項(xiàng)目一_數(shù)控編程基礎(chǔ)知識(shí)

1、數(shù)控車床編程與技能訓(xùn)練教學(xué)課題： 課題一 數(shù)控編程基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)目標(biāo)：1 了解數(shù)控車床的編程概念和掌握數(shù)控編程的基本步驟；2 掌握數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的設(shè)定；3 掌握數(shù)控程序的結(jié)構(gòu)與格式；技能目標(biāo)：1 掌握程序編制的過(guò)程及方法；2 熟悉“編程序”主菜單的操作界面；3 了解刀具補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)概念及熟悉“刀偏表”、“刀補(bǔ)表”功能子菜單的操作界面和使用；4 熟練掌握對(duì)刀操作的方法和技巧；課題一 數(shù)控編程基礎(chǔ)知識(shí)1.1概述數(shù)控車床品種繁多，結(jié)構(gòu)多異，但仍有很多相同之處。本章將以武漢華中數(shù)控公司生產(chǎn)的CJK6032數(shù)控車床為例，介紹數(shù)控車床的編程方法及其操作使用方法和注意事項(xiàng)。該車床為兩坐標(biāo)連續(xù)控制的數(shù)控車床，數(shù)控

2、系統(tǒng)為HCNC1T系統(tǒng)，其人機(jī)界面、操作面板、操作步驟及編程方法與當(dāng)前主流數(shù)控系統(tǒng)基本一致。1.1.1 數(shù)控車削加工的對(duì)象數(shù)控車床可進(jìn)行平面任意曲線的加工，可車削圓柱、圓錐螺紋，適合于加工形狀復(fù)雜的盤類或軸類零件。1.1.2 數(shù)控程序編制的定義編制數(shù)控加工程序是使用數(shù)控機(jī)床的一項(xiàng)重要技術(shù)工作，理想的數(shù)控程序不僅應(yīng)該保證加工出符合零件圖樣要求的合格零件，還應(yīng)該使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮，使數(shù)控機(jī)床能安全、可靠、高效的工作。1.1.3 數(shù)控程序編制的內(nèi)容及步驟數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過(guò)程。數(shù)控程序的編制應(yīng)該有如下幾個(gè)過(guò)程： (1) 分析零件圖紙。要分析零件

3、的材料、形狀、尺寸、精度及毛坯形狀和熱處理要求等，以便確定該零件是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，或適宜在哪類數(shù)控機(jī)床上加工。有時(shí)還要確定在某臺(tái)數(shù)控機(jī)床上加工該零件的哪些工序或哪幾個(gè)表面。 (2) 確定工藝過(guò)程。確定零件的加工方法(如采用的工夾具、裝夾定位方法等)和加工路線(如對(duì)刀點(diǎn)、走刀路線)，并確定加工用量等工藝參數(shù)(如切削進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、切削寬度和深度等)。 (3) 數(shù)值計(jì)算。根據(jù)零件圖紙和確定的加工路線，算出數(shù)控機(jī)床所需輸入數(shù)據(jù)，如零件輪廓相鄰幾何元素的交點(diǎn)和切點(diǎn)，用直線或圓弧逼近零件輪廓時(shí)相鄰幾何元素的交點(diǎn)和切點(diǎn)等的計(jì)算。 (4) 編寫程序單。根據(jù)加工路線計(jì)算出的數(shù)據(jù)和已確定的加工用量，

