一 、刀具補償?shù)奶岢觯?/p>

　　用立銑刀在數(shù)控機床上加工工件，可以清楚看出刀具中心運動軌計與工件輪廓不重合肠祭，這是因為工件輪廓是立銑刀運動包絡形成的。立銑刀的中心稱為刀具的刀位點(4铝儒、5坐標數(shù)控機床稱為刀位矢量)醒腹，刀位點的運動軌計即代表刀具的運動軌跡。在數(shù)控加工中抬邑，是按工件輪廓尺寸編制程序漆暑，還是按刀位點的運動軌跡尺寸編制程序，這要根據(jù)具體情況來處理个扰。

　　數(shù)控機床立銑刀加工

　　在全功能數(shù)控機床中瓷炮，數(shù)控系統(tǒng)有刀具補償功能，可按工件輪廓尺寸進行編制程序递宅，建立娘香、執(zhí)行刀補后，數(shù)控系統(tǒng)自動計算办龄，刀位點自動調整到刀具運動軌跡上烘绽。直接利用工件尺寸編制加工程序，刀具磨損俐填，更換加工程序不變安接，因此使用簡單、方便英融。

　　經(jīng)濟型數(shù)控機床結構簡單盏檐，售價低，在生產(chǎn)企業(yè)中有一定的擁有量驶悟。在經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)中胡野，如果沒有刀具補償功能，只能按刀位點的運動軌跡尺寸編制加工程序找塌，這就要求先根據(jù)工件輪廓尺寸和刀具直徑計算出刀位點的軌跡尺寸厅员。因此計算量大、復雜相誓，且刀具磨損闷墅、更換需重新計算刀位點的軌跡尺寸，重新編制加工程序。

　　二熙屁、全功能數(shù)控機床系統(tǒng)中刀具補償：

　　1.數(shù)控車床刀具補償

　　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扁奢。在加工程序中用T功能指定，T***X中前兩個XX為刀具號匹憎，后兩個XX為刀具補償號逻袭，如T0202。如果刀具補償號為00业满，則表示取消刀補肢俄。

　　(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，建立李臀、執(zhí)行刀具位置補償后憎兽，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吵冒，程序執(zhí)行刀具補償指令后纯命，刀具的實際位置就代替了原來位置。

　　如果沒有刀具補償痹栖，刀具從0點移動到1點亿汞，對應程序段是N60 G00 C45 X93 T0200，如果刀具補償是X=+3揪阿，Z=+4疗我，并存入對應補償存儲器中，執(zhí)行刀補后南捂，刀具將從0點移動到2點吴裤，而不是1點，對應程序段是N60 G00 X45 Z93 T0202溺健。

　　(2)刀具圓弧半徑補償　編制數(shù)控車床加工程序時嚼摩，車刀刀尖被看作是一個點(假想刀尖P點)，但實際上為了提高刀具的使用壽命和降低工件表面粗糙度矿瘦，車刀刀尖被磨成半徑不大的圓弧(刀尖AB圓弧)，這必將產(chǎn)生加工工件的形狀誤差栖挣。另一方面学蛤，刀尖圓弧所處位置，車刀的形狀對工件加工也將產(chǎn)生影響夫次，而這些可采用刀具圓弧半徑補償來解決夭菲。車刀的形狀和位置參數(shù)稱為刀尖方位，用參數(shù)0～9表示搔冈，P點為理論刀尖點摇轨。

　　(3)刀補參數(shù)　每一個刀具補償號對應刀具位置補償(X和Z值)和刀具圓弧半徑補償(R和T值)共4個參數(shù)，在加工之前輸入到對應的存儲器，CRT上顯示翠坟。在自動執(zhí)行過程中已唐，數(shù)控系統(tǒng)按該存儲器中的X、Z醒狭、R绞芽、T的數(shù)值，自動修正刀具的位置誤差和自動進行刀尖圓弧半徑補償君板。

　　2.加工中心歪架、數(shù)控銑床刀具補償

　　加工中心、數(shù)控銑床的數(shù)控系統(tǒng)霹陡，刀具補償功能包括刀具半徑補償和蚪、夾角補償和長度補償?shù)鹊毒哐a償功能。

　　(1)刀具半徑補償(G41烹棉、G42攒霹、G40)　刀具的半徑值預先存入存儲器HXX中，XX為存儲器號峦耘。執(zhí)行刀具半徑補償后剔蹋，數(shù)控系統(tǒng)自動計算，并使刀具按照計算結果自動補償辅髓。刀具半徑左補償(G41)指刀具偏向編程加工軌跡運動方向的左方泣崩，刀具半徑右補償(G42)指刀具偏向編程加工軌跡運動方向的右方。取消刀具半徑補償用G40洛口，取消刀具半徑補償也可用H00矫付。

　　使用中需注意：建立、取消刀補時第焰，即使用G41洞歼、G42、G40指令的程序段必須使用G00或G01指令产贤，不得使用G02或G03,當?shù)毒甙霃窖a償取負值時宣验，G41和G42的功能互換。

