对刀仪型号(对刀仪型号规格)

对刀仪种类

作为机械加工业中用量最大的数控车床，近些年来随国内经济的高速发展已迅速得到普及。今天，一个企业内拥有几十台甚至上百台数控车床早已不是什么稀罕事了。

但众所周知，使用数控车床的目地是提高工件的加工质量和效率。可是使用过数控车床的人都知道，在一个工件的加工过程中，工件的装卸、刀具的调整等辅助时间占用了加工周期中相当大的比例，其中的刀具调整更是既麻烦、又费力。统计资料证明，实现一个工件的加工，纯机动时间大约要占总时间的55%，装、夹和对刀等辅助时间却占到45%，这实在不是一个小数。

老话讲磨刀不误砍柴工，但在现代社会中，时间就是金钱，效率就是生命。要多砍柴就必须向磨刀要效益，对时间进行分秒必争。那么，在提高对刀效率方面我们还有什么好办法吗？实践证明，通过在数控车床上增设对刀仪装置即是一种向“磨刀”要时间的好方法。

以下，结合英国雷尼绍公司的对刀仪装置，谈谈它在构成、用途及简要工作原理等方面的知识：

目前在雷尼绍车床对刀仪系列产品中共有三种型号,其对刀的原理是一样的，只是按结构的复杂程度和操作的自动化水平分为低、中、高三档型号。

第一种，HPRA(HighPrecision Removable Arm)型：

这是一种结构较简单、价位低的型号，其特点是对刀仪的臂和基座之间是可分离的，使用时通过插拔机构把对刀仪臂安装至对刀仪基座上（图1）

图1：HPRA型对刀仪的系统构成

同时电器信号亦连通并进入可工作状态；用完后可将对刀臂从基座中拔出，放到合适的地方以保护精密的对刀臂和对刀传感器部分不受灰尘、碰撞的损坏。

第二种，HPPA(HighPrecision Pulldown Arm)型：

这是一种较实用、中等价位的型号。其特点是对刀仪的臂和基座之间是可旋转联接、一体化的。使用时由操作者将对刀仪臂从保护套中摆动拉出（图2）

图2：HPPA型对刀仪的系统构成

不用时由操作者作把对刀仪臂再摆动推回保护套中。这一种对刀仪与上一种型号相比的优点是不必把对刀仪臂频繁地插上、拔出，避免了频繁插拔产生的磨损对对刀精度的影响及电信号传递的可靠性。因对刀仪摆回后传感器部分进入到保护套中，也不必担心其在工作过程中受到损坏。

第三种，HPMA(HighPrecision Motorised Arm)型：

这是雷尼绍公司该系列产品中的高档型。其特点是对刀仪的臂和基座之间是通过扭矩电机来实现对刀臂的摆出和摆回（图3），除提高了自动化程度外，更重要的是可把对刀臂的摆出、摆回通过M代码编制到加工程序中，在加工循环过程中即可方便地实现刀具磨损值的自动测量、补偿和刀具破损的监测。

           图3：HPMA型对刀仪 的系统构成

（1）、可以快速、高效、精确地在±X、±Z及Y轴五个方向上进行刀具偏置值的测量和补偿，有效消除采用人工对刀易产生的对刀误差和效率低下的问题。

因为不管是采用何种切削刀具（外圆、端面、螺纹、切槽、镗孔还是车削中心上的铣、钻削动力刀具）进行工件型面车削或铣削时，所有参与切削刀具的刀尖点或刀具轴心线，都必须通过调整或补偿使其精确地位于工件坐标系的同一理论点或轴心线上。对动力型回转刀具，除要测量并补偿刀具长度方向上的偏置值外，同时还要测量和补偿刀具直径方向上的偏置值（刀具以轴心线分界的两个半径的偏置值）。否则机床也无法加工出尺寸正确的工件来。

安装、调整、或更换新刀具后，要使刀架上每把刀具的刀尖点或刀具的轴心线都准确地与机床坐标系零点（对数控车床而言，X轴机床坐标系的零点与主轴中心线重合；Z轴在主轴头前端发蓝的立面上）保持一个精准的固定值是不可能的，这是因刀具安装、调整、磨损后必然会产生的误差造成，或是更换刀具后新刀具与旧刀具位置之间所产生的安装偏差值造成。所谓刀具偏置值就是指的这种误差值（图4）。