4、結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)的程序段格式編寫零件加工程序單。此外，還應(yīng)填寫有關(guān)的工藝文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片、工件安裝和零點(diǎn)設(shè)定卡片等。 (5) 制備控制介質(zhì)。按程序單將程序內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)(如穿孔紙帶)上作為數(shù)控裝置的輸入信息。應(yīng)根據(jù)所用機(jī)床能識(shí)別的控制介質(zhì)類型制備相應(yīng)的控制介質(zhì)。(6) 程序調(diào)試和檢驗(yàn)。可通過(guò)模擬軟件來(lái)模擬實(shí)際加工過(guò)程，或?qū)⒊绦蛩偷綑C(jī)床數(shù)控裝置后進(jìn)行空運(yùn)行，或通過(guò)首件加工等多種方式來(lái)檢驗(yàn)所編制出的程序，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤則應(yīng)及時(shí)修正，一直到程序能正確執(zhí)行為止。1.1.4 程序編制方法 數(shù)控程序的編制方法有手工編程和自動(dòng)編程兩種。 (1) 手工編程。從零件圖樣分析及工藝處理、數(shù)值計(jì)算、

5、書寫程序單、制穿孔紙帶直至程序的校驗(yàn)等各個(gè)步驟，均由人工完成，則屬手工編程。對(duì)于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復(fù)雜的零件來(lái)說(shuō)，編程計(jì)算較簡(jiǎn)單，程序量不大，手工編程即可實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于形狀復(fù)雜或輪廓不是由直線、圓弧組成非圓曲線零件；或者是空間曲面零件即使由簡(jiǎn)單幾何元素組成，但程序量很大，因而計(jì)算相當(dāng)繁瑣，手工編程困難且易出錯(cuò)，則必須采用自動(dòng)編程的方法。 (2) 自動(dòng)編程。編程工作的大部分或全部由計(jì)算機(jī)完成的過(guò)程稱自動(dòng)編程。編程人員只要根據(jù)零件圖紙和工藝要求，用規(guī)定的語(yǔ)言編寫一個(gè)源程序或者將圖形信息輸入到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行處理，計(jì)算出刀具中心的軌跡，編寫出加工程序清單，并自動(dòng)制成所需控制介質(zhì)。由于走

6、刀軌跡可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪出，所以可方便地對(duì)編程錯(cuò)誤作及時(shí)修正。1.2數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)系與原點(diǎn)為了保證數(shù)控機(jī)床的正確運(yùn)動(dòng)，避免工作的不一致性，簡(jiǎn)化編程和便于培訓(xùn)編程人員，ISO和我國(guó)都統(tǒng)一了數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的代碼及其運(yùn)動(dòng)的正、負(fù)方向，這給數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的設(shè)計(jì)、使用和維修帶來(lái)了極大的方便。1.2.1 坐標(biāo)系的確定原則我國(guó)機(jī)械工業(yè)部1982年頒布了JB305282標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定的命名原則如下： 刀具相對(duì)于靜止工件而運(yùn)動(dòng)的原則 這一原則使編程人員能在不知道是刀具移近工件還是工件移近刀具的情況下，就可依據(jù)零件圖樣，確定機(jī)床的加工過(guò)程。 標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)(機(jī)床坐標(biāo))系的規(guī)定 在數(shù)控機(jī)床上，機(jī)床的動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)來(lái)控制的

7、，為了確定機(jī)床上的成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)，必須先確定機(jī)床上運(yùn)動(dòng)的方向和運(yùn)動(dòng)的距離，這就需要建立一個(gè)坐標(biāo)系才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)坐標(biāo)系就稱為機(jī)床坐標(biāo)系。標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床坐標(biāo)系是一個(gè)右手笛卡爾直角坐標(biāo)系，如圖1-1所示。在圖中，大拇指的方向?yàn)閄軸的正方向，食指為Y軸的正方向，中指為Z軸正方向。圖1-2、圖1-3分別給出了臥式車床和立式銑床的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系。根據(jù)右手螺旋方法，我們可以很方便地確定出A、B、C三個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的方向。圖1-1 右手笛卡爾直角坐標(biāo)系 運(yùn)動(dòng)方向 數(shù)控機(jī)床的某一部件運(yùn)動(dòng)的正方向，是增大工件和刀具之間距離的方向。圖1-2 數(shù)控車床圖1-3 數(shù)控立式升降臺(tái)銑床1.2.2 坐標(biāo)軸的指定1、Z坐標(biāo)Z坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)

