一硫戈、數(shù)控車(chē)床用刀具的交換功能

1. 刀具的交換

指令格式一:T0101;

該指令為FANUC系統(tǒng)轉(zhuǎn)刀指令帆赢，前面的T01表示換1號(hào)刀，后面的01表示使用1號(hào)刀具補(bǔ)償壤靶。刀具號(hào)與刀補(bǔ)號(hào)可以相同缚俏，也可以不同。

指令格式二: T04D01;

該指令為SIEMENS系統(tǒng)轉(zhuǎn)刀指令贮乳，T04表示換4號(hào)刀忧换，D01表示使用4號(hào)刀的1號(hào)刀沿作為刀具補(bǔ)償存儲(chǔ)器。

2. 換刀點(diǎn)

所謂換刀點(diǎn)是指刀架自動(dòng)轉(zhuǎn)位時(shí)的位置笆犀。

大部分數(shù)控車(chē)床柜步，其換刀點(diǎn)的位置是任意的，換刀點(diǎn)應(yīng)選在刀具交換過(guò)程中與工件或夾具不發(fā)生干涉的位置锉纹。還有一些機(jī)床的換刀點(diǎn)位置是一個(gè)固定點(diǎn)冲或，通常情況下，這些點(diǎn)選在靠近機(jī)床參考點(diǎn)的位置残宽，或者取機(jī)床的第二參考點(diǎn)來(lái)作為換刀點(diǎn)腌棒。

二置悦、刀具補(bǔ)償功能

1. 刀具補(bǔ)償功能的定義

在數(shù)控編程過(guò)程中，為使編程工作更加方便隧蜀，通常將數(shù)控刀具的刀尖假想成一個(gè)點(diǎn)捂旨，該點(diǎn)稱為刀位點(diǎn)或刀尖點(diǎn)。

數(shù)控機(jī)床根據(jù)刀具實(shí)際尺寸素矛，自動(dòng)改變機(jī)床坐標(biāo)軸或刀具刀位點(diǎn)位置憨琅，使實(shí)際加工輪廓和編程軌跡完全一致的功能，稱為刀具補(bǔ)償(系統(tǒng)畫(huà)面上為“刀具補(bǔ)正”)功能撒蟀。

數(shù)控車(chē)床的刀具補(bǔ)償分為:

刀具偏移(也稱為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償)

刀尖圓弧半徑補(bǔ)償

2. 刀位點(diǎn)的概念

所謂刀位點(diǎn)是指編制程序和加工時(shí)叙谨，用于表示刀具特征的點(diǎn)，也是對(duì)刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)保屯。 數(shù)控車(chē)刀的刀位點(diǎn)如圖所示手负。尖形車(chē)刀的刀位點(diǎn)通常是指刀具的刀尖;圓弧形車(chē)刀的刀位點(diǎn)是指圓弧刃的圓心;成形刀具的刀位點(diǎn)也通常是指刀尖。

三姑尺、刀具偏移補(bǔ)償

1. 刀具偏移的含義

刀具偏移是用來(lái)補(bǔ)償假定刀具長(zhǎng)度與基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度之長(zhǎng)度差的功能竟终。車(chē)床數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定X軸與Z軸可同時(shí)實(shí)現(xiàn)刀具偏移。

刀具幾何偏移:由于刀具的幾何形狀不同和刀具安裝位置不同而產(chǎn)生的刀具偏移切蟋。

刀具磨損偏移:由刀具刀尖的磨損產(chǎn)生的刀具偏移统捶。

刀具偏移補(bǔ)償功能示例:

FANUC系統(tǒng)的刀具幾何偏移參數(shù)設(shè)置如圖所示，如要進(jìn)行刀具磨損偏移設(shè)置則只需按下軟鍵[磨耗]即可進(jìn)入相應(yīng)的設(shè)置畫(huà)面敦姻。

圖中的代碼“T”指刀沿類(lèi)型瘾境，不是指刀具號(hào)歧杏，也不是指刀補(bǔ)號(hào)镰惦。

2. 利用刀具幾何偏移進(jìn)行對(duì)刀操作

(1)對(duì)刀操作的定義

調(diào)整每把刀的刀位點(diǎn)，使其盡量重合于某一理想基準(zhǔn)點(diǎn)犬绒，這一過(guò)程稱為對(duì)刀娩伴。

(2)對(duì)刀操作的過(guò)程

1)手動(dòng)操作加工端面，記錄下刀位點(diǎn)的Z向機(jī)械坐標(biāo)值等吝。

2)手動(dòng)操作加工外圓靠牙，記錄下刀位點(diǎn)的X向機(jī)械坐標(biāo)值，停機(jī)測(cè)量工件直徑泽中，計(jì)算出主軸中心的機(jī)械坐標(biāo)值虎疗。