                    图4：四个坐标方向上的刀具的偏置值

在没有安装对刀仪的机床上，每把刀具的偏置值是通过对每把刀具都进行仔细的试切削，然后通过对试切削后的工件尺寸进行测量、计算、补偿（手工对刀）才可完成，肯定费时费力，稍不小心还会报废工件。当更换刀具后，这项工作还要重新进行。因而对刀实际上是占用机床辅助时间最长的工作内容之一。

在使用了对刀仪的机床上，因对刀后能够自动设置好刀具对工件坐标系的偏置值，从而自动建立起工件坐标系，在这种情况下加工程序中就无需再用“G50指令”来建立工件坐标系了。

（2）、可以对加工过程中的刀具磨损、破损进行自动监测、补偿和报警。

刀具在切削过程中会产生磨损，当这种磨损值达到一定程度后就应及时补偿，否则会影响工件尺寸的加工稳定性。在没有安装对刀仪的机床上完成磨损值的补偿是很麻烦的，需要频频的停下机床对工件的尺寸进行手工测量、还要将得到的磨损值人工敲到系统中去修改刀补参数。而当安装了对刀仪后，解决这个问题就方便简单的多了，特别是机床安装的是HPPA型或HPMA型后则更为方便。前者，只要根据刀具的磨损规律，干完一定数量的工件后停下机床，用对刀仪再进行一遍对刀的过程即可；后者，只要在程序中人为设定完成多少个加工循环后执行一次自动对刀，既可完成刀具的偏置补偿工作。

对于刀具破损报警或对刀具磨损到一定程度后进行强制更换，其原理也是一样，根据刀具允许的磨损量，人为设定一个“门槛值”，一旦对刀仪监测到的误差超过门槛值，即可认为刀具已破损或超过了允许的磨损值，则机床自动报警停机，然后强制进行刀具的更换。

（3）、当机床因热变型造成滚珠丝杠伸长后，也可对由此而引起的刀具偏置值变动量进行补偿，以确保工件尺寸的稳定。

机床在工作循环过程中，由于机床直线运动产生的摩擦是以热量的形式体现出来，另还有一个不可忽视的热源是切削下来的铁屑向机床的热传导。这些因素的客观存在都会导致机床的变形特别是丝杠的热伸长，反映出来的现象是刀尖的位置要发生变化，其结果是工件的尺寸精度一定会随这种热变形同步变化。

如果在机床上安装了对刀仪装置，上述问题也可迎刃而解，无非是把这种由热变形产生的刀尖位置变化视为刀具的磨损值罢了，通过用对刀仪来测量及补偿这种新产生的刀具偏置值即可解决。

雷尼绍对刀仪的核心构件是由一个高精度的开关（传感器）、一个高硬度高耐磨性的硬质合金四面体（对刀探针）和一个信号传输接口器组成（其它构件略）。四面体探针是用于与刀具进行接触并通过安装在其下的绕性支撑杆把力向高精度开关传递；开关所发出的通、断信号通过信号传输接口器传输到数控系统中去进行刀具方向识别、运算、补偿、存取等。

不管是刀具偏置值还是磨损值还是热变形引起的刀尖位置变动值，实质上都可归结为刀具初始偏置值与刀具经工作一段时间后的实际偏置值之间的变动量。

数控机床的工作原理决定，当机床返回各自运动轴的机械参考点后，建立起来的是机床坐标系。该参考点一旦建立，相对机床零点而言，在机床坐标系数轴上的各运动方向就有了数值上的实际意义。

一般情况下此时只要在机床坐标系的基础上通过编程，建立起G50工件坐标系就可以进行实际加工了（仅使用机床坐标系十分不便于加工程序的编制）。但仅此对于安装了对刀仪的机床还不行，还必须要通过参数设定的方法来精确确定对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标固定值才能满足使用（图5），否则数控系统将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。