8、由傳遞切削力的主軸決定，與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸即為Z坐標(biāo)。對(duì)于車床、磨床和其它成形表面的機(jī)床是主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；對(duì)于銑床、鏜床、鉆床等是主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)。如圖1-2、圖1-3所示。如果沒(méi)有主軸(如牛頭刨床)，Z軸垂直于工件裝夾平面。 Z坐標(biāo)的正方向?yàn)榈毒哌h(yuǎn)離工件的方向。2、 X坐標(biāo)X坐標(biāo)一般是水平的，它平行于工件的裝夾平面。這是在刀具或工件定位平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要坐標(biāo)。對(duì)于工件旋轉(zhuǎn)的機(jī)床(如車床、磨床等)， X坐標(biāo)的方向是在工件的徑向上，且平行于橫向滑板，刀具離開(kāi)工件旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)閄軸正方向，如圖1-2所示。對(duì)于刀具旋轉(zhuǎn)的機(jī)床(如銑床、鏜床、鉆床等)，從刀具向立柱看，右手方向?yàn)閄運(yùn)動(dòng)的正方向，如

9、圖1-3所示。3、Y坐標(biāo)Y坐標(biāo)垂直于X、Z坐標(biāo)軸。Y運(yùn)動(dòng)的正方向根據(jù)X和Z坐標(biāo)的正方向，按右手笛卡爾直角坐標(biāo)系來(lái)判斷。1.2.3 編程坐標(biāo)系編程坐標(biāo)系是編程人員在編程過(guò)程中使用的，由編程人員以工件圖樣上的某一固定點(diǎn)為原點(diǎn)所建立的坐標(biāo)系，又稱為工件坐標(biāo)系或工作坐標(biāo)系，編程尺寸都按工件的尺寸確定。1.2.4 坐標(biāo)系的原點(diǎn)在確定了機(jī)床各坐標(biāo)軸及方向后，還應(yīng)進(jìn)一步確定坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置。1、機(jī)床原點(diǎn)機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定的點(diǎn)，即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)了，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。在數(shù)控車床上，一般取在卡盤端面與主軸中心線的交點(diǎn)處。如圖1-4a所示。圖中O

10、1即為機(jī)床原點(diǎn)。 a) b)圖1-4 數(shù)控車床坐標(biāo)系原點(diǎn)a) 數(shù)控車床機(jī)床原點(diǎn)及加工原點(diǎn) b) 編程原點(diǎn)2、編程原點(diǎn)編程原點(diǎn)是指根據(jù)加工零件圖樣選定的編制零件程序的原點(diǎn)，即編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)。如圖1-4b中所示的O2點(diǎn)。 加工原點(diǎn)加工原點(diǎn)也稱程序原點(diǎn)。是指零件被裝夾好后，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)系中的位置。在加工過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床是按照工件裝夾好后的加工原點(diǎn)及程序要求進(jìn)行自動(dòng)加工的。加工原點(diǎn)如圖1-4a中的O3所示。 機(jī)床參考點(diǎn)機(jī)床參考點(diǎn)是指刀架中心退離距機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的一個(gè)固定點(diǎn)。該點(diǎn)在機(jī)床制造廠出廠時(shí)已調(diào)好，并將數(shù)據(jù)已輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。一般在車床上使用參考點(diǎn)。1.3 數(shù)控程序的構(gòu)成1.3.1

