對刀儀的核心部件是由一個高精度的開關(guān)(測頭)，一個高硬度、高耐磨的硬質(zhì)合金四面體(對刀探針)和一個信號傳輸接口器組成(其他件略)。四面體探針是用于與刀具進(jìn)行接觸，并通過安裝在其下的撓性支撐桿，把力傳至高精度開關(guān);開關(guān)所發(fā)出的通、斷信號，通過信號傳輸接口器，傳輸?shù)?a style="--tw-border-spacing-x: 0; --tw-border-spacing-y: 0; --tw-translate-x: 0; --tw-translate-y: 0; --tw-rotate: 0; --tw-skew-x: 0; --tw-skew-y: 0; --tw-scale-x: 1; --tw-scale-y: 1; --tw-pan-x: ; --tw-pan-y: ; --tw-pinch-zoom: ; --tw-scroll-snap-strictness: proximity; --tw-gradient-from-position: ; --tw-gradient-via-position: ; --tw-gradient-to-position: ; --tw-ordinal: ; --tw-slashed-zero: ; --tw-numeric-figure: ; --tw-numeric-spacing: ; --tw-numeric-fraction: ; --tw-ring-inset: ; --tw-ring-offset-width: 0px; --tw-ring-offset-color: #fff; --tw-ring-color: rgba(59,130,246,.5); --tw-ring-offset-shadow: 0 0 #0000; --tw-ring-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow: 0 0 #0000; --tw-shadow-colored: 0 0 #0000; --tw-blur: ; --tw-brightness: ; --tw-contrast: ; --tw-grayscale: ; --tw-hue-rotate: ; --tw-invert: ; --tw-saturate: ; --tw-sepia: ; --tw-drop-shadow: ; --tw-backdrop-blur: ; --tw-backdrop-brightness: ; --tw-backdrop-contrast: ; --tw-backdrop-grayscale: ; --tw-backdrop-hue-rotate: ; --tw-backdrop-invert: ; --tw-backdrop-opacity: ; --tw-backdrop-saturate: ; --tw-backdrop-sepia: ; --tw-contain-size: ; --tw-contain-layout: ; --tw-contain-paint: ; --tw-contain-style: ; color: rgb(19, 110, 194); text-decoration-line: none;" target="_blank">數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行刀具方向識別、運(yùn)算、補(bǔ)償、存取等。

數(shù)控機(jī)床的工作原理決定，當(dāng)機(jī)床返回各自運(yùn)動軸的機(jī)械參考點(diǎn)后，建立起來的是機(jī)床坐標(biāo)系。該參考點(diǎn)一旦建立，相對機(jī)床零點(diǎn)而言，在機(jī)床坐標(biāo)系各軸上的各個運(yùn)動方向就有了數(shù)值上的實際意義。

對于安裝了對刀儀的機(jī)床，對刀儀傳感器距機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的各方向?qū)嶋H坐標(biāo)值是一個固定值，需要通過參數(shù)設(shè)定的方法來精確確定，才能滿足使用，否則數(shù)控系統(tǒng)將無法在機(jī)床坐標(biāo)系和對刀儀固定坐標(biāo)之間進(jìn)行相互位置的數(shù)據(jù)換算。 當(dāng)機(jī)床建立了"機(jī)床坐標(biāo)系"和"對刀儀固定坐標(biāo)"后(不同規(guī)格的對刀儀應(yīng)設(shè)置不同的固定坐標(biāo)值)，對刀儀的工作原理如下:

1.機(jī)床各直線運(yùn)動軸返回各自的機(jī)械參考點(diǎn)之后，機(jī)床坐標(biāo)系和對刀儀固定坐標(biāo)之間的相對位置關(guān)系就建立起了具體的數(shù)值。

2.不論是使用自動編程控制，還是手動控制方式操作對刀儀，當(dāng)移動刀具沿所選定的某個軸，使刀尖(或動力回轉(zhuǎn)刀具的外徑)靠向且觸動對刀儀上四面探針的對應(yīng)平面，并通過撓性支撐桿擺動觸發(fā)了高精度開關(guān)傳感器后，開關(guān)會立即通知系統(tǒng)鎖定該進(jìn)給軸的運(yùn)動。因為數(shù)控系統(tǒng)是把這一信號作為高級信號來處理，所以動作的控制會極為迅速、準(zhǔn)確。

