数控机床刀具补偿功能的应用研究VIP免费

数控机床刀具补偿功能的应用研究叶海见王卫东浙江工业职业技术学院浙江绍兴312000ApplicationResearchofToolCompensationinNCmachiningYeHaijianWangWeidongZhejiangIndustryPolytechnicCollege,Shaoxing312000,China摘要研究分析数控机床刀具补偿问题，明确了刀具半径补偿方向的判定法则。介绍了半径补偿的具体使用方法，明确了位置补偿的方法，正确应用刀具补偿功能将进一步提高零件的加工精度。AbstractAnalysisandstudytheproblemofToolCompensationinNCmachining,cleartheregulationofjudgingthedirectionfortoolradiuscompensation.Introducetheusingmethodoftoolradiuscompensation,cleartheusingmethodofpositioncompensation,correctapplicationoftoolcompensationcanimproveparts'machiningaccuracy.关键词位置补偿半径补偿假想刀尖长度补偿Keywordspositioncompensationradiuscompensationtheimaginedcutter-tiplengthcompensation中图分类号:TG659刀具补偿功能是数控机床的主要功能之一，它分为两类：刀具的位置补偿和刀尖圆弧半径补偿，具体到机床，数控车床和数控铣床（包含数控加工中心）又有些区别，在此分别分析研究数控机床的刀具补偿功能。1数控车床的刀具补偿功能刀具功能指令（T指令）指令数控系统进行选刀或换刀。用地址T和其后的数字来指定刀具号和补偿号。数控车床上刀具号和刀具补偿号有两种形式：T1+1或T2+2即：刀具补偿号从01（或1）组开始，00（或0）组表示取消刀补。在数控车床上通常以同一编号指令刀位号和刀具补偿号，以减少编程时的错误。例如T0101表示采用1号刀具和1号刀补。数控车床的刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀尖圆弧半径补偿两个方面。1.1刀具位置补偿刀具的位置补偿又称为刀具偏置补偿或刀具偏移补偿。在下面三种情况下，均需进行刀具位置的补偿。1)在实际加工中，通常是用不同尺寸的若干把刀具加工同一轮廓尺寸的零件，而编程时是以其中一把刀为基准设定工件坐标系的，因此必须将所有刀具的刀尖都移到此基准点。利用刀具位置补偿功能，即可完成。2)对同一把刀来说，当刀具重磨后再把它准确地安装到程序所设定的位置是非常困难的，总是存在着位置误差。这种位置误差在实际加工时便会造成加工误差。因此在加工以前，必须用刀具位置补偿功能来修正安装位置误差。3)每把刀具在其加工过程中，都会有不同程度的磨损，而磨损后的刀具的刀尖位置与编程位置存在差值，这势必造成加工误差。这一问题也可以用刀具位置补偿的方法来解决。刀具位置补偿通常是用手动对刀和测量工件加工尺寸的方法，测出每把刀具的位置补偿量并输入到相应的存储器中。当程序执行了刀具位置补偿功能之后，刀尖的实际位置就代替了原来的位置。值得说明的是，刀具位置补偿一般是换刀指令后第一个含有移动指令的程序段中进行。该刀加工工序完成之后须取消刀具位置补偿，刀具位置补偿是在返回换刀点的程序段中执行。1.2刀尖圆弧半径补偿编制数控车床加工程序时，将车刀刀尖看作一个点。但是为了提高刀具寿命和降低加工表面的粗糙度值，通常机夹车刀刀尖都有一段不大的圆弧，一般圆弧半径R在0.4-1.6mm之间。如图1所示：图11.2.1刀尖半径和假想刀尖的概念1）刀尖半径：即车刀刀尖部分为一圆弧构成假想圆的半径值，一般车刀均有刀尖半径，用于车外圆或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，但用于车倒角、锥面或圆弧时，则会影响精度，因此在编制数控车削程序时，必须给予考虑。2）假想刀尖：假想刀尖实际上是一个不存在的点，如图1所示的A点。之所以提出假想刀尖，是因为把实际刀尖的圆弧中心对准加工起点或某个基准位置是很困难的，而用假想刀尖的方法就变得容易了。编程时按假想刀尖轨迹编程，实际存在的刀尖圆弧在切削工件时就会造成如图2所示的欠切或过切现象。若工件要求不高或留有精加工余量，图示误差可以忽略；否则必须考虑刀尖圆弧对工件形状的影响。采用刀尖圆弧半径补偿功能后，按刀尖圆弧圆心轨迹（即工件轮廓形状）编程，加工时数控系统自动偏移一个半径出来，从而消除了刀尖圆弧对工件形状的影响。具体方法：还是用假想刀尖对刀，但要向数控系统告知刀尖方位、圆...