11、 程序的結(jié)構(gòu)與格式 1、程序的結(jié)構(gòu) 程序號(hào) 程序 程序內(nèi)容 程序結(jié)束2、程序段格式 字-地址程序段格式 程序段格式 使用分隔符的程序段格式 固定程序段格式1.3.2編程格式一、數(shù)控編程中的有關(guān)規(guī)則及代碼為了滿足設(shè)計(jì)、制造、維修、和普及的需要，在輸入代碼、坐標(biāo)系統(tǒng)、加工指令、輔助功能及程序格式等方面，國(guó)際上已形成了兩種通用的標(biāo)準(zhǔn)，即國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)電子工程協(xié)會(huì)(EIA)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)機(jī)械工業(yè)部根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)制定了JB305082數(shù)字控制機(jī)床用的七單位編碼字符、JB305182數(shù)字控制坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)方向的命名、JB320883數(shù)字控制機(jī)床穿孔帶程序段格式中的準(zhǔn)備功能G和輔助功能M代碼。但

12、是由于各個(gè)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家所用的標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一，其所用的代碼、指令及其含義不完全相同，因此，在數(shù)控編程時(shí)必須按所用數(shù)控機(jī)床編程手冊(cè)中的規(guī)定進(jìn)行。目前，數(shù)控系統(tǒng)中常用的代碼有ISO代碼和EIA代碼。二、字與字的功能類別字是程序字的簡(jiǎn)稱，在這里它是機(jī)床數(shù)字控制的專門術(shù)語(yǔ)。它的定義是：一套有規(guī)定次序的字符，可以作為一個(gè)信息單元存儲(chǔ)、傳遞和操作，如X160就是一個(gè)“字”。一個(gè)字所含的字符個(gè)數(shù)叫做字長(zhǎng)。常規(guī)加工程序中的字都是 由一個(gè)英文字母與隨后的若干位10進(jìn)制數(shù)字組成。這個(gè)英文字母稱為地址符。地址符與后續(xù)數(shù)字間可加正、負(fù)號(hào)。 程序字按其功能的不同可分為7種類型，它們分別稱為順序號(hào)字、準(zhǔn)備功能字、尺寸

13、字、進(jìn)給功能字、主軸轉(zhuǎn)速功能字、刀具功能字和輔助功能字。1、順序號(hào)字它也叫程序段號(hào)或程序段序號(hào)。順序號(hào)位于程序段之首，它的地址符是N，后續(xù)數(shù)字一般24位。順序號(hào)可以用在主程序、子程序和宏程序中。 順序號(hào)的作用 首先順序號(hào)可用于對(duì)程序的校對(duì)和檢索修改。其次在加工軌跡圖的幾何節(jié)點(diǎn)處標(biāo)上相應(yīng)程序段的順序號(hào)，就可直觀地檢查程序。順序號(hào)還可作為條件轉(zhuǎn)向的目標(biāo)，更重要的是，標(biāo)注了程序段號(hào)的程序可以進(jìn)行程序段的復(fù)歸操作，這是指操作可以回到程序的(運(yùn)行)中斷處重新開(kāi)始，或加工從程序的中途開(kāi)始的操作。 順序號(hào)的使用規(guī)則 數(shù)字部分應(yīng)為正整數(shù)。順序號(hào)的數(shù)字可以不連續(xù)，也不一定從小到大順序排列。一般都將第一程序段冠以

14、N10，以后以間隔10遞增的方法設(shè)置順序號(hào)，這樣，在調(diào)試程序時(shí)如需要在N10和N20之間加入兩個(gè)程序段，就可以用N11、N12。2、準(zhǔn)備功能字 準(zhǔn)備功能字地址符是G，所以又稱G功能或G指令。它的定義是建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種命令。準(zhǔn)備功能字中的后續(xù)數(shù)字大多為兩位正整數(shù)。隨著數(shù)控機(jī)床功能的增加，G00G99已不夠用，所以有些數(shù)控系統(tǒng)的G功能字中的后續(xù)數(shù)字已經(jīng)使用三位數(shù)。3、尺寸字尺寸字也叫尺寸指令。尺寸字在程序段中主要用來(lái)指令機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)到達(dá)的坐標(biāo)位置，表示暫停時(shí)間等的指令也列入其中。尺寸字由地址符、+、-符號(hào)及絕對(duì)(或增量)數(shù)值構(gòu)成。尺寸字的“+”可省略。尺寸字的地址碼有X、Y、Z、