3.由于數(shù)控機(jī)床直線進(jìn)給軸上均裝有進(jìn)行位置環(huán)反饋的脈沖編碼器，數(shù)控系統(tǒng)中也有記憶該進(jìn)給軸實際位置的計數(shù)器。此時，系統(tǒng)只要讀出該軸停止的準(zhǔn)確位置，通過機(jī)床、對刀儀兩者之間相對關(guān)系的自動換算，即可確定該軸刀具的刀尖(或直徑)的初始刀具偏置值了。換一個角度說，如把它放到機(jī)床坐標(biāo)系中來衡量，即相當(dāng)于確定了機(jī)床參考點(diǎn)距機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的距離，與該刀具測量點(diǎn)距機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的距離及兩者之間的實際偏差值。

4.不論是工件切削后產(chǎn)生的刀具磨損、還是絲杠熱伸長后出現(xiàn)的刀尖變動量，只要再進(jìn)行一次對刀操作，數(shù)控系統(tǒng)就會自動把測得的新的刀具偏置值與其初始刀具偏置值進(jìn)行比較計算，并將需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)恼`差值自動補(bǔ)入刀補(bǔ)存儲區(qū)中。當(dāng)然，如果換了新的刀具，再對其重新進(jìn)行對刀，所獲得的偏置值就應(yīng)該是該刀具新的初始刀具偏置值了。

對刀儀是一種用于數(shù)控機(jī)床的高精度測量裝置，主要作用包括以下幾個方面：對刀儀能夠在±X、±Z及Y軸五個方向上測量和補(bǔ)償?shù)镀怠＿@種多方向的測量和補(bǔ)償功能可以有效消除人工對刀產(chǎn)生的誤差和提高對刀效率。

對刀儀通過高精度的開關(guān)（測頭）、高硬度和高耐磨的硬質(zhì)合金四面體（對刀探針）以及信號傳輸接口器等核心部件，實現(xiàn)刀具方向的識別、運(yùn)算、補(bǔ)償和存取等功能。當(dāng)?shù)毒哂|碰到對刀儀的探針時，高精度開關(guān)會立即通知系統(tǒng)鎖定該進(jìn)給軸的運(yùn)動，確保測量的準(zhǔn)確性和快速響應(yīng)。

對刀儀能夠自動設(shè)置刀具對工件坐標(biāo)系的偏置值，從而自動建立工件坐標(biāo)系。這使得加工程序中無需再使用G50指令來建立工件坐標(biāo)系，簡化了編程過程。

對刀儀還具備加工過程中刀具磨損或破損的自動監(jiān)測、報警和補(bǔ)償功能。在沒有安裝對刀儀的機(jī)床上，完成磨損值的補(bǔ)償需要多次停下機(jī)床進(jìn)行手工測量和手動修改刀補(bǔ)參數(shù)。而安裝對刀儀后，只需在程序中設(shè)定完成一定數(shù)量的加工循環(huán)后執(zhí)行一次自動對刀，即可完成刀補(bǔ)工作。此外，對刀儀還可以根據(jù)刀具允許的磨損量設(shè)定門檻值，一旦監(jiān)測到的誤差超過門檻值，機(jī)床將自動報警停機(jī)并強(qiáng)制進(jìn)行刀具更換。

對刀儀能夠補(bǔ)償機(jī)床熱變形引起的刀偏值變動量。機(jī)床在工作過程中產(chǎn)生的熱量會導(dǎo)致機(jī)床變形，特別是絲杠的熱伸長，使刀尖位置發(fā)生變化，影響加工工件的尺寸精度。安裝對刀儀后，可以實時監(jiān)測和補(bǔ)償這些變化，確保加工精度。

對刀儀顯著減少了工件裝卸、刀具調(diào)整等輔助時間，提高了加工效率。據(jù)統(tǒng)計，工件的加工中，純機(jī)動時間約占總時間的55%，而裝夾和對刀等輔助時間占45%。使用對刀儀可以大幅減少這些輔助時間，提高生產(chǎn)效率。