5.4.2 数控铣床对刀操作
数控铣床有X、Y和Z三个坐标轴，X轴和Y轴可采用试切、偏心寻边器（见图5-4-1）和光电寻边器（见图5-4-2）三种方式进行对刀，Z轴可采用试切以及标准芯棒（见图5-4-3）对刀。
图5-4-1 偏心寻边器
图5-4-2 光电寻边器
图5-4-3 Z轴标准芯棒
其中，偏心寻边器和光电寻边器对刀方法都是从试切法衍生过来的，掌握了试切法对刀就基本掌握了另外两种对刀方法。另外需要注意的是，对于Z轴对刀设定工件标原点时，可以将其设在工件表面，也就是工件坐标系编程原点，还可以将其设在机床坐标Z轴原点，也就是将机床坐标Z轴原点与工件坐标Z轴原点重合，在刀偏中将刀具长度值设为机床坐标原点与工件表面的距离（对刀时的机械坐标），在加工时以刀具长度补偿调用（H指令）的方式将工件坐标原点偏移至工件表面。
1.试切法对刀
（1）在MDI模式下给定主轴转速。数控铣床第一次开机后一般可以通过程序来给定主轴转速，按下“MDI”按钮
进入MDI模式，按下“程序”按键
显示MDI程序界面，输入主轴正转指令（见图5-4-4），按下“循环启动”按钮
，主轴开始按照指定转速正转。
图5-4-4 主轴正转程序
FANUC数控铣床对刀操作
（2）手轮模式下X方向对刀。在手轮模式下移动刀具，通过试切工件左侧表面，将相对坐标系中X轴相对坐标归零，然后再试切工件右侧表面，此时查看相对坐标系中X轴相对坐标值，移动刀具，当X相对坐标值变为原始值的1/2时，刀具在X方向处于工件中心位置，即为X方向工件原点位置，最后将刀具处于X方向工件中心的位置输入到G54～G59中。具体方法及步骤如下：
①试切工件左端面：单击“手轮模式”按钮
，选择“手持单元选择”按钮
，将手摇脉冲发生器“倍率”旋钮旋转到“×100”倍率
，通过“轴选”旋钮
和摇动手轮（见图5-4-5）使刀具接近工件左侧表面（见图5-4-6），然后将“倍率”旋钮旋转到“×10”倍率
、轴选旋钮旋转到“X”位置
，缓慢摇动手轮使刀具轻轻切削左侧表面（见图5-4-7），然后将“轴选”旋钮
旋转到“Z”位置，摇动手轮向上退出刀具（见图5-4-8）。
图5-4-5 手轮
图5-4-6 刀具接近工件左侧表面
②将机床X相对坐标归零：按下“位置”按键
，显示出机床相对坐标界面（见图5-4-9），再按下“综合”软键（见图5-4-10），将屏幕切换至机床坐标界面（见图5-4-11），在缓冲区输入X值（见图5-4-12），此时机床上相对坐标系中X坐标闪烁，单击“归零”软键（见图5-4-13），将X相对坐标归零（见图5-4-14）。
图5-4-7 刀具切削工件左侧表面
图5-4-8 Z方向退出刀具
图5-4-9 机床相对坐标界面
图5-4-10 按下“综合”软键
图5-4-11 机床综合坐标界面
图5-4-12 缓冲区输入X值
③试切工件右端面：与试切工件左端面类似，刀具快速接近工件后（见图5-4-15），将“倍率”旋钮旋转到“×10”倍率
，“轴选”旋钮旋转到“X”位置
，缓慢摇动手轮使刀具轻轻切削右侧表面（见图5-4-16），然后将“轴选”旋钮旋转到“Z”位置
，摇动手轮向上退出刀具（见图5-4-17）。
图5-4-13 按下“归零”软键
图5-4-14 X相对坐标“归零”软键
图5-4-15 刀具接近工件右侧表面
图5-4-16 刀具切削工件右侧表面
④将刀具移至工件X方向中心位置：查看显示界面机床相对坐标系中X坐标值（见图5-4-18），将“轴旋”旋钮旋转到“X”位置
，切换“倍率选择”旋钮，摇动手轮使刀具沿X负方向移动，直至相对坐标X显示为原来值的1/2（见图5-4-19），此时刀具位置即为工件X方向原点位置（见图5-4-20）。
