一多盅、刀具補償?shù)奶岢?

　　用立銑刀在數(shù)控機床上加工工件吟钻，可以清楚看出刀具中心運動軌計與工件輪廓不重合巫邻，這是因為工件輪廓是立銑刀運動包絡(luò)形成的猫荤。立銑刀的中心稱為刀具的刀位點（4、5坐標數(shù)控機床稱為刀位矢量）溺察，刀位點的運動軌計即代表刀具的運動軌跡瞭芬。在數(shù)控加工中，是按工件輪廓尺寸編制程序矫评，還是按刀位點的運動軌跡尺寸編制程序卜壕，這要根據(jù)具體情況來處理。

　　數(shù)控機床立銑刀加工

　　在全功能數(shù)控機床中烙常，數(shù)控系統(tǒng)有刀具補償功能轴捎，可按工件輪廓尺寸進行編制程序，建立军掂、執(zhí)行刀補后轮蜕，數(shù)控系統(tǒng)自動計算，刀位點自動調(diào)整到刀具運動軌跡上。直接利用工件尺寸編制加工程序跃洛，刀具磨損率触，更換加工程序不變，因此使用簡單汇竭、方便葱蝗。

　　經(jīng)濟型數(shù)控機床結(jié)構(gòu)簡單，售價低细燎，在生產(chǎn)企業(yè)中有一定的擁有量两曼。在經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)中，如果沒有刀具補償功能玻驻，只能按刀位點的運動軌跡尺寸編制加工程序瞳胸，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。因此計算量大冷吏、復(fù)雜节拷，且刀具磨損、更換需重新計算刀位點的軌跡尺寸些惑，重新編制加工程序啦掸。

　　二、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鲸锻。在加工程序中用T功能指定匀象，T***X中前兩個XX為刀具號，后兩個XX為刀具補償號鸡捉，如T0202乏茶。如果刀具補償號為00，則表示取消刀補伤主。

　『庑（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，建立玫氢、執(zhí)行刀具位置補償后帚屉，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(nèi)漾峡，程序執(zhí)行刀具補償指令后攻旦，刀具的實際位置就代替了原來位置。

　　如果沒有刀具補償生逸，刀具從0點移動到1點牢屋，對應(yīng)程序段是N60 G00 C45 X93 T0200，如果刀具補償是X=+3槽袄，Z=+4烙无，并存入對應(yīng)補償存儲器中，執(zhí)行刀補后，刀具將從0點移動到2點截酷，而不是1點涮拗，對應(yīng)程序段是N60 G00 X45 Z93 T0202。

　∮乜痢（2）刀具圓弧半徑補償　編制數(shù)控車床加工程序時三热，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甘虑，車刀刀尖被磨成半徑不大的圓怀褐觥（刀尖AB圓弧）匪笨，如圖3所示收黔，這必將產(chǎn)生加工工件的形狀誤差。另一方面匙桦，刀尖圓弧所處位置栅刚，車刀的形狀對工件加工也將產(chǎn)生影響，而這些可采用刀具圓弧半徑補償來解決嘉栽。車刀的形狀和位置參數(shù)稱為刀尖方位，如圖4所示浮两，用參數(shù)0～9表示损螃，P點為理論刀尖點。

　×┦场（3）刀補參數(shù)　每一個刀具補償號對應(yīng)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)筹聂，在加工之前輸入到對應(yīng)的存儲器。在自動執(zhí)行過程中菊碟，數(shù)控系統(tǒng)按該存儲器中的X节芥、Z、R逆害、T的數(shù)值头镊，自動修正刀具的位置誤差和自動進行刀尖圓弧半徑補償。

　　2．加工中心魄幕、數(shù)控銑床刀具補償

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

　　（1）刀具半徑補償（G41翼抠、G42咙轩、G40）　刀具的半徑值預(yù)先存入存儲器HXX中，XX為存儲器號。執(zhí)行刀具半徑補償后活喊，數(shù)控系統(tǒng)自動計算丐膝，并使刀具按照計算結(jié)果自動補償。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乐肿，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珠技。取消刀具半徑補償用G40，取消刀具半徑補償也可用H00软雹。