图5：对刀仪的坐标系

当我们在机床上建立起来了“机床坐标系”和“对刀仪固定坐标”后（不同规格的对刀仪应设置不同的固定坐标值），有以下对刀仪的简要工作原理描述：

（1）、机床各直线运动轴返回各自的机械参考点之后，机床坐标系和对刀仪固定坐标之间的相对位置关系就建立起了具体的数值。

（2）不论是使用自动编程控制还是手动控制方式操作多刀仪，当移动所选定的某个轴的刀具并使刀尖（或动力回转刀具的外径）触动、靠向对刀仪上四面探针的对应平面并探针通过绕性支撑杆摆动触发了高精度开关传感器后，开关会立即通知系统锁定该进给轴的运动。因为数控系统是把这一信号作为高级信号来处理，所以动作的控制会极为迅速、准确。

（3）由于数控机床直线进给轴上均安装有进行位置环反馈的脉冲编码器，数控系统中也有记忆该进给轴实际位置的计数器，此时系统只要读出该轴停止的准确位置，通过机床、对刀仪两者之间相对关系的自动换算，即可确定该轴刀具刀尖（或直径）的初始刀具偏置值了。换一个角度说，如把它放到机床坐标系中来衡量，即相当于确定了机床参考点距机床坐标系零点的距离与该刀具测量点距机床坐标系零点的距离及两者之间的实际偏差值。

（4）不论是工件切削后产生的刀具磨损、还是滚珠丝杠热伸长后出现的刀尖变动量，只要再进行一次对刀的作业，数控系统就会自动把测得的该把刀具的新刀具偏置量与该把刀具的初始刀具偏置量进行比较计算，并将需要进行补偿的δ误差值自动补偿进刀补存储区中去。当然，如果换了新的一把刀具，再对其重新进行对刀，所获得的偏置值就应该是该刀具新的初始刀具偏置值了。

附：雷尼绍对刀仪能达到怎样的对刀精度？

 根据实际应用情况及有关资料证明，雷尼绍对刀仪能达到以下精度：

15"以下卡盘（含15"）的中小规格数控车床，使用雷尼绍对刀仪能达到的对刀重复精度为：±5um。

18"以上卡盘（含18"）的大规格数控车床，使用雷尼绍对刀仪能达到的对刀重复精度为：±8um。

对刀仪工作原理

三菱系统对刀仪的参数设置方法如下：

1、三菱系统对刀仪的安装位置和方向，需要与数控机床的坐标系一致，通常安装在机床的工作台上，或者固定在机床的基础上。

2、三菱系统对刀仪的信号输出方式，可以选择开关量输出或模拟量输出，根据数控机床的信号输入接口来确定。

3、三菱系统对刀仪的测量方式，可以选择单点测量或多点测量，根据刀具的形状和精度要求来确定。

4、三菱系统对刀仪的测量速度，可以根据刀具的材质和尺寸来调整，在10至50毫米每分钟之间。

5、三菱系统对刀仪的测量误差，可以根据对刀仪的型号和规格来查看，在0.001至0.005毫米之间。

对刀仪位置设定参数

品牌很多，但激光对刀仪最好的还是德国波龙blum的。德国的高科技比日本是牛逼多了。

对刀仪接线图

同等级的,,当然zoller的好。。。

对刀仪使用说明

对刀仪种类：1、插拔式手臂插拔式手臂的特点是对刀臂和基座可分离。使用时通过插拔机构把对刀臂安装至对刀仪基座上，同时电器信号亦连通并进入可工作状态；用完后可将对刀臂从基座中拔出，放到合适的地方以保护精密的对刀臂和测头不受灰尘、碰撞的损坏，适合小型数控车床用。2、下拉式手臂下拉式手臂的特点是对刀臂和基座旋转联接，是一体化的。使用时将对刀臂从保护套中摆动拉出，不用时把对刀臂再收回保护套中，不必担心其在加工中受到损坏。不必频繁地插拔刀臂，避免了频繁插拔引起的磕碰。3、全自动对刀臂全自动对刀臂的特点是，对刀臂和基座通过力矩电机实现刀臂的摆出和摆回与HPPA的区别是加了力矩电机，提高了自动化程度。更重要的是可把刀臂的摆出、摆回通过M代码编到加工程序中，在加工循环过程中，即可方便地实现刀具磨损值的自动测量、补偿和刀具破损的监测，再配合自动上下料机构，可实现无人化加工。4、全自动接触式在工作台水平垂直位置找寻到安装位置后，在对应的数控系统内输入程序就可以有效的实现自动对刀。在中国的雕铣机和玻璃机的发展中起到必不可少的作用。

对刀仪调试

Zoller对刀仪一般都内置帮助文件或者帮助视频,你们用的哪个型号?

