【摘要】在加工中心/数控铣床的操作过程中，对刀点即原点的设置是否正确直接影响到产品的加工质量。本文结合生产实践中的零件，以FANUC-0i系统为例，对加工中心/数控铣床上对刀（即对工件坐标系原点的确定）的几种主要方法进行了阐述，并介绍了验证对刀结果的编程方法。 【关键词】工件坐标系；原点；对刀
数控编程及加工一般分为如下几步：工艺分析、数学模型建立、编程及模拟、对刀、试加工、正式加工。其中，对刀是保证数控加工产品质量的重要环节。因为程序编制完成后，数控机床完全按照程序自动加工工件，而只有让程序建立在正确合理的坐标系中，才能对刀具的运动轨迹作出准确描述，保证加工质量。那么如何建立正确合理的坐标系呢？这就牵涉到两个基本的概念：机床坐标系和工件坐标系。下面就先简要介绍这两个坐标系。 1.机床坐标系和工件坐标系
1.1机床坐标系和机床坐标系原点
机床坐标系是以机床原点为坐标系原点的坐标系，是机床固有的坐标系，是用来确定工件位置和机床运动的基本坐标系。机床坐标系遵循国际标准的统一规定，即右手笛卡尔坐标系。机床坐标系的原点也称为机械原点或零点，这个原点是机床固有的点，在机床制造出来时就已确定，不能随意改变。
机床坐标系不作为编程使用，但它常常用来确定工件坐标系，它是建立工件坐标系的参考点。
1.2工件坐标系和工件坐标系原点
我们在编程时一般选择工件上的某一点作为程序原点（或称程序零点），并以该零点作为坐标系的原点，建立一个新的坐标系，这个新的坐标系称为工件坐标系。在数控机床上进行零件加工时，刀具与工件的相对运动必须在确定的坐标系中才能按程序进行加工。加工中心/数控铣床运行时，其显示屏坐标系页面上一般都有下列坐标系显示：相对坐标系、绝对坐标系(也就是工件坐标系)、机床坐标系。实际生产中，最为关键的是机床坐标系和工件坐标系。设备运行时，刀具的运动轨迹自始至终需要精确的控制，并且是在以机床坐标系下进行的，但是编程的尺寸却按人为定义的工件坐标系来确定。
因此，工件经装夹正后，必须正确测量出工件坐标系原点的坐标值，输入到偏置页面或者编入到程序中。测定工件坐标系原点的坐标值，也就是测定工件的编程原点在机床坐标系中的坐标值。
两者的关系如图1所示。点O1四轴机械臂就是机床参考点，机床坐标系就是以点O1为原点建立的坐标系，点O2电热手套是工件坐标系的原点，工件坐标系就是以点O2为坐标原点建立的坐标系。当工件装夹完毕后，必须确定工件原点O2的机械坐标值（a，b，c），才能将两个坐标系联系起来。而在数控加工中这一步工作是通过“对刀”来实现的。下面以FANUC-0i系统数控铣床为例，结合具体零件的加工过程，详细阐述数控铣削的对刀方法。
2.对刀方法
2.1以工件的中心为对刀点
如图2所示工件加工外轮廓，X、Y方向以工件的中心为基准，加工所用刀具为θ10mm的立铣刀，对零件进行工艺分析后，选中心点O为工件坐标系的原点。它的对刀步骤如下：
图1 机床坐标系与工件坐标系 图2 工件
(1)在“机械回零”方式下使刀具返回机床参考点。
(2)在主轴上安装寻边器，然后使主轴正转，转速为300~400r／min。
(3)X、Y方向对刀：用寻边器先轻微接触工件左侧面，打开POS界面，将当前的相对坐标值清零，抬起主轴，将寻边器移到工件右侧面，将主轴向下，寻边器轻轻接触工件右侧面，记录此时的相对坐标值，然后将寻边器移动到相对坐标值的1／2处，按X键，然后按[清零]；按同样方法，将刀具的y方向相对坐标移动到1／2处，按Y键，然后按[清零]。如图3所示。打开工件坐标系设定界面，如图4所示，将光标移动到G54中坐标位置，在屏幕左下方输入X0，按下操作面板上的[测量键，完成刀具基准点在机床坐标系中的X坐标的测量。然后用类似的方法测量出刀具基准点在机床坐标系中的Y坐标。
sata连接器 a）X方向对刀 b)Y方向对刀 c)Z方向对刀
图3
图4 对刀
(4)Z方向对刀：考虑到对刀的工艺性，通常将工件的上表面作为工件坐标系Z方向
的原点。Z方向对刀主要有试切法对刀、Z向测量仪对刀等几种方法。
试切法对刀
试切法对刀方法简单，但会在工件上留
下痕迹，且对刀精度较低，适用于零件粗加工
时对刀操作。其对刀操作如下：
停止转动主轴，卸下寻边器，换上立铣刀，采用手轮方式将刀具慢慢移动，直到刀尖
轻微接触工件上表面。对于数控铣床，打开工件坐标系设定界面，如图5所示，将光标移动到G54中Z坐标位置，在屏幕左下方输入Z0，按下操作面板上的[测量]键，完成刀具基准点在机床坐标系中的Z坐标的测量。对于加工中心，可直接打开工具补偿界面，如图6所示，将POS界面中机械坐标的Z值输入到（形状）H中，对好一把刀后即输入一个Z值到相应的刀具号后的（形状）H框中。比如1号刀，则将相应的Z值输入到001的（形状）H中；2号刀将相应的Z值输入到002对应的（形状）H中。地毯清洗剂
图5 工件坐标系设定界面 图6 工具补偿界面
Z向测量仪对刀
Z向测量仪对刀精度较高，特别在铣削加工中心多把刀具对刀时对刀效率较高，投资少，适合于单件零件加工。图7为Z向测量仪的简图。对刀操作如下：
(1)停止转动主轴，卸下寻边器，换上立铣刀；
(2)移动刀具到Z向测量仪上方，手轮方式下向下移动刀具直至刀尖碰触Z向测量仪上表面，此时测量仪灯亮，记录下此时机床(机械)坐标系的Z轴读数；
(3)将Z值扣除此时Z向测量仪的高度(如50．003mm)，然后将测量值输入G54中Z坐标位置。加工中心的Z值输入同试切法对刀所述。
2.2以工件的某一角点为对刀点
如图8所示零件，加工所用刀具为立铣刀，对零件进行工艺分析后，选左下角点为工件坐标系的原点。它的对刀步骤如下：
(1)在“机械回零”方式下使刀具返回机床参考点。纸币识别器
(2)在主轴上安装寻边器，使主轴正转转速为300~400r／min。
大微动开关
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议