　　使用中需注意：建立嘲本、取消刀補時，即使用G41丙煞、G42灌饵、G40指令的程序段必須使用G00或G01指令，不得使用G02或G03,當?shù)毒甙霃窖a償取負值時钢陨，G41和G42的功能互換粹龄。

　　刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。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材圈，不能解決程序段之間的過渡問題插驾，要求將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工藝性不好三稿，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(zhuǎn)接篇裁，可完全按照工件輪廓來編程，因此現(xiàn)代CNC數(shù)控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償赡若。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达布、G01，G02逾冬、G03等）黍聂，否則無法建立正確的刀具補償。

　∩砟濉（2）夾角補償 （G39）　 兩平面相交為夾角产还，可能產(chǎn)生超程過切，導(dǎo)致加工誤差霸株，可采用夾角補償（G39)來解決雕沉。使用夾角補償(G39)指令時需注意，本指令為非模態(tài)的去件，只在指令的程序段內(nèi)有效坡椒，只能在G41和G42指令后才能使用。

　∮攘铩（3）刀具長度偏置（G43倔叼、G44聘银、G49）　利用刀具長度偏置（G43、G44）指令可以不改變程序而隨時補償?shù)毒唛L度的變化胖移，補償量存入由H碼指令的存儲器中替独。G43表示存儲器中補償量與程序指令的終點坐標值相加，G44表示相減鞠撑，取消刀具長度偏置可用G49指令或H00指令衬蚤。程序段N80 G43 Z56 H05與中，假如05存儲器中值為16还幅，則表示終點坐標值為72mm砌纸。

　　存儲器中補償量的數(shù)值，可用MDI或DPL預(yù)先存入存儲器挠氛，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民议。

　　三、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)淡榕，如果沒有刀具補償指令迂腔，則只能計算出刀位點的運動軌跡尺寸，然后按此編程允悦，或者進行局部補償加工膝擂。

　　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，要算出與零件輪廓的基點和節(jié)點對應(yīng)的刀具中心上基點和節(jié)點的坐標隙弛≡持浚可以看出，刀具運動軌跡是零件輪廓的等距線驶鹉，由零件輪廓和刀具半徑可求出。

　　直線的等距線方程：

　　所求等距線在原直線上邊時铣墨，取“＋”號室埋，反之取“-”號。

　　圓的等距線方程：

　　所求等距線為外等距線時伊约，取“＋”號姚淆，反之取“－”號。

　　求解等距線上的基點坐標屡律，只需將相關(guān)等距線方程聯(lián)立求解腌逢。例求3′點的坐標，2點坐標（40超埋，85）缓冷，3點坐標（70，105）淑免。

　　A=y2-y3=-20　

　　B=x3-x2=30

　　C=x3y2-ybx2=1750

　　求出圓心坐標為 （85即倦，105）羹浪。

　　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（66.34，107.231）疚线，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雀司，然后按此編程。

　　2.數(shù)控車床假想刀尖點的偏置計算

　　在數(shù)控車削加工中背渤，為了對刀方便奉念，常以假想刀尖P點來對刀。如果沒有刀尖圓弧半徑補償熊骆，在車削錐面或圓弧時鹿竭，會產(chǎn)生欠切現(xiàn)象。當零件精度要求較高且有錐面或圓弧時诉母，解決辦法為：計算刀尖圓弧中心軌跡尺寸窿猿，然后按此編積，進行局部補償計算常侣。

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

　　在編制加工工件錐面程序時，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）舞肆，這樣就解決了沒有刀尖圓弧半徑補償?shù)膯栴}焦辅。

　　四、結(jié)論

　　在數(shù)控加工中椿胯，由于刀尖有圓弧,工件輪廓是刀具運動包絡(luò)形成筷登，因此刀位點的運動軌跡與工件的輪廓是不重合的。在全功能數(shù)控系統(tǒng)中哩盲，可應(yīng)用其刀具補償指令前方，按工件輪廓尺寸，很方便地進行編程加工廉油。在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中惠险，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紧寺，按此編程燎拟，也可按局部補償?shù)姆椒▉斫鉀Q。

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