數(shù)控車床刀具半徑補償

1、數(shù)控車床刀具半徑補償技師論文 車床刀具半徑補償 1/6 頁 【摘 要】數(shù)控機床在加工過程中 （ 其所控制的是刀具 中心的軌跡。 因此在數(shù)控編程時 （ 可以根據刀具中心的軌跡進 行編程 （ 這種編程方法稱為刀具中心編程。 粗加工中由于留有 余量 （對零件的尺寸精度影響不大 （對簡單圖形可采用刀具中 心軌跡編程。 但是當零件加工部分形狀較為復雜時 （如果選用 刀具中心編程 （就會給計算關鍵點帶來很大工作量 （而且往往 由于關鍵點的計算誤差影響機床的插補運算（ 進而產生報警（使加工無法正常進行。因此可以利用理論輪廓編程（即按圖形的輪廓進行編程。 采用理論輪廓編程 （需要在系統(tǒng)中預先設 定偏置參數(shù) （

2、數(shù)控系統(tǒng)會自動計算刀具中心軌跡 （使刀具偏離 圖形輪廓一個刀具值 （從而使刀具能加工到圖形的實際輪廓 （這種功能即為刀具半徑補償功能?！娟P鍵詞】數(shù)控車床 數(shù)控車刀 刀具半徑補償 引言 伴隨著科學 技術的發(fā)展 （機械產品日趨精密、 復雜。 特別是航空航天、 軍 工等行業(yè)的需要 （促進了數(shù)控行業(yè)的飛速發(fā)展。 而且大量的軸 類、盤類及套類零件的生產 （需要到數(shù)控車床去完成。 因此在 生產加工當中 （刀尖的半徑補償問題就必定成為我們必定需 要考慮的問題。1、數(shù)控車床相對于普通車床而言 （最大的優(yōu)勢及有了準確的輪廓控制功能 （即曲線加工。 在其加工程序中必須添加刀具半徑補償。2 、在刀具半徑補償過程當中

3、經常會出現(xiàn)一些意想不到問題 （作為一名不甘落后的青 年機械人員 （總有一些不得不說的話。由于本人水平有限 （時間倉促 （因此在論文寫作的過程當中 （難免有錯誤存在 （敬請各位專家批評指教。一；刀具半徑補償 1 何為存在刀尖半徑補償 數(shù)控車床刀具補償功能包括刀具 位置補償和刀具圓弧半徑補償兩方面。（1） 刀具位置補償 刀具磨損或重新安裝刀具引起的刀具位置變化（ 建立、執(zhí)行刀具位置補償后 （其加工程序不需要重新編制。 辦法是測 出每把刀具的位置并輸入到指定的存儲器內（程序執(zhí)行刀具補償指令后 （刀具的實際位置就代替了原來位置。！2，刀具圓弧半徑補償 在數(shù)控車削加工中 （為了提高刀具的 使用壽命和降低

4、工件表面粗糙度 （車刀刀尖被磨成半徑不大的圓弧！刀尖 AB 圓弧， （如圖 1 所示。1 2/6 頁但為了對刀方便 （常以假想刀尖 P 點來對刀。如果沒有刀尖 圓弧半徑補償 （在車削錐面或圓弧時 （會產生欠切或過切現(xiàn)象 現(xiàn)象。如圖 2 所示，當零件精度要求較高且有錐面或圓弧時 （解決辦法為，計算刀尖圓弧中心軌跡尺寸（然后按此編程 （ 進行局部補償計算 （其偏移量即刀尖半徑補償。從圖 1 中可 知，在實際生產中 （理想刀尖 p 實際是由 z 向刀 尖位置和 X 軸向 刀尖位置相交形 成的理想 點（而實際是一圓弧點。常 用刀具中多為0.2 、0.4 、0.6 、0.8 、1.0 等多種。在生產中