基本都非常好用,选好换径套,拉过来相机即可.

对刀仪参数设置

在应用数控机床进行生产制造产品零件的工艺过程中，影响零件质量的因素很多，如数控机床精度、工件材料、工件热处理、加工工艺、冷却液、刀具等等诸多因素。其中，刀具参数的准确设置，一直以来却很少被大家所关心和重视，这里将重点探讨在数控机床上进行准确刀具设置的方法特点和发展趋势。

一般来讲，通常使用的有两个坐标系：一个是机床坐标系，另外一个是工件坐标系。机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。

为了计算和编程方便，我们需要在机床坐标系中建立工件坐标系。将工件上的某一点作为坐标系原点（也称为程序原点）建立坐标系，这个坐标系就是工件坐标系。日常工作中，我们要尽量使编程基准与设计、装配基准重合。

通常情况下，一台机床的机床坐标系是固定的，而工件坐标系可以根据加工工艺的实际需求分别建立若干个，例如由G54、G55等来选择不同的工件坐标系。

进行数控加工时，数控程序所走的路径均是主轴上刀具的刀尖的运动轨迹。刀具刀位点的运动轨迹自始至终需要在机床坐标系下进行精确控制，这是因为机床坐标系是机床唯一的基准。编程人员在进行程序编制时不可能知道各种规格刀具的具体尺寸，为了简化编程，这就需要在进行程序编制时采用统一的基准，然后在使用刀具进行加工时，将刀具准确的长度和半径尺寸相对于该基准进行相应的偏置，从而得到刀具刀尖的准确位置。所以对刀的目的就是确定刀具长度和半径值，从而在加工时确定刀尖在工件坐标系中的准确位置。

机外对刀

刀具预调仪是一种可预先调整和测量刀尖长度、直径的测量仪器，该仪器若和数控机床组成DNC网络后，还可以将刀具长度、直径数据远程输入加工中心NC中的刀具参数中。此种方法的优点是预先将刀具在机床外校对好，装上机床即可以使用，大大节省辅助时间。但是主要缺点是测量结果为静态值，实际加工过程中不能实时地对刀具磨损或破损状态进行更新，并且不能实时对由机床热变形引起的刀具伸缩进行测量。

试切法对刀

试切法对刀就是在工件正式加工前，先由操作者以手动模式操作机床，对工件进行一个微小量的切削，操作者以眼观、耳听为判断依据，确定当前刀尖的位置，然后进行正式加工。该方法的优点是不需要额外投资添置工具设备，经济实惠。主要缺点是效率低，对操作者技术水平要求高，并且容易产生人为误差。在实际生产中，试切法还有许多衍生方法，如量块法、涂色法等。

机内对刀

此种机内对刀方式是利用设置在机床工作台面上的测量装置（对刀仪），对刀库中的刀具按事先设定的程序进行测量，然后与参考位置或者标准刀进行比较得到刀具的长度或直径并自动更新到相应的NC刀具参数表中。同时，通过对刀具的检测也能实现对刀具磨损、破损或安装型号正确与否的识别。

机内对刀仪

机内对刀仪的组成

机内对刀仪一般由传感器、信号接口以及对刀宏程序软件组成。

按照传感器工作方式，机内对刀仪可以分为接触式对刀仪和激光对刀仪两类。其中的接触式对刀仪自身的重复测量精度为1μm，又可以根据对刀仪信号传输方式的不同，进一步细分为以下几类：电缆式对刀仪；红外线式对刀仪；无线电式对刀仪。