图5-4-17 Z方向退出刀具
图5-4-18 刀具处于工件右侧表面时X相对坐标值
⑤记录工件X方向原点位置的机床坐标：单击“偏置”按键
，显示出如图5-4-21所示界面，再按下“工件系”软键（见图5-4-22），显示工件系设定界面，光标移至G54工件系，在缓冲区输入“X0”（见图5-4-23），单击“测量”软键（见图5-4-24），此时G54工件系X坐标值显示的即为刀具X方向原点位置的机床坐标（见图5-4-25）。
图5-4-19 X相对坐标值为原来值的二分之一
图5-4-20 刀具X方向处于原点位置
图5-4-21 偏置设定界面
图5-4-22 按下“工件系”软键
图5-4-23 缓冲区输入“X0”
图5-4-24 按下“测量”软键
（3）手轮模式下Y方向对刀。Y方向对刀与X方向对刀操作方法基本相同，在手轮模式下移动刀具，通过试切工件前侧表面（见图5-4-26），将相对坐标系中Y轴相对坐标归零（见图5-4-27），然后再试切工件后侧表面（见图5-4-28），此时查看相对坐标系中Y轴相对坐标值（见图5-4-29），移动刀具，当Y相对坐标值变为原始值的1/2时（见图5-4-30），刀具在Y方向处于工件中心位置（见图5-4-31），即为Y方向工件原点位置。最后将刀具处于Y方向工件中心的位置输入到G54～G59中（见图5-4-32）。
图5-4-25 X机床坐标输入到G54中
图5-4-26 试切工件前侧表面
图5-4-27 Y轴相对坐标归零
图5-4-28 试切工件后侧表面
图5-4-29 查看Y轴相对坐标值
图5-4-30 刀具处于工件中心位置
图5-4-31 刀具处于工件中心位置
图5-4-32 Y轴机床坐标输入到G54中
（4）手轮模式下Z方向对刀。在手轮模式下移动刀具，试切工件上表面，然后X方向退出刀具，此时刀具在Z方向处于工件原点位置。最后将刀具处于Z方向工件中心的位置输入到G54～G59中。具体方法及步骤如下：
①试切工件上表面：按下“手轮模式”按钮
，按“手持单元选择”按钮
，将手摇脉冲发生器“倍率”旋钮旋转到“×100”倍率
，通过“轴选”旋钮和摇动手轮使刀具接近工件上表面（见图5-4-33），然后将“倍率”旋钮旋转到“×10”倍率，将“轴选”旋钮
旋转到“Z”位置
，缓慢摇动手轮使刀具轻轻切削上表面（见图5-4-34），然后将“轴选”旋钮旋转到“X”位置
，摇动手轮沿X方向退出刀具（见图5-4-35）。
图5-4-33 刀具接近工件上表面
图5-4-34 刀具切削工件上表面
图5-4-35 沿X方向退出刀具
②记录工件Z方向原点位置的机床坐标：单击“偏置”按键
，显示出刀具偏置设定界面（见图5-4-36），再按下“工件系”软键（见图5-4-37），显示工件系设定界面，光标移至G54工件系，在缓冲区输入“Z0”（见图5-4-38），单击“测量”软键（见图5-4-39），此时G54工件系Z坐标值显示的即为刀具Z方向原点位置的机床坐标（图5-4-40）。
图5-4-36 偏置设定界面
图5-4-37 按下“工件系”软键
图5-4-38 缓冲区输入“Z0”
图5-4-39 按下“测量”软键
图5-4-40 Z轴机床坐标输入到G54中
2.偏心寻边器对刀
偏心寻边器是利用偏心原理进行X和Y方向对刀，优点在于不会在工件表面产生刀痕，整个对刀过程与试切法X、Y轴对刀过程相同，可参考试切法对刀过程。
（1）偏心寻边器的结构与寻边原理。
偏心寻边器由夹持部分、拉紧弹簧以及测量部分组成（见图5-4-41），在使用时一般将偏心寻边器的夹持部分装入主轴刀柄，测量部分有两个用于与工件表面接触的圆柱面，用于寻找工件侧边，在寻边时，使用手轮控制偏心寻边器测量部分的圆柱面接近工件表面，当圆柱面接触到工件表面后，偏心部分逐渐与夹持部分保持同心转动，随着手轮转动，当再次出现偏心的瞬间停止摇动手轮，此时即认为完成寻边过程。
