切削，需要重复切削多次）等缺点。 ），以及人为造成的较大随机误差。已经适应了没有数控加工的节奏，不利于充分发挥数控机床的功能。
采用专用对刀仪对刀，具有对刀精度高、效率高、安全性好等优点。简化了经验保证的繁琐对刀工作，保证了数控机床的高效率、高精度。它已成为数控加工机床上对刀不可缺少的专用工具。
发布时间：2023年11月1日
