1.刀具位置

刀位是刀具上的一個參考點，刀位相對運動的路徑就是加工路徑，也稱為編程路徑。

2.刀具設(shè)置和刀具設(shè)置點

對刀是指操作者在啟動數(shù)控程序之前，通過一定的測量手段使刀具位置與對刀點重合。使用對刀儀或數(shù)控測頭進行對刀，操作簡單，測量數(shù)據(jù)準確。也可以在數(shù)控機床上定位夾具和安裝零件，然后用量塊、塞尺、千分表等。使用數(shù)控機床上的坐標來設(shè)置刀具。對于操作者來說，確定對刀點是非常重要的，它將直接影響零件的加工精度和程序控制的精度。在批量生產(chǎn)過程中，更要注意對刀的重復(fù)精度。操作人員有必要加深對數(shù)控設(shè)備的了解，掌握更多的對刀技巧。

(1)刀具刀尖選擇的原則

在機床上找正，加工時檢查，編程時計算，容易導致對刀誤差?？梢赃x擇零件上的一點(如零件的定位孔中心)或零件外的一點(如夾具或機床上的一點)進行對刀，但必須與零件的定位基準有一定的坐標關(guān)系。提高對刀的準確度和精度。即使零件要求精度不高或程序要求不嚴格，所選對刀位置的加工精度也要高于其他位置。選擇接觸面大、易于監(jiān)控、加工過程穩(wěn)定的零件作為對刀點。對刀點應(yīng)盡可能與設(shè)計基準或工藝基準統(tǒng)一，避免因尺寸換算導致對刀精度甚至加工精度降低，增加數(shù)控程序或零件數(shù)控加工的難度。為了提高零件的加工精度，對刀點應(yīng)盡可能選在零件的設(shè)計基準或工藝基準上。比如用孔定位的零件，以孔的中心為對刀點比較合適。對刀精度不僅取決于數(shù)控設(shè)備的精度，還取決于零件加工的要求。手動檢查對刀精度，提高零件數(shù)控加工質(zhì)量。特別是在批量生產(chǎn)中，要考慮對刀的重復(fù)精度，可以通過對刀相對于機床原點的坐標值來檢查。

(2)刀點的選擇方法

對于數(shù)控車床或車銑加工中心數(shù)控設(shè)備，由于中心位置(X0，Y0，A0)已經(jīng)由數(shù)控設(shè)備確定，所以整個加工坐標系可以通過確定軸向位置來確定。因此，只需要確定軸向上的一個端面(Z0或相對位置)作為刀具設(shè)定點。對于三坐標數(shù)控銑床或三坐標加工中心來說，比數(shù)控車床或車銑加工中心復(fù)雜得多。根據(jù)數(shù)控程序的要求，不僅要確定坐標系的原點位置(X0，Y0，Z0)，還要確定加工坐標系G54，G55，G56，G57等。，有時取決于操作者的習慣。對刀點可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上，但必須與零件的定位基準有一定的坐標關(guān)系。Z方向可以簡單地通過確定一個容易檢測的平面來確定，而X和Y方向則需要根據(jù)具體零件選擇與定位基準相關(guān)的平面和圓。對于4軸或5軸數(shù)控設(shè)備，增加第4和第5旋轉(zhuǎn)軸，類似于3軸數(shù)控設(shè)備對刀點的選擇。因為設(shè)備更復(fù)雜，數(shù)控系統(tǒng)智能化，所以提供了更多的對刀方式，需要根據(jù)具體的數(shù)控設(shè)備和具體加工的零件來確定?？梢院唵蔚貙⒌毒咴O(shè)定點和機床坐標系之間的坐標關(guān)系設(shè)定為相互關(guān)聯(lián)。比如對刀點的坐標為(X0，Y0，Z0)，與加工坐標系的關(guān)系可以定義為(X0+Xr，Y0+Yr，Z0+Zr)，加工坐標系G54，G55，G56，G57等。，可通過控制面板或其他方式輸入。這種方法非常靈活巧妙，為后續(xù)的數(shù)控加工帶來了極大的便利。

3.零漂移現(xiàn)象

零點漂移現(xiàn)象是由數(shù)控設(shè)備周圍的環(huán)境因素引起的。在相同的切削條件下，同一設(shè)備使用相同的夾具、數(shù)控程序和刀具加工相同的零件時，會出現(xiàn)加工尺寸不一致或精度降低的現(xiàn)象。零點漂移現(xiàn)象主要表現(xiàn)為數(shù)控加工過程中的一種精度降低現(xiàn)象或者可以理解為數(shù)控加工中的精度不一致現(xiàn)象。零點漂移現(xiàn)象在數(shù)控加工過程中是不可避免的，對于數(shù)控設(shè)備來說是常見的。一般受數(shù)控設(shè)備周圍環(huán)境因素影響較大，嚴重時會影響數(shù)控設(shè)備的正常工作。影響零點漂移的因素很多，如溫度、冷卻液、刀具磨損、主軸轉(zhuǎn)速和進給速度的大幅度變化等。

4.工具補償

數(shù)控加工經(jīng)過一定時期后，刀具磨損是不可避免的，主要表現(xiàn)在刀具長度和刀具半徑的變化。所以刀具磨損補償主要是指刀具長度補償和刀具半徑補償。