15、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、I、J、K、D、H等。4、進(jìn)給功能字進(jìn)給功能字地址符是F，所以又稱F功能或F指令。它的功能是指令切削的進(jìn)給速度。由地址符和后續(xù)若干位數(shù)字構(gòu)成。對(duì)于車床，可分為每分鐘進(jìn)給和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種。5、主軸轉(zhuǎn)速功能字主軸轉(zhuǎn)速功能字用來(lái)指定主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min，地址符使用S，所以又稱為S功能或S指令。6、刀具功能字刀具功能字用地址符T及隨后的數(shù)字表示，所以也稱為T功能或T指令。T指令的功能含義主要是用來(lái)指定加工時(shí)使用的刀具號(hào)。對(duì)于車床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長(zhǎng)度(含X、Z兩個(gè)方向)補(bǔ)償和刀尖半徑補(bǔ)償用。在車床上，T之后的數(shù)字分2位、4位和6位三種。對(duì)兩位數(shù)字的

16、來(lái)說(shuō)，一般前位數(shù)字代表刀具(位)號(hào)，后位數(shù)字代表刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)。其它兩種以后將結(jié)合不同的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行介紹。7、輔助功能字輔助功能字由地址符M及隨后的13位數(shù)字組成，所以也稱為M功能或M指令。它用來(lái)指令數(shù)控機(jī)床輔助裝置的接通和斷開(kāi)，表示機(jī)床各種輔助動(dòng)作及其狀態(tài)。三、程序的結(jié)構(gòu)一個(gè)完整的程序由程序號(hào)、程序的內(nèi)容和程序結(jié)束三部分組成。例如 %0001 程序號(hào)程序內(nèi)容 N01 G92 X60 Z20 N02 S02 M03N03 GOO X45 Z5N04 G01 Z-60N05 G26N06 M30 程序結(jié)束 程序號(hào) 程序號(hào)即為程序的開(kāi)始部分，為了區(qū)別存儲(chǔ)器中的程序，每個(gè)程序都要有程序編號(hào)，在編號(hào)前

17、采用程序編號(hào)地址符。FANUC系統(tǒng)一般采用英文字母O作為程序編號(hào)地址符，而其它系統(tǒng)有的采用P、%及“：”等。 程序內(nèi)容 程序內(nèi)容部分是整個(gè)程序的核心，它由許多程序段組成，每個(gè)程序段由一個(gè)或多個(gè)指令構(gòu)成，它表示數(shù)控機(jī)床要完成的全部動(dòng)作。 程序結(jié)束 程序結(jié)束是以程序結(jié)束指令M03或M30作為整個(gè)程序結(jié)束的符號(hào)，來(lái)結(jié)束整個(gè)程序。四、程序段格式零件的加工程序是由程序段組成的，每個(gè)程序段由若干個(gè)程序字組成，每個(gè)程序字是控制系統(tǒng)的具體指令。程序段格式是指一個(gè)程序段中字、字符、數(shù)據(jù)的書寫規(guī)則。通常有三種格式：字-地址程序段格式、使用分隔符的程序段格式和固定程序段格式，最常用的是字-地址程序段格式。字-地址程

18、序段格式如下：字-地址程序段格式由語(yǔ)句號(hào)字、數(shù)據(jù)字和程序段結(jié)束符組成。各字前有地址，字的排列順序要求不嚴(yán)格，數(shù)據(jù)的位數(shù)可多可少，不需要的字以及與上一級(jí)程序段相同的續(xù)效字可以不寫。該格式的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)短、直觀以及容易檢查和修改。因此，該格式目前被廣泛使用。例如：N30 G01 X35 Z-60 F200 S350 T22 M30 程序段結(jié)束符是寫在每一程序段后，表示程序結(jié)束。當(dāng)用EIA標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)，結(jié)束符為“CR”；用ISO標(biāo)準(zhǔn)代碼時(shí)為“NL”或“LF”；有的用符號(hào)“：”或“*”表示；有的直接回車即可。1.4 數(shù)控車床的對(duì)刀1.4.1 刀具補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)基本概念 刀具的補(bǔ)償包括刀具的偏置和磨損補(bǔ)償，刀

