對(duì)刀儀的核心部件是由一個(gè)高精度的開(kāi)關(guān)(測(cè)頭)，一個(gè)高硬度、高耐磨的硬質(zhì)合金四面體(對(duì)刀探針)和一個(gè)信號(hào)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(guò)安裝在其下的撓性支撐桿，把力傳至高精度開(kāi)關(guān);開(kāi)關(guān)所發(fā)出的通、斷信號(hào)，通過(guò)信號(hào)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(shí)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(dòng)軸的機(jī)械參考點(diǎn)后，建立起來(lái)的是機(jī)床坐標(biāo)系。該參考點(diǎn)一旦建立，相對(duì)機(jī)床零點(diǎn)而言，在機(jī)床坐標(biāo)系各軸上的各個(gè)運(yùn)動(dòng)方向就有了數(shù)值上的實(shí)際意義。

對(duì)于安裝了對(duì)刀儀的機(jī)床，對(duì)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(gè)固定值，需要通過(guò)參數(shù)設(shè)定的方法來(lái)精確確定，才能滿足使用，否則數(shù)控系統(tǒng)將無(wú)法在機(jī)床坐標(biāo)系和對(duì)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(duì)刀儀固定坐標(biāo)"后(不同規(guī)格的對(duì)刀儀應(yīng)設(shè)置不同的固定坐標(biāo)值)，對(duì)刀儀的工作原理如下:

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

2.不論是使用自動(dòng)編程控制，還是手動(dòng)控制方式操作對(duì)刀儀，當(dāng)移動(dòng)刀具沿所選定的某個(gè)軸，使刀尖(或動(dòng)力回轉(zhuǎn)刀具的外徑)靠向且觸動(dòng)對(duì)刀儀上四面探針的對(duì)應(yīng)平面，并通過(guò)撓性支撐桿擺動(dòng)觸發(fā)了高精度開(kāi)關(guān)傳感器后，開(kāi)關(guān)會(huì)立即通知系統(tǒng)鎖定該進(jìn)給軸的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)?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)是把這一信號(hào)作為高級(jí)信號(hào)來(lái)處理，所以動(dòng)作的控制會(huì)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(shí)際位置的計(jì)數(shù)器。此時(shí)，系統(tǒng)只要讀出該軸停止的準(zhǔn)確位置，通過(guò)機(jī)床、對(duì)刀儀兩者之間相對(duì)關(guān)系的自動(dòng)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(gè)角度說(shuō)，如把它放到機(jī)床坐標(biāo)系中來(lái)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(cè)量點(diǎn)距機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)的距離及兩者之間的實(shí)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(zhǎng)后出現(xiàn)的刀尖變動(dòng)量，只要再進(jìn)行一次對(duì)刀操作，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)把測(cè)得的新的刀具偏置值與其初始刀具偏置值進(jìn)行比較計(jì)算，并將需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)恼`差值自動(dòng)補(bǔ)入刀補(bǔ)存儲(chǔ)區(qū)中。當(dāng)然，如果換了新的刀具，再對(duì)其重新進(jìn)行對(duì)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(duì)刀儀是一種用于數(shù)控機(jī)床的高精度測(cè)量裝置，主要作用包括以下幾個(gè)方面：對(duì)刀儀能夠在±X、±Z及Y軸五個(gè)方向上測(cè)量和補(bǔ)償?shù)镀?。這種多方向的測(cè)量和補(bǔ)償功能可以有效消除人工對(duì)刀產(chǎn)生的誤差和提高對(duì)刀效率。

對(duì)刀儀通過(guò)高精度的開(kāi)關(guān)（測(cè)頭）、高硬度和高耐磨的硬質(zhì)合金四面體（對(duì)刀探針）以及信號(hào)傳輸接口器等核心部件，實(shí)現(xiàn)刀具方向的識(shí)別、運(yùn)算、補(bǔ)償和存取等功能。當(dāng)?shù)毒哂|碰到對(duì)刀儀的探針時(shí)，高精度開(kāi)關(guān)會(huì)立即通知系統(tǒng)鎖定該進(jìn)給軸的運(yùn)動(dòng)，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和快速響應(yīng)。

對(duì)刀儀能夠自動(dòng)設(shè)置刀具對(duì)工件坐標(biāo)系的偏置值，從而自動(dòng)建立工件坐標(biāo)系。這使得加工程序中無(wú)需再使用G50指令來(lái)建立工件坐標(biāo)系，簡(jiǎn)化了編程過(guò)程。

對(duì)刀儀還具備加工過(guò)程中刀具磨損或破損的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、報(bào)警和補(bǔ)償功能。在沒(méi)有安裝對(duì)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(cè)量和手動(dòng)修改刀補(bǔ)參數(shù)。而安裝對(duì)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(dòng)對(duì)刀，即可完成刀補(bǔ)工作。此外，對(duì)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(cè)到的誤差超過(guò)門檻值，機(jī)床將自動(dòng)報(bào)警停機(jī)并強(qiáng)制進(jìn)行刀具更換。

對(duì)刀儀能夠補(bǔ)償機(jī)床熱變形引起的刀偏值變動(dòng)量。機(jī)床在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量會(huì)導(dǎo)致機(jī)床變形，特別是絲杠的熱伸長(zhǎng)，使刀尖位置發(fā)生變化，影響加工工件的尺寸精度。安裝對(duì)刀儀后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償這些變化，確保加工精度。

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