3)將X、Z值輸入相應(yīng)的刀具幾何偏移存儲(chǔ)器中熏虱。

(3)利用刀具幾何偏移進(jìn)行對(duì)刀操作的實(shí)質(zhì)

利用刀具幾何偏移進(jìn)行對(duì)刀的實(shí)質(zhì)就是利用刀具幾何偏移使工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)重合榄缸。

3. 刀具偏移的應(yīng)用

利用刀具偏移功能，可以修整因?qū)Φ恫徽_或刀具磨損等原因造成的工件加工誤差浓盐。

例:加工外圓表面時(shí)涌疲，如果外圓直徑比要求的尺寸大了0.2mm，此時(shí)只需將刀具偏移存儲(chǔ)器中的X值減小0.2，并用原刀具及原程序重新加工該零件九昵，即可修整該加工誤差所脉。同樣，如出現(xiàn)Z方向的誤差育韩，則其修整辦法相同克蚂。

四、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償(G40筋讨、G41陨舱、G42)

1. 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)亩x

在實(shí)際加工中，由于刀具產(chǎn)生磨損及精加工的需要版仔，常將車(chē)刀的刀尖修磨成半徑較小的圓弧游盲，這時(shí)的刀位點(diǎn)為刀尖圓弧的圓心。

為確保工件輪廓形狀蛮粮，加工時(shí)不允許刀具刀尖圓弧的圓心運(yùn)動(dòng)軌跡與被加工工件輪廓重合益缎，而應(yīng)與工件輪廓偏移一個(gè)半徑值，這種偏移稱為刀尖圓弧半徑補(bǔ)償然想。圓弧形車(chē)刀的刀刃半徑偏移也與其相同莺奔。

2. 假想刀尖與刀尖圓弧半徑

在理想狀態(tài)下，我們總是將尖形車(chē)刀的刀位點(diǎn)假想成一個(gè)點(diǎn)变泄，該點(diǎn)即為假想刀尖(圖中的A點(diǎn))令哟。

在對(duì)刀時(shí)也是以假想刀尖進(jìn)行對(duì)刀。但實(shí)際加工中的車(chē)刀怔哮，由于工藝或其他要求瓜收，刀尖往往不是一個(gè)理想的點(diǎn)，而是一段圓弧(如圖中的BC圓弧)鸡蒲。

所謂刀尖圓弧半徑是指車(chē)刀刀尖圓弧所構(gòu)成的假想圓半徑(圖中的r)箭雪。實(shí)踐中，所有車(chē)刀均有大小不等或近似的刀尖圓弧束咙，假想刀尖在實(shí)際加工中是不存在的濒秸。

3. 未使用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償時(shí)的加工誤差分析

(1)加工臺(tái)階面或端面時(shí)，對(duì)加工表面的尺寸和形狀影響不大览止，但在端面的中心位置和臺(tái)階的清角位置會(huì)產(chǎn)生殘留誤差邢垮，如圖所示。

(2)加工圓錐面時(shí)校增，對(duì)圓錐的錐度不會(huì)產(chǎn)生影響黔攀，但對(duì)錐面的大小端尺寸會(huì)產(chǎn)生較大的影響，通常情況下呛疫，會(huì)使外錐面的尺寸變大鲫肿，而使內(nèi)錐面的尺寸變小泡嘴，如圖所示。

(3)加工圓弧時(shí)逆济，會(huì)對(duì)圓弧的圓度和圓弧半徑產(chǎn)生影響酌予。

加工外凸圓弧時(shí)，會(huì)使加工后的圓弧半徑變小

其值=理論輪廓半徑R–刀尖圓弧半徑r奖慌，如圖所示抛虫。

加工內(nèi)凹圓弧時(shí)，會(huì)使加工后的圓弧半徑變大

其值=理論輪廓半徑R+刀尖圓弧半徑r简僧，如圖所示建椰。

4. 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令

1)指令格式

G41 G01/G00 X_Y_F_;

刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償

G42 G01/G00 X_Y_F_;

刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償

G40 G01/G00 X_Y_;

取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償)

2)指令說(shuō)明

刀尖圓弧半徑補(bǔ)償偏置方向的判別:

a)后置刀架，+Y軸向外

b)前置刀架岛马，+Y軸向內(nèi)

5. 圓弧車(chē)刀刀沿位置的確定

根據(jù)各種刀尖形狀及刀尖位置的不同棉姐，數(shù)控車(chē)刀的刀沿位置如圖所示，共有9種啦逆。

a)后置刀架伞矩，+Y軸向外

b)前置刀架，+Y軸向內(nèi)

c)具體刀具的相應(yīng)刀沿號(hào)