5.刀具半徑補償

在零件輪廓加工中，由于刀具總是有一定的半徑，如銑刀的半徑，刀具中心的運動軌跡并不等于被加工零件的實際軌跡，而是需要偏移一個刀具半徑值，習慣上稱為刀具半徑補償。因此，數(shù)控加工零件輪廓時，必須考慮刀具的半徑值。需要指出的是，UG/CAM數(shù)控程序是用理想的加工狀態(tài)和精確的刀具半徑編程的，刀具軌跡是刀具中心軌跡，沒有考慮數(shù)控設(shè)備的狀態(tài)和刀具磨損程度對零件數(shù)控加工的影響。因此，無論是輪廓編程還是刀具中心編程，UG/CAM數(shù)控程序的實現(xiàn)都必須考慮刀具半徑磨損的影響，合理利用刀具半徑補償。

6.刀具長度補償

在數(shù)控銑床和鏜床上，當?shù)毒吣p或改變，使刀尖位置不在原加工的編程位置時，需要通過在刀具長度方向上延長或縮短一個偏移值來補償其尺寸的變化，以保證加工深度或加工表面位置仍滿足原設(shè)計要求。

7.機床坐標系

數(shù)控機床的坐標軸命名規(guī)定是機床的直線運動采用笛卡爾坐標系，其坐標命名為X、Y、Z，俗稱基本坐標系。繞X、Y、Z坐標軸旋轉(zhuǎn)或平行于X、Y、Z坐標軸旋轉(zhuǎn)的運動分別稱為A軸、B軸和C軸。根據(jù)右手螺旋定律確定A、B、C的正方向。Z軸:通常將傳遞切削力的主軸定義為Z軸。對于有刀具旋轉(zhuǎn)的機床，如鏜床、銑床、鉆床等。，刀具旋轉(zhuǎn)的軸稱為Z軸。x軸:x軸通常平行于工件夾緊面，垂直于z軸。對于帶有旋轉(zhuǎn)刀具的機床，如臥式銑床和臥式鏜床，右手方向是從刀具主軸到工件看X軸的正方向。當Z軸垂直時，對于單柱機床(如立式銑床),從刀具主軸看，右手方向是X軸的正方向。Y軸:Y軸垂直于X軸和Z軸，可以根據(jù)確定的X軸和Z軸以及右手笛卡爾坐標系確定其方向。

根據(jù)右手定則，旋轉(zhuǎn)軸的定義是:繞X軸旋轉(zhuǎn)為A軸，繞Y軸旋轉(zhuǎn)為B軸，繞Z軸旋轉(zhuǎn)為C軸。數(shù)控機床的坐標軸如下圖所示。

機床原點是機床坐標系的坐標原點。機床上有一些固定的基準線，如主軸中心線；還有一些固定的基準面，如臺面、主軸端面、工作臺側(cè)面等。當機床各坐標軸手動返回各自原點時，可以利用各坐標軸部件上基準線與基準面之間的距離來確定機床原點的位置，這一點在數(shù)控機床的使用說明書中有說明。

8.零件加工坐標系和坐標原點

工件坐標系也稱編程坐標系，是程序員在編程零件時，以工件上的一個固定點為原點建立的坐標系。零件坐標系的原點稱為零件零點(零件原點或程序零點)，編程時的刀具軌跡坐標是根據(jù)零件輪廓在零件坐標系中的坐標確定的。加工坐標系的原點在機床坐標系中稱為調(diào)整點。加工時，零件用夾具安裝在機床上，零件的夾緊位置相對于機床是固定的，因此確定了零件坐標系在機床坐標系中的位置。此時測得的零件原點與機床原點之間的距離稱為零件零偏，需要預(yù)先存儲在數(shù)控系統(tǒng)中。在加工過程中，可以將零件原點的偏移量自動添加到零件的坐標系中，這樣數(shù)控系統(tǒng)就可以根據(jù)機床的坐標系來確定加工過程中的絕對坐標值。因此，程序員可以利用數(shù)控系統(tǒng)的偏置功能，通過零件原點的偏置值來補償零件在機床上的位置誤差，而不用考慮零件在機床上的實際安裝位置和精度?，F(xiàn)在所有數(shù)控機床都有這個功能，用起來很方便。零件坐標系的位置基于機床坐標系。在一臺數(shù)控機床上可以設(shè)置多個零件坐標系，這些坐標系存儲在G54/G59等中。零件的零點一般位于零件的設(shè)計基準和工藝基準上，便于計算尺寸。一般數(shù)控設(shè)備可以預(yù)置幾個工作坐標系(G54~G59)，這些坐標系存儲在機床的存儲器中。工作坐標系都是基于機床原點的，用各自相對于機床原點的偏移量來表示。需要事先輸入機床數(shù)控系統(tǒng)，或者加工前設(shè)定的坐標系。加工坐標系(MCS)是零件加工中所有刀軌輸出點的定位基準。加工坐標系用OM-XM-YM-ZM表示。有了加工坐標系，編程時就不用考慮工件在機床上的安裝位置，而是根據(jù)工件的特點和尺寸進行編程。加工坐標系的原點是工件的加工零點。工件零點的位置是任意的，由程序員在編制數(shù)控加工程序時根據(jù)零件的特點選擇。零點可以設(shè)置在加工工件上，也可以設(shè)置在夾具或機床上。為了提高零件的加工精度，工件的零點應(yīng)盡可能選在精度較高的加工面上；為了便于數(shù)據(jù)處理和簡化編程，工件的零點應(yīng)盡可能設(shè)置在零件的設(shè)計基準或工藝基準上。對于對稱的零件，最好將工件的零點設(shè)置在對稱中心上，這樣便于查找和檢查。

9.夾緊原點

夾緊原點常見于帶有旋轉(zhuǎn)(或擺動)工作臺的數(shù)控機床和加工中心，如回轉(zhuǎn)中心。從機床參考點的偏移可以通過測量存儲在CNC系統(tǒng)的原點偏移寄存器中，其可以用于CNC系統(tǒng)的原點偏移的計算。