19、尖半徑補(bǔ)償。刀具的偏置和磨損補(bǔ)償，是由T 代碼指定的功能，而不是由 G 代碼規(guī)定的準(zhǔn)備功能。刀具偏置補(bǔ)償可以使刀具快速移動(dòng)，使刀具與工件的距離和上一把刀保持一致。尋找各刀需要長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程稱為對(duì)刀。對(duì)刀方法主要有：一般對(duì)刀、機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀、ATC對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀四種。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床都采用一般對(duì)刀。一般對(duì)刀是指在機(jī)床上作手動(dòng)對(duì)刀。手動(dòng)對(duì)刀是通過(guò)試切零件來(lái)對(duì)刀。手動(dòng)對(duì)刀要較多地占用機(jī)床時(shí)間，此方法用在數(shù)控車床上較為落后。1.4.2 刀具偏置補(bǔ)償和刀具磨損補(bǔ)償我們編程時(shí)，設(shè)定刀架上各刀在工作位時(shí)，其刀尖位置是一致的。但由于刀具的幾何形狀、及安裝的不同，其刀尖位置是不一致的，其相對(duì)于工件原點(diǎn)的距離也是不

20、同的。因此需要將各刀具的位置值進(jìn)行比較或設(shè)定，稱為刀具偏置補(bǔ)償。刀具偏置補(bǔ)償可使加工程序不隨刀尖位置的不同而改變。刀具偏置補(bǔ)償有兩種形式：1、相對(duì)補(bǔ)償如圖圖1-5所示，在對(duì)刀時(shí)，確定一把刀為標(biāo)準(zhǔn)刀具，并以其刀尖位置A 為依據(jù)建立坐標(biāo)系。這樣，當(dāng)其它各刀轉(zhuǎn)到加工位置時(shí)，刀尖位置B 相對(duì)標(biāo)刀刀尖位置A 就會(huì)出現(xiàn)偏置，原來(lái)建立的坐標(biāo)系就不再適用，因此應(yīng)對(duì)非標(biāo)刀具相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刀具之間的偏置值x、z 進(jìn)行補(bǔ)償。使刀尖位置B移至位置A。本系統(tǒng)是通過(guò)控制機(jī)床拖板的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)?。圖1-5 刀具偏置的相對(duì)補(bǔ)償形式標(biāo)刀偏置值為機(jī)床回到機(jī)床零點(diǎn)時(shí)，工件坐標(biāo)系零點(diǎn)相對(duì)于工作位上標(biāo)刀刀尖位置的有向距離。2、絕對(duì)補(bǔ)償即機(jī)

21、床回到機(jī)床零點(diǎn)時(shí)，工件坐標(biāo)系零點(diǎn)，相對(duì)于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距離。當(dāng)執(zhí)行刀偏補(bǔ)償時(shí)，各刀以此值設(shè)定各自的加工坐標(biāo)系。見(jiàn)圖1-6。圖1-6 刀具偏置的絕對(duì)補(bǔ)償形式刀具使用一段時(shí)間后磨損，也會(huì)使產(chǎn)品尺寸產(chǎn)生誤差，因此需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。該補(bǔ)償與刀具偏置補(bǔ)償存放在同一個(gè)寄存器的地址號(hào)中。各刀的磨損補(bǔ)償只對(duì)該刀有效（包括標(biāo)刀）。刀具的補(bǔ)償功能由T 代碼指定，其后的4 位數(shù)字分別表示選擇的刀具號(hào)和刀具偏置補(bǔ)償號(hào)。T 代碼的說(shuō)明如下：TXX + XX刀具號(hào) 刀具補(bǔ)償號(hào)刀具補(bǔ)償號(hào)是刀具偏置補(bǔ)償寄存器的地址號(hào)，該寄存器存放刀具的X 軸和Z 軸偏置補(bǔ)償值、刀具的X 軸和Z 軸磨損補(bǔ)償值。T 加補(bǔ)償號(hào)表示