图5-4-41 偏心寻边器组成
（2）偏心寻边器的使用方法。
将带有偏心寻边器的刀柄装入主轴（见图5-4-42）；手指轻触偏心部分，使其偏心（见图5-4-43）；给定主轴转速400～700 r/min（见图5-4-44）；手轮模式下转动手轮，使偏心部分缓慢靠近工件一侧表面（见图5-4-45），接触后将“倍率”调为“×10”或“×1”，继续旋转手轮使偏心部分与夹持部分同心转动（见图5-4-46）；继续缓慢转动手轮，当测头出现偏心的瞬间（见图5-4-47）停止转动；向上退出刀具（见图5-4-48），将相对坐标归零（见图5-4-49），寻另一侧边（见图5-4-50）。
图5-4-42 偏心寻边器装入主轴
图5-4-43 使偏心部分偏心
图5-4-44 给定主轴转速400～70 r/min
图5-4-45 寻边器靠近工件左侧表面
图5-4-46 寻边器同心
图5-4-47 寻边器再次出现偏心瞬间
图5-4-48 Z方向退出刀具
图5-4-49 归零相对坐标
图5-4-50 寻另一侧边
3.光电寻边器对刀
光电寻边器是利用工件导电性原理，用于X和Y方向对刀，对刀时无须转动主轴，优点在于不会在工件表面产生刀痕，整个对刀过程与试切法X、Y轴对刀过程相同，可参考试切法的对刀过程。
（1）光电寻边器的结构与寻边原理。
光电寻边器由球测头、柄部、LED灯、蜂鸣器等部件组成，如图5-4-51所示。在寻边器内部装有电池，对刀时若球测头与工件表面接触，即形成电流回路，寻边器会发出声、光信号，寻边完成。
图5-4-51 光电寻边器结构组成
（2）光电寻边器的使用方法。
将带有光电寻边器的刀柄装入主轴（见图5-4-52）；手轮模式下摇动手轮使寻边器靠近工件一侧平面（见图5-4-53），调慢进给（倍率选择“×10”或“×1”），按脉冲步进量摇动手轮，当LED灯亮起或听见蜂鸣声时（见图5-4-54），说明寻边器与侧面接触，此时将X轴相对坐标归零（见图5-4-55），反方向退出后（防止损伤巡边器） （见图5-4-56）再进行Z方向抬刀操作（见图5-4-57），寻另一侧边时，需将寻边器转动180°（见图5-4-58），两次都利用寻边器上的同一点与侧边接触，提高对刀精度。
图5-4-52 光电寻边器装入主轴
图5-4-53 光电寻边器靠近左侧平面
图5-4-54 光电寻边器接触左侧平面
图5-4-55 X轴相对坐标归零
图5-4-56 寻边器沿X反方向退出
图5-4-57 寻边器沿Z方向退出
4.Z轴标准芯棒对刀
标准芯棒用于Z方向对刀，对刀时无须转动主轴，优点在于不会在工件表面产生刀痕，整个对刀过程与试切法Z轴对刀过程相似，可参考试切法对刀过程。
芯棒对刀方法如下：
手轮模式下摇动手轮（“倍率”旋转至“×100”）使刀具平面接近工件上表面（见图5-4-59），接近后调慢进给（“倍率”选择“×10”或“×1”），同时使芯棒在刀具和工件来回移动，当刚好芯棒不能自由移动时，停止进给（见图5-4-60），由于芯棒直径为标准φ10 mm，此时刀具位于工件表面10 mm位置。在记录刀具的工件坐标Z坐标时，光标移至G54 Z坐标位置，输入刀具中心在工件坐标系原点上方10 mm位置的Z坐标值，即Z10（见图5-4-61），单击“测量”软键，完成Z轴对刀（见图5-4-62）。
图5-4-58 寻边器旋转180°后接触右侧平面寻另一侧边
图5-4-59 刀具接近工件上表面
图5-4-60 芯棒在刀具和工件之间移动
图5-4-61 缓冲区输入“Z10”
图5-4-62 Z机床坐标输入到G54中