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1 　刀具補(bǔ)償?shù)哪康?/span>

刀具補(bǔ)償是補(bǔ)償實(shí)際加工中所用的刀具與編程時使用的理想刀具或?qū)Φ稌r用的基準(zhǔn)刀具之間的差值.這個差值的存在 , 會導(dǎo)致實(shí)際加工出來的零件不符合圖紙尺寸的要求. 如果數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具補(bǔ)償功能或不使用該功能編程 , 則只能按刀心軌跡進(jìn)行編程 , 即在編程時給出刀具的中心軌跡 , 計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜 , 尤其是刀具磨損、重磨或換新刀時 , 必須重新計(jì)算刀心軌跡修改程序 , 這樣既繁瑣 , 又不能夠保證加工精度. 而將刀具補(bǔ)償功能應(yīng)用于數(shù)控編程時 , 則只需按工件輪廓進(jìn)行 , 數(shù)控系統(tǒng)會自動計(jì)算刀心軌跡并進(jìn)行補(bǔ)償. 另外 , 將此項(xiàng)補(bǔ)償功能應(yīng)用于沒有更換刀具的情況時 , 如果刀具的半徑和長度發(fā)生變動 , 把變動量作為加工余量進(jìn)行技術(shù)處理 , 同樣可以起到簡化手工編程程序、提高數(shù)控加工效率的作用. 下面以FANUC數(shù)控系統(tǒng)為例詳細(xì)闡述刀具補(bǔ)償功能在數(shù)控編程中的應(yīng)用.

2 　刀具半徑補(bǔ)償

211 　刀具半徑補(bǔ)償功能

銑削刀具的基準(zhǔn)點(diǎn)和刀位點(diǎn)都在刀具的中心線上, 實(shí)際加工生成的零件輪廓是由刀刃的切削點(diǎn)形成的. 以端銑刀為例 , 刀位點(diǎn)位于刀具底部中心 , 切削點(diǎn)位于刀具的外圓 , 兩者相差一個刀具半徑值.

為了加工出符合要求的零件輪廓 , 其加工程序要么偏離零件輪廓一個刀具半徑值來編程 , 要么按零件輪廓編程 , 而讓數(shù)控系統(tǒng)自動偏離零件輪廓一個刀具半徑值 , 就是刀具半徑補(bǔ)償. 刀具所偏移的這段距離稱為偏置. 數(shù)控系統(tǒng)使用刀具半徑補(bǔ)償功能 , 可以自動計(jì)算出偏置后的刀具軌跡 , 這樣既能簡化編程程序 , 又能夠很容易地調(diào)整加工輪廓的尺寸.

212 　刀具半徑補(bǔ)償指令 G41、G42

G17 指令后的刀具半徑補(bǔ)償 , 補(bǔ)償偏置量在 XY平面上; G18 指令后的刀具半徑補(bǔ)償 , 補(bǔ)償偏置量在 XZ平面上; G19 指令后的刀具半徑補(bǔ)償 , 補(bǔ)償偏置量在YZ平面上. 刀具半徑補(bǔ)償平面與偏置平面相同.

刀具半徑補(bǔ)償?shù)闹噶罡袷綖?/span>: G41 D ; G42D . G41 是刀具半徑左補(bǔ)償指令 , 順著刀具直線前進(jìn)的方向看 , 刀具在左邊 , 工件在右邊 , 此時刀心在工件的左邊, 離工件的輪廓相差一個刀具半徑值, 需對刀具進(jìn)行左補(bǔ)償, 補(bǔ)償值用 D 及后面的號碼確定.G42為刀具半徑右補(bǔ)償指令, 順著刀具直線前進(jìn)的方向看, 刀具在右邊, 工件在左邊, 此時刀心在工件的右邊,離工件的輪廓相差一個刀具半徑值, 需對刀具進(jìn)行右補(bǔ)償, 補(bǔ)償值用D及后面的號碼確定[1 ](如圖1) .

　　各個刀具的偏置量存放在偏置存儲器中 , 用D00～D99 來指定偏置號 , 如D01 就是調(diào)用在刀具偏置表中第 1 號刀具的半徑補(bǔ)償值. 在多軸聯(lián)動控制中 , 投影到補(bǔ)償平面上的刀具軌跡受到補(bǔ)償 , 補(bǔ)償平面的切換必須在取消補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)下進(jìn)行 , 否則自動報(bào)警.

