數(shù)控銑床對(duì)刀是指在數(shù)控銑削加工前，通過測(cè)量刀具的實(shí)際位置和幾何尺寸，將測(cè)量結(jié)果作為補(bǔ)償值輸入數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)刀具坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系的精確對(duì)應(yīng)，從而提高加工尺寸精度和表面質(zhì)量的過程。漢測(cè)為您介紹，數(shù)控銑床對(duì)刀的基本原理如下：

1.建立機(jī)床坐標(biāo)系

機(jī)床坐標(biāo)系是數(shù)控銑床定位運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，通過機(jī)床本身的位置反饋裝置（如光柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等）建立起以機(jī)床零點(diǎn)為原點(diǎn)，X、Y、Z三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸構(gòu)成的空間直角坐標(biāo)系。

2.建立刀具坐標(biāo)系

刀具坐標(biāo)系以刀具參考點(diǎn)（如刀尖點(diǎn)、刀柄端面等）為原點(diǎn)，以刀軸方向?yàn)閆軸，垂直于Z軸并相互垂直的兩個(gè)方向?yàn)閄軸和Y軸，建立起另一個(gè)獨(dú)立的空間直角坐標(biāo)系。刀具坐標(biāo)系相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系有一個(gè)固定的空間位置關(guān)系。

3.測(cè)量刀具長(zhǎng)度

刀具長(zhǎng)度是指刀具參考點(diǎn)到機(jī)床主軸端面的Z向距離。測(cè)量方法有以下幾種：

-手動(dòng)對(duì)刀：用百分表等測(cè)量工具，手動(dòng)測(cè)量刀具長(zhǎng)度，并輸入數(shù)控系統(tǒng)的刀具參數(shù)表

-半自動(dòng)對(duì)刀：利用機(jī)床探針、對(duì)刀塊等輔助工具，手動(dòng)將刀具移至對(duì)刀位置，由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)記錄坐標(biāo)并計(jì)算刀具長(zhǎng)度

-全自動(dòng)對(duì)刀：采用對(duì)刀儀、激光測(cè)頭等在線測(cè)量裝置，由數(shù)控系統(tǒng)控制刀具自動(dòng)完成對(duì)刀過程，無需人工干預(yù)

4.測(cè)量刀具半徑

刀具半徑是指刀具橫截面的半徑尺寸。測(cè)量方法有以下幾種：

-間接測(cè)量：利用標(biāo)準(zhǔn)量塊、對(duì)刀桿等已知尺寸的工件，測(cè)量刀具加工后的實(shí)際尺寸，通過計(jì)算得到刀具半徑

-正負(fù)對(duì)刀：用兩個(gè)相對(duì)的方向測(cè)量同一刀具的同一個(gè)面，取兩次測(cè)量結(jié)果的平均值作為刀具半徑

-掃描測(cè)量：用激光傳感器、CCD相機(jī)等掃描刀具旋轉(zhuǎn)一周的輪廓，提取刀具輪廓的圓弧參數(shù)，計(jì)算刀具半徑

5.建立刀具補(bǔ)償

將測(cè)量得到的刀具長(zhǎng)度、半徑等參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的刀具偏置參數(shù)表，建立起刀具坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系之間的關(guān)聯(lián)。在加工程序運(yùn)行時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前使用的刀具號(hào)和補(bǔ)償號(hào)，自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)的補(bǔ)償參數(shù)，對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)路徑和切削用量進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，實(shí)現(xiàn)刀尖點(diǎn)軌跡與編程軌跡的重合。

6.刀具磨損補(bǔ)償

刀具在切削過程中會(huì)產(chǎn)生磨損，使得實(shí)際加工尺寸發(fā)生偏差。為保證加工精度，需要定期測(cè)量刀具的磨損量，并將磨損值作為補(bǔ)償值輸入數(shù)控系統(tǒng)，修正刀具偏置參數(shù)。常用的刀具磨損測(cè)量方法有：

-間接測(cè)量：利用在機(jī)測(cè)頭等裝置測(cè)量加工零件的實(shí)際尺寸，通過尺寸偏差反推刀具磨損量

-直接測(cè)量：利用工具顯微鏡、掃描電鏡等設(shè)備直接測(cè)量刀具磨損區(qū)的輪廓形貌，計(jì)算磨損量

-預(yù)測(cè)估計(jì)：根據(jù)切削參數(shù)、時(shí)間、材料等建立刀具磨損模型，利用模型預(yù)測(cè)刀具的磨損進(jìn)程，指導(dǎo)補(bǔ)償

通過對(duì)刀和補(bǔ)償技術(shù)，數(shù)控銑床可以將加工誤差控制在幾微米到幾十微米的水平，大幅提高了加工精度和自動(dòng)化程度。隨著在機(jī)測(cè)量、誤差補(bǔ)償、智能優(yōu)化等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控銑床的對(duì)刀精度和效率還將進(jìn)一步提升，為高端制造業(yè)的發(fā)展提供有力支撐。