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简述四轴机床的对刀
工业发展水平的提高和工业产品更新换代的加快，对数控加工技术的要求越来越高，对高档数控机床的需求也越来越迫切。数控机床是国家制造水平的标志，多轴加工技术代表着数控技术的进步。多轴加工可以加工一般三轴联动机床不能加工或一次夹紧加工不能完成的连续光滑自由曲面，如加工回转体、螺旋线等外圈的凹槽，大大提高了加工效率和加工质量以及加工精度。因此，多轴加工技术的研究对我国高档机床的发展具有重要意义。
在多轴加工过程中是一个非常重要的环节。刀具的精度直接影响加工精度，如果操作不当，将直接影响工件的质量，甚至会使刀具与机床发生碰撞，造成重大事故。刀具的加工方法必须符合零件加工精度的要求，从而提高零件的加工质量，提高加工效率，降低生产成本。工件安装后，为了准确地加工工件上的零件形貌，需要找到工件坐标系与机床坐标系之间的位置关系。确定这种关系的方法是设置刀。有两种类型的拆分和自动。手工对刀时，应根据加工零件的具体形状确定操作过程。本文主要讨论了四轴联动数控机床。
一、四轴对刀的原理
1.1对刀点的确定
对刀点是工件在机床上定位装夹后，用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。为确保加工的正确，在编制程序时，应合理设置对刀点。一般来说，铣床对刀点应选在工件坐标系的原点上，或至少x，y方向重合，这样有利于保证精度，减少误差。
1.2换刀点的确定
在使用多种刀具加工的铣床或加工中心上，工件加工时需要经常更换刀具，在程序编制时，应考虑设置换刀点。换刀点应根据换刀时刀具不碰到工件、夹具和机床的原则而定。
1.3对刀方法
对刀的的准确程度将直接影响加工精度。对刀方法一定要同零件加工精度要求相适应。当零件加工精要求较高时，可用杠杆百分表或百分表找正，使刀位点与对刀点一-致。
常用的对刀方法有:(1)采用碰刀(或试切)方式对刀;(2)采用百分表对刀;(3)采用专用的对刀仪或寻边器。如果对刀要求精度高，为方便操作，可以采用用专用的对刀仪或寻边器的方法确定刀具与工件的相对位置进行对刀。其操作步骤为:
(a) A轴对刀(图1)
一般情况下，加工A轴的回转体零件端面平面采用百分表(或百分表)对刀，检测平面的水平度即可。
(1)将百分表装在主轴上;(2)改用微调操作，使测量头与A端表面慢慢接触;(3)调整指针至零位，将表座慢慢向B端推进;(4) A，B两端指针最底点和最高点在全程上读数的最大差值，就是全部长度上的平行度误差，如左偏0.48 mm;(5)微调A轴的距离0.48/2 =0.24;6)重复检测AB面的水平度直到百分表的差值减小到允许的范围内即可。此时可测得工件坐标系原点W在机械坐标系中的A轴的坐标值。
(b) Y轴对刀(图2)
(1)将寻边器装在机床的主轴上，调整工作台的位置。让寻边器调至到工件y轴的一侧;(2)使用手轮的微调按钮，让寻边器慢慢接触到工件的边缘。按x100， x10， x1的顺序调整手轮的倍率。直到寻边器发光时，记录下此位置的坐标值(如Y= - 168 mm);(3)将寻边器抬高远离工件，然后移动工件至y轴的另一侧;(4) 按照上述步骤2的操作，记录y轴另一侧坐标( 如Y= -256 mm);5)根据所得到的坐标可得工件坐标系原点W在机床坐标系的y坐标值为( - 168 - 256)/2= -212 mm。
(c) X轴对刀(图3)
(1)移动工作台，将主轴移动至x轴的侧面，让寻边器靠近工件的端面;(2)改用微调按钮，按照x100， x10， x1的顺序慢慢调整寻边器与工件端面的距离，当寻边器发光时记录下x轴的坐标(如X= - 320 mm);(3)若寻边器测头的半径为5 mm，则工件坐标系原点W在机床坐标系的x坐标值为- 320-5= - 325 mm。
(d) Z轴对刀(图4)
(1)将主轴上的寻边器换成加工所使用的刀具，采用试切法进行对刀(也可采用塞尺对刀的方法);(2)将z轴上的切削刀具放置在工件的上表面，A轴对刀已经使工件上表面处于水平状态;(3)使用手轮的微调按钮，让旋转的刀具慢慢接触z轴的上表面;(4)当工件上表面有细小的划伤或有切削粉末出现时，记录下此时机床坐标系Z值(如Z= -400 mm)。
二、四轴对刀注意事项
定刀操作中应注意以下问题：
(1) 采用合理的对刀方法(塞尺对刀、探边对刀、试切法)，保证零件的加工精度;
(2) 切边装置必须按顺序由大到小调整，如X100、X10、X1;
(3) 对刀时，注意各轴的正负方向，以免发生危险;
(4) 如果不采用试切法，则必须在主轴停止转动的情况下进行;
(5) 在a轴对刀时，注意a轴的旋转范围，选择合理的对刀角度。
三、小结
国民经济的增长和技术的不断创新，多轴加工技术已成为机械装备制造业不可缺少的加工方法，并正向高精度、高智能化方向发展。预计在不久的将来，随着五轴数控机床系统的普及，将为中国成为世界制造强国奠定坚实的基础。
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