22、開(kāi)始補(bǔ)償功能。補(bǔ)償號(hào)為00 表示補(bǔ)償量為0，即取消補(bǔ)償功能。系統(tǒng)對(duì)刀具的補(bǔ)償或取消都是通過(guò)拖板的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。補(bǔ)償號(hào)可以和刀具號(hào)相同，也可以不同，即一把刀具可以對(duì)應(yīng)多個(gè)補(bǔ)償號(hào)（值）。如圖1-7所示，如果刀具軌跡相對(duì)編程軌跡具有X、Z 方向上補(bǔ)償值(由X，Z 方向上的補(bǔ)償分量構(gòu)成的矢量稱為補(bǔ)償矢量)，那么程序段中的終點(diǎn)位置加或減去由T 代碼指定的補(bǔ)償量(補(bǔ)償矢量)即為刀具軌跡段終點(diǎn)位置。圖1-7 經(jīng)偏置磨損補(bǔ)償后的刀具軌跡例21 如圖1-8，先建立刀具偏置磨損補(bǔ)償，后取消刀具偏置磨損補(bǔ)償。圖1-8 刀具偏置磨損補(bǔ)償編程1.4.3 刀尖半徑補(bǔ)償在數(shù)控車削編程中為了編程方便，把刀尖看作一個(gè)尖點(diǎn)，數(shù)控

23、程序中刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡即為該假想尖點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。實(shí)際上刀尖并不是尖的，而是具有一定的圓角半徑，如圖1-9所示，因而使編程假想的情況與實(shí)際情況相符合。為了考慮刀尖圓角半徑的影響，在數(shù)控系統(tǒng)中引入刀尖半徑補(bǔ)償，在數(shù)控程序編寫完成后，將已知刀尖半徑值輸入刀具補(bǔ)償表中，程序運(yùn)行時(shí)數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)對(duì)應(yīng)刀具半徑值對(duì)刀具的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行補(bǔ)償。數(shù)控加工中一般都使用可轉(zhuǎn)位刀片，每種刀片的刀尖圓角半徑是一定的，選定了刀片的型號(hào)，對(duì)應(yīng)刀片的刀尖圓角半徑即可確定。 圖1-9 假想刀尖半徑1.5 對(duì)刀操作刀具偏置補(bǔ)償可以使刀具快速移動(dòng)，使刀具與工件的距離和上一把刀保持一致。尋找各刀需要長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程稱為對(duì)刀。對(duì)刀方法

24、主要有：一般對(duì)刀、機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀、ATC對(duì)刀和自動(dòng)對(duì)刀四種。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床都采用一般對(duì)刀。一般對(duì)刀是指在機(jī)床上作手動(dòng)對(duì)刀。手動(dòng)對(duì)刀是通過(guò)試切零件來(lái)對(duì)刀。手動(dòng)對(duì)刀要較多地占用機(jī)床時(shí)間，此方法用在數(shù)控車床上較為落后。下面，我們以華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)為例講解對(duì)刀方法。刀具偏置補(bǔ)償數(shù)據(jù)的設(shè)置有兩種方法：一種是手工填寫，另一種是采用試切法，由系統(tǒng)自動(dòng)生成。圖1-10 刀偏表編輯1.5.1 試切法確定刀具偏置值試切法指的是通過(guò)試切，由試切直徑和試切長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算刀具偏置值的方法。根據(jù)是否采用標(biāo)準(zhǔn)刀具它又可以分為絕對(duì)刀偏法和相對(duì)刀偏法。絕對(duì)刀偏法絕對(duì)刀偏法是指，每一把刀具獨(dú)立建立自己的補(bǔ)償偏置值，如圖1-10中該