213 　取消刀具半徑補(bǔ)償功能

G40為取消刀具半徑補(bǔ)償指令. 取消刀具半徑補(bǔ)償功能后 , 刀具中心軌跡與編程軌跡重合. 在一個程序結(jié)束之前 , 必須取消刀具半徑補(bǔ)償功能 , 否則刀具的終點(diǎn)定位將偏離一個刀具半徑值[1 ].

214 　使用刀具半徑補(bǔ)償功能時的注意事項(xiàng)

一般情況下 , 刀具半徑補(bǔ)償號要在刀具半徑補(bǔ)償功能取消后才能變換 , 如果在補(bǔ)償方式下變換補(bǔ)償號 , 目的點(diǎn)的補(bǔ)償量將按照新的給定值確定. 另外 , 刀具在做半徑補(bǔ)償時要防止過切現(xiàn)象.

3 　刀具長度補(bǔ)償

311 　刀具長度補(bǔ)償功能

刀具基準(zhǔn)點(diǎn)是用標(biāo)準(zhǔn)長度的刀具對刀時的刀位點(diǎn). 工件坐標(biāo)系的設(shè)定是以刀具基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)的 , 零件加工程序中的指令值是刀位點(diǎn)的值. 由于各個刀具的長度不一致 , 其刀位點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)不一定重合 , 因此要應(yīng)用刀具長度補(bǔ)償功能. 使用刀具長度補(bǔ)償功能后 , 改變刀具只需改變刀具長度補(bǔ)償值 , 而不必變更零件的加工程序.

312 　刀具長度補(bǔ)償指令 G43、G44

G17 指令后的刀具長度補(bǔ)償 , 只能將刀具長度的補(bǔ)償值補(bǔ)償?shù)?/span> Z軸; G18 指令后的刀具長度補(bǔ)償 , 只能將刀具長度的補(bǔ)償值補(bǔ)償?shù)?/span> Y軸; G19 指令后的刀具長度補(bǔ)償 , 只能將刀具長度的補(bǔ)償值補(bǔ)償?shù)?/span> X軸.

刀具長度補(bǔ)償分為正向偏置和負(fù)向偏置 (如圖 2) . 所謂正向偏置 , 就是實(shí)際使用的刀具長度比編程時的標(biāo)準(zhǔn)刀具長 ,指令格式為 G43 H , 使刀具沿 Z軸正方向移動 , 偏置量由 H及后面的號碼確定; 所謂負(fù)向偏置 , 就是實(shí)際使用的刀具長度比編程時的標(biāo)準(zhǔn)刀具短 , 指令格式為 G44 H ,使刀具沿 Z軸負(fù)方向移動 , 偏置量由 H 及后面的號碼確定.各個刀具的偏置量存放在偏置存儲器中 , 用 H00～H99 來指定偏置號.

313 　取消刀具長度補(bǔ)償功能

G49 為取消刀具長度補(bǔ)償指令. 刀具長度補(bǔ)償功能一旦取消 , 之后的程序段便不再有補(bǔ)償. 也可采用 G43 H00 或 G44 H00 來取消刀具長度補(bǔ)償功能.

314 　使用刀具長度補(bǔ)償功能時的注意事項(xiàng)

刀具長度補(bǔ)償指令通常用在下刀和提刀的直線段程序 G00 或 G01 中.使用多把刀具時 , 通常是每一把刀具對應(yīng)一個刀具長度補(bǔ)償號 , 下刀時使用 G43 或 G44.在實(shí)際使用中 , 鑒于習(xí)慣 , 一般僅使用 G43 指令 , G44 指令使用的較少. 正向或負(fù)向的移動通過變換 H代碼的正負(fù)值來實(shí)現(xiàn).

4 　編程舉例

例1 　如圖 3 所示 , 用 Φ12 的刀具加工距離工件上表面 7 mm 的深凸模.

　　程序如下:

由上例可知 , 加入刀具半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償功能后 , 數(shù)控編程均可按圖形輪廓的尺寸進(jìn)行.

5 　結(jié)語

刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中有著非常重要的地位, 對簡化程序、正確編制程序能夠起到很好的作用. 正確掌握刀具半徑補(bǔ)償和長度補(bǔ)償功能 , 充分發(fā)揮其在數(shù)控編程中的作用 , 為加工出符合零件圖紙要求的形狀復(fù)雜的零件、提高零件加工的質(zhì)量和效率有著深遠(yuǎn)的意義.