5、（如果均需人為計算將 添加了大量的計算準備時間 （為減少工人的計算量 （在經濟型 數(shù)控車床或更高級的數(shù)控系統(tǒng)中 （添加了自動刀具半徑補償 功能。指令如下， G40: 取消刀尖半徑補償 G41; 刀具半徑左補償G42 ，刀具半徑右補償2 刀尖半徑補償調用原則！1 ，站在刀具路徑上 （沿切削方向從垂直于基面的第三軸正方向向負方看去 （刀具在工件的右側 用 G42 刀具在工件的左側用 G41！2，G41 、G42 指令應和 G01 、 G00 一起調用 （并在切削玩輪廓后用 G40 指令 取消刀尖半徑補償。！3，在有錐面或圓弧加工時 （必須在精車錐面或圓弧前一程序段或之前添加刀具半徑補 償。！4 ，

6、必須在刀具補償界面對應位置準確填入刀尖半徑值 （作為 CNC 裝置自動計算 移動補償量的依 據。！5 ，必須在刀具補償界面對應位置準確填入假想刀尖的補償號 （作為刀具半徑2 3/6 頁 準確方位補正的依據。其對應的位置關系有10 種 （其方位如下，其中圖 3為前置刀架、圖 4為后置刀架 （9號刀位和 0 刀位為刀 尖點和圓弧圓心位置重合。！6 ，指令刀尖半徑補償G41 、G42 后（刀具路徑必須單方向遞增或遞減 （及指令了刀 具路徑為 Z 軸負方向就不可向 Z 軸正方向走刀。 如必須正向 走刀 （必須提前取消刀尖半徑補償。！7，建立刀尖補償 后（需注意在 Z 向移動量必須大于刀尖半徑 （在 X

7、 軸方向的移動量必須大于二倍刀尖半徑！ X 值為直徑值， 。 3 如 何避免在刀尖半徑校正中產生過切問題 在大多數(shù)情況 下調用刀尖半徑補償不會出現(xiàn)問題（但一旦出現(xiàn)圓弧半徑或倒角邊邊長的二倍小于刀尖圓角半徑時（在生產加工當中就會出現(xiàn)過切現(xiàn)象。對于這種問題（我們的解決方案有二，、！ 1，更換圓弧半徑較小的車刀并修改刀具表中半徑補償值。！2 ，檢查程序 （檢驗 G41 或 G42 添加位置和在 X 軸方向的移動量?？词欠裥∮诙兜都獍霃街?（ 若 是（修改 X 方向起點。對于非圓曲線加工 （我們多采用宏程序控制 （為了提高表面的形狀精度和粗糙度。 一般情況下采 用了較小的步距 （而此時刀尖半徑補償就

8、存在無法再置入問 題。對此只能使用半徑很小的刀具或直接使用尖刀進行加 工。！ 3，對于不方便或不值得的使用G41G42, 需要通過計算的方法來完成刀尖半徑補償。 錐面編程 （如圖 5 所示。假象刀尖 P 沿 AB 移動 （即 P1 、 P2 與 AB 重合然 而按 AB 編程必然產生如圖 （a） 所示 ABCD 間的殘留誤差因此 應按圖！ b,所示是刀尖切削點移至 AB（并沿AB移動。即假 想刀尖點移至 P3 、P4 點。同時在 X、 Z 方向差值 ?X 、 ?Z。 其中X=2r/! 1-cos 9 12 ,3 4/6 頁Z=r! 1-cos 9 /2 , 其中r為刀尖半徑。也可在 Z向直接

9、均偏移一 ?Z 編寫。假象刀尖圓弧編程， 。車削半徑為 R的圓弧 （由于刀尖半徑 r 的存在 （假象刀尖和實際刀尖差值一個r（凸弧半徑時竟變成 R+r（同理凹弧半徑實為 R-r。故需注 意。多段圓弧相連時 （每個圓弧半徑都需加或減去一個刀尖半 徑 r。 二；參考例題由圖示可知 （該工件不僅僅有凹弧還有凸弧 （故有必要采用 G73 粗車循環(huán)對本工件進行粗加 工。對表面粗糙度要求很高 （在精加工應盡量提高切削速度和降低進給。單邊最大切削深度為 5 不可留軸向 偏移 量。 O0001 ：G98 M03 S500 T0101; ！ 選定轉速（通過對刀 （建立工件坐標系，G00 X54.0 Z2.0; ！選定粗加工循環(huán)起點， G73 U5.0 R4; ！單邊最大切削深 度為 5 不留軸向偏移量，G73 P10 Q20 U0.5 W0F150; ！粗加工進給 150 每分鐘， N10 G00 X40.0