电缆式对刀仪，由于不需要对刀信号的转换部件而有最佳的单件性价比，因此在工作中最为常见，但是其缺点是有电缆线的拖曳，限制了该对刀仪的应用场合，大多适用于中小规格的三轴铣床/加工中心。

红外线式对刀仪，信号传输范围一般在6m以内。其优点是采用编码的HDR（高速数据传输）红外技术从而避免了电缆拖曳带来的不便和潜在的安全威胁，对刀后可以随时从工作台面取下不占用加工空间，并且可以多台机床共用一台对刀仪从而降低综合成本。其缺点是在小型加工中心上使用时性价比不高。由其特点决定，该类对刀仪多用于中型机床以及大型的数控立车等。

无线电式对刀仪，无线电信号传输范围一般在10米以上。其优点是无线电信号传输范围大并且不易受到环境影响，对刀后可以随时从工作台面取下不占用加工空间，并且可以多台机床共用一台对刀仪从而可以降低综合成本。该类对刀仪多用于大型/重型机床。

激光对刀仪，如海克斯康的LTS35.60，该产品的基本原理为采用聚焦激光光束为触发媒介，当激光光束被旋转的刀具遮蔽时，产生触发信号。和接触式对刀仪有本质不同的是激光对刀仪采用非接触测量，在对刀时没有接触力，因而可以对极其细小的刀具进行测量而不用担心由于接触力导致细小刀具的折损，如LTS35.60可以测量的刀具直径可以小至0.008mm（例如钻头、丝锥类或者微型铣刀等），自身重复测量精度达到0.2μm。同时，由于测量时，刀具以加工速度高速旋转，所以测量状态几乎完全等同于实际加工状态，提高了对刀的实用精度。由于采用激光技术，该对刀仪可以对刀具外形进行扫描而测量刀具的轮廓，并可以对多刃刀具的单个刀刃进行破损监测。其主要缺点是结构复杂，需要额外的高质量气源对内部结构进行保护，造价较高，主要适用于高速加工中心。

机内对刀仪的常见功能和优势

（1）刀具长度/直径的自动测量和参数更新：刀具在转动时进行长度/直径的动态测量，测量参数包含了机床主轴的端向跳动/径向跳动误差，从而得到了刀具在高速加工时的“动态”的偏置值；同时，可以随时进行刀具参数的自动测量，从而极大消除了由于机床热变形引起的刀具参数的“改变”；测量结果自动更新到相应刀具的参数表中，完全避免人为对刀和参数输入带来的潜在风险。

（2）刀具磨损/破损的自动监控：在实际生产过程中，当刀具磨损或者破损（折断）时，操作者很难及时发现并纠正（尤其是直径较小的钻头类刀具），从而造成更多后续刀具的损失甚至工件的报废。使用机内对刀仪可以在刀具加工完毕后放回刀库前，自动对刀具长度进行一次测量，若发生正常磨损时可以自动将磨损数值更新到刀损参数中，若发生超长磨损可以当作刀具破损（折断）从而选择更换新刀进行下一个工件的加工或者自动停机报警提示操作者进行刀具更换。这样，提高了产品质量并降低刀具损耗或废品率。

（3）机床热变形的自动补偿：机床进行生产加工时，随着周围环境温度的变化以及工作负荷的变化，机床的热变形随时都在发生进而带动刀具发生变化，其结果就是车间内同一台机床在早/中/晚不同时段加工出产品的尺寸精度发生很大的波动。使用机内对刀仪后，可以在加工前或者加工过程中随时对刀具参数进行自动测量和更新，每次测量都是在当前机床热变形的状态下进行的刀具设置，从而极大的降低了由于机床热变形引入的误差。

（4）刀具轮廓的测量和监控：在特殊的加工中，如成型刀，使用机外对刀仪进行刀具轮廓的测量和刀具状态判断是费时而复杂的工作，同时对操作者的对刀技巧也有很高的要求。这时，若使用机内激光对刀仪，可以随时利用激光光束进行刀具轮廓的扫描测量或监控，并根据需要进行相应参数的自动更新。

（本文转载自互联网，版权归原作者所有）

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