P–假想刀尖點(diǎn) S–刀沿圓心位置 r–刀尖圓弧半徑

部分典型刀具的刀沿號(hào)

a)后置刀架的刀沿位置號(hào)

b)前置刀架的刀沿位置號(hào)

6. 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償過(guò)程

刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程分為三步:

刀補(bǔ)的建立

刀補(bǔ)的進(jìn)行

刀補(bǔ)的取消

O0010;

N10 G99 G40 G21;

(程序初始化)

N20 T0101;

(轉(zhuǎn)1號(hào)刀夏志，執(zhí)行1號(hào)刀補(bǔ))

N30 M03 S1000;

(主軸按1000r/min正轉(zhuǎn))

N40 G00 X85.0 Z10.0;

(快速點(diǎn)定位)

N50 G42 G01 X40.0 Z5.0 F0.2;

(刀補(bǔ)建立)

N60 Z-18.0;

(刀補(bǔ)進(jìn)行)

N70 X80.0;

(刀補(bǔ)進(jìn)行)

N80 G40 G00 X85.0 Z10.0;

(刀補(bǔ)取消)

N90 G28 U0 W0;

(返回參考點(diǎn))

N100 M30;

(1)刀補(bǔ)的建立

刀補(bǔ)的建立指刀具從起點(diǎn)接近工件時(shí)乃坤，車(chē)刀圓弧刃的圓心從與編程軌跡重合過(guò)渡到與編程軌跡偏離一個(gè)偏置量的過(guò)程。該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)必須與G00或G01功能在一起才有效兰吁。

N50 G42 G01 X40.0 Z5.0 F0.2;

(刀補(bǔ)建立)

FC–刀補(bǔ)建立 CDE–刀補(bǔ)進(jìn)行 EF–刀補(bǔ)取消

(2)刀補(bǔ)進(jìn)行

在G41或G42程序段后驼吓，程序進(jìn)入補(bǔ)償模式，此時(shí)車(chē)刀圓弧刃的圓心與編程軌跡始終相距一個(gè)偏置量肘抒，直到刀補(bǔ)取消配赊。

N60 Z-18.0;

(刀補(bǔ)進(jìn)行)

N70 X80.0;

(刀補(bǔ)進(jìn)行)

FC–刀補(bǔ)建立 CDE–刀補(bǔ)進(jìn)行 EF–刀補(bǔ)取消

(3)刀補(bǔ)取消

刀具離開(kāi)工件，車(chē)刀圓弧刃的圓心軌跡過(guò)渡到與編程軌跡重合的過(guò)程稱為刀補(bǔ)取消垄获，如圖中的EF段(即N80程序段)倾断。刀補(bǔ)的取消用G40來(lái)執(zhí)行，需要特別注意的是彻虾，G40必須與G41或G42成對(duì)使用。

N80 G40 G00 X85.0 Z10.0;

(刀補(bǔ)取消)

FC–刀補(bǔ)建立 CDE–刀補(bǔ)進(jìn)行 EF–刀補(bǔ)取消

7. 進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)刀具圓弧半徑補(bǔ)償模式的建立與取消程序段只能在G00或G01移動(dòng)指令模式下才有效歪低。

(2)G41/G42不帶參數(shù)溅宅，其補(bǔ)償號(hào)(代表所用刀具對(duì)應(yīng)的刀尖半徑補(bǔ)償值)由T指令指定。該刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào)與刀具偏置補(bǔ)償號(hào)對(duì)應(yīng)盔曼。

(3)采用切線切入方式或法線切入方式建立或取消刀補(bǔ)搪书。對(duì)于不便于沿工件輪廓線方向切向或法向切入切出時(shí)，可根據(jù)情況增加一個(gè)過(guò)渡圓弧的輔助程序段吴侦。

(4)為了防止在刀具半徑補(bǔ)償建立與取消過(guò)程中刀具產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象屋休，在建立與取消補(bǔ)償時(shí)坞古，程序段的起始位置與終點(diǎn)位置最好與補(bǔ)償方向在同一側(cè)。

(5)在刀具補(bǔ)償模式下劫樟，一般不允許存在連續(xù)兩段以上的補(bǔ)償平面內(nèi)非移動(dòng)指令痪枫，否則刀具也會(huì)出現(xiàn)過(guò)切等危險(xiǎn)動(dòng)作。補(bǔ)償平面非移動(dòng)指令通常指僅有G叠艳、M奶陈、S、F附较、T指令的程序段(如G90吃粒、M05)及程序暫停程序段(G04 X10.0)。

(6)在選擇刀尖圓弧偏置方向和刀沿位置時(shí)拒课，要特別注意前置刀架和后置刀架的區(qū)別徐勃。

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