25、值將會(huì)反映到工件坐標(biāo)系上(注絕對(duì)刀偏法時(shí)不存在標(biāo)準(zhǔn)刀具)。絕對(duì)刀偏法對(duì)刀的具體步驟如下：(1) 用光標(biāo)鍵、將藍(lán)色亮條移動(dòng)到要設(shè)置刀具的行；(2) 用刀具試切工件的外徑，然后沿Z軸方向退刀（注意：在此過(guò)程中不要移動(dòng)X軸）；(3) 測(cè)量試切后的工件外徑，將它手工填入圖1-10 中的“試切直徑”這一欄。這樣，X偏置就設(shè)置好了；(4) 用刀具試切工件的端面，然后沿X 軸方向退刀；(5) 計(jì)算試切工件端面到該刀具要建立的工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)位置的有向距離，將該值填入到圖1-10中的“試切長(zhǎng)度”這一欄。這樣這把刀的Z偏置就設(shè)置好了。如果要設(shè)置其余的刀具，就重復(fù)以上步驟。注意：(1) 對(duì)刀前，機(jī)床必須先回機(jī)械零

26、點(diǎn)；(2) 試切工件端面到該刀具要建立的工件坐標(biāo)系的零點(diǎn)位置的有向距離也就是試切工件端面在要建立的工件坐標(biāo)系中的Z 軸坐標(biāo)值；(3) 設(shè)置的工件坐標(biāo)系X軸零點(diǎn)偏置=機(jī)床坐標(biāo)系X坐標(biāo)-試切直徑，因而試切工件外徑后，不得移動(dòng)X軸；(4) 設(shè)置的工件坐標(biāo)系Z軸零點(diǎn)偏置=機(jī)床坐標(biāo)系Z坐標(biāo)-試切長(zhǎng)度，因而試切工件端面后，不得移動(dòng)Z 軸。 相對(duì)刀偏法相對(duì)刀偏法是指有標(biāo)準(zhǔn)刀具，而其余的每一把刀具的偏置是相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)刀具的偏置。該值將不會(huì)反映到工件坐標(biāo)系上，此時(shí)只建立一個(gè)由標(biāo)刀確定的工件坐標(biāo)系。其具體操作步驟如下：(1) 先將標(biāo)刀對(duì)刀。如果我們要選擇作為標(biāo)刀的刀具已經(jīng)是標(biāo)刀，我們就要將光標(biāo)鍵、移到標(biāo)刀位置，按F

27、5 鍵取消標(biāo)刀，否則填入“試切直徑”和“試切長(zhǎng)度”參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)如圖1-11所示提示：圖1-11 相對(duì)刀偏法標(biāo)刀對(duì)刀提示(2) 按照絕對(duì)對(duì)刀法(共五個(gè)步驟)，對(duì)好要作為標(biāo)刀的刀具偏置，建立該刀具所確定的工件坐標(biāo)系；(3) 設(shè)置標(biāo)刀；按光標(biāo)鍵、移動(dòng)藍(lán)色亮條到已對(duì)好刀的刀具位置，按F5 鍵設(shè)置該刀具為標(biāo)刀，如圖1-12所示。圖1-12 標(biāo)刀選擇(4)選擇要對(duì)刀的刀具，按光標(biāo)鍵、移動(dòng)藍(lán)色亮條到要對(duì)刀的刀具位置；(5)按照絕對(duì)對(duì)刀法(共五個(gè)步驟)，對(duì)好所選的刀具偏置。如果要設(shè)置其余的刀具，就重復(fù)以上(4)、(5)步驟。這樣就對(duì)好所有的刀具偏置。注意：在填寫非標(biāo)刀具的試切長(zhǎng)度時(shí)，是指非標(biāo)刀具試切工件端面在標(biāo)刀