　　刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式鹦房。由于B功能刀具半徑補償只根據(jù)本段程序進行刀補計算娇晦，不能解決程序段之間的過渡問題，要求將工件輪廓處理成圓角過渡悲社，因此工件尖角處工藝性不好镀匈，C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓來編程反没，因此現(xiàn)代CNC數(shù)控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償砰洗。這時要求建立刀具半徑補償程序段的后續(xù)兩個程序段必須有指定補償平面的位移指令(G00、G01，G02穿桃、G03等)器谦，否則無法建立正確的刀具補償。

　　(2)夾角補償 (G39)　 兩平面相交為夾角取视，可能產(chǎn)生超程過切硝皂，導致加工誤差，可采用夾角補償(G39)來解決作谭。使用夾角補償(G39)指令時需注意稽物，本指令為非模態(tài)的，只在指令的程序段內有效折欠，只能在G41和G42指令后才能使用贝或。

　　(3)刀具長度偏置(G43、G44锐秦、G49)　利用刀具長度偏置(G43咪奖、G44)指令可以不改變程序而隨時補償?shù)毒唛L度的變化，補償量存入由H碼指令的存儲器中酱床。G43表示存儲器中補償量與程序指令的終點坐標值相加羊赵，G44表示相減，取消刀具長度偏置可用G49指令或H00指令扇谣。程序段N80 G43 Z56 H05與中昧捷，假如05存儲器中值為16，則表示終點坐標值為72mm冕咒。

　　存儲器中補償量的數(shù)值撑葡，可用MDI或DPL預先存入存儲器，也可用程序段指令G10 P05 R16.0表示在05號存儲器中的補償量為16mm彭理。

　　三艾抠、經(jīng)濟型數(shù)控機床中刀具軌跡的計算：

　　經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)，如果沒有刀具補償指令凝顿，則只能計算出刀位點的運動軌跡尺寸惑妒，然后按此編程，或者進行局部補償加工菌菇。

　　1.刀具中心(刀位點)軌跡的計算

　　在需要計算刀具中心軌跡的數(shù)控系統(tǒng)中肋漏，要算出與零件輪廓的基點和節(jié)點對應的刀具中心上基點和節(jié)點的坐標。用φ8立銑刀加工工件曲線時的刀具中心運動軌跡岂苏，刀具運動軌跡是零件輪廓的等距線，由零件輪廓和刀具半徑可求出巾沟。

　　直線的等距線方程：

　　所求等距線在原直線上邊時限禀，取“+”號，反之取“-”號。

　　圓的等距線方程：

　　所求等距線為外等距線時姥芥，取“+”號兔乞，反之取“-”號。

　　求解等距線上的基點坐標凉唐，只需將相關等距線方程聯(lián)立求解庸追。例求3′點的坐標，2點坐標(40台囱，85)淡溯，3點坐標(70，105)簿训。

　　A=y2-y3=-20

　　B=x3-x2=30

　　C=x3y2-ybx2=1750

　　求出圓心坐標為 (85咱娶，105)。

　　兩等距線方程聯(lián)立：

　　-20x+30y=1750+144.222

　　(x-85)+(y-105)=(15+4)

　　解出 x=66.134　y=107.231

　　即3′點的坐標為(66.34强品，107.231)膘侮，刀具中心軌跡上其他基點或節(jié)點的坐標用相同的方法可求出，然后按此編程的榛。

　　2.數(shù)控車床假想刀尖點的偏置計算

　　在數(shù)控車削加工中琼了，為了對刀方便，常以假想刀尖P點來對刀仔同。如果沒有刀尖圓弧半徑補償键切，在車削錐面或圓弧時，會產(chǎn)生欠切現(xiàn)象擦斑。當零件精度要求較高且有錐面或圓弧時腿若，解決辦法為：計算刀尖圓弧中心軌跡尺寸，然后按此編積才昔，進行局部補償計算谓蹂。

　　在車削維面時，由于刀尖圓弧半徑r引起的刀位補償量峰礁。采用在Z向和X向同時進行刀具位置補償時漠恰，實際刀刃與工件接觸點A移動到編程時刀尖設定點P上，r的補償量可按下式計算：

　　在編制加工工件錐面程序時鞠洪，其基點坐標為工件輪廓基點坐標(Z和X)加上刀尖圓弧半徑r的補償量(Dz和DX)蹲自，這樣就解決了沒有刀尖圓弧半徑補償?shù)膯栴}。

　　四乏唤、結論：

　　在數(shù)控加工中颗介，由于刀尖有圓弧,工件輪廓是刀具運動包絡形成，因此刀位點的運動軌跡與工件的輪廓是不重合的苇经。在全功能數(shù)控系統(tǒng)中赘理，可應用其刀具補償指令宦言，按工件輪廓尺寸，很方便地進行編程加工商模。在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中奠旺，可以根據(jù)工件輪廓尺寸、刀具等計算出刀位點的運動軌跡施流，按此編程响疚，也可按局部補償?shù)姆椒▉斫鉀Q 。

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