数控车床刀具半径补偿

1、数控车床刀具半径补偿技师论文 车床刀具半径补偿 1/6 页 【摘 要】数控机床在加工过程中 （ 其所控制的是刀具 中心的轨迹。 因此在数控编程时 （ 可以根据刀具中心的轨迹进 行编程 （ 这种编程方法称为刀具中心编程。 粗加工中由于留有 余量 （对零件的尺寸精度影响不大 （对简单图形可采用刀具中 心轨迹编程。 但是当零件加工部分形状较为复杂时 （如果选用 刀具中心编程 （就会给计算关键点带来很大工作量 （而且往往 由于关键点的计算误差影响机床的插补运算（ 进而产生报警（使加工无法正常进行。因此可以利用理论轮廓编程（即按图形的轮廓进行编程。 采用理论轮廓编程 （需要在系统中预先设 定偏置参数 （

2、数控系统会自动计算刀具中心轨迹 （使刀具偏离 图形轮廓一个刀具值 （从而使刀具能加工到图形的实际轮廓 （这种功能即为刀具半径补偿功能。【关键词】数控车床 数控车刀 刀具半径补偿 引言 伴随着科学 技术的发展 （机械产品日趋精密、 复杂。 特别是航空航天、 军 工等行业的需要 （促进了数控行业的飞速发展。 而且大量的轴 类、盘类及套类零件的生产 （需要到数控车床去完成。 因此在 生产加工当中 （刀尖的半径补偿问题就必定成为我们必定需 要考虑的问题。1、数控车床相对于普通车床而言 （最大的优势及有了准确的轮廓控制功能 （即曲线加工。 在其加工程序中必须添加刀具半径补偿。2 、在刀具半径补偿过程当中

3、经常会出现一些意想不到问题 （作为一名不甘落后的青 年机械人员 （总有一些不得不说的话。由于本人水平有限 （时间仓促 （因此在论文写作的过程当中 （难免有错误存在 （敬请各位专家批评指教。一；刀具半径补偿 1 何为存在刀尖半径补偿 数控车床刀具补偿功能包括刀具 位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。（1） 刀具位置补偿 刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化（ 建立、执行刀具位置补偿后 （其加工程序不需要重新编制。 办法是测 出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内（程序执行刀具补偿指令后 （刀具的实际位置就代替了原来位置。！2，刀具圆弧半径补偿 在数控车削加工中 （为了提高刀具的 使用寿命和降低

4、工件表面粗糙度 （车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧！刀尖 AB 圆弧， （如图 1 所示。1 2/6 页但为了对刀方便 （常以假想刀尖 P 点来对刀。如果没有刀尖 圆弧半径补偿 （在车削锥面或圆弧时 （会产生欠切或过切现象 现象。如图 2 所示，当零件精度要求较高且有锥面或圆弧时 （解决办法为，计算刀尖圆弧中心轨迹尺寸（然后按此编程 （ 进行局部补偿计算 （其偏移量即刀尖半径补偿。从图 1 中可 知，在实际生产中 （理想刀尖 p 实际是由 z 向刀 尖位置和 X 轴向 刀尖位置相交形 成的理想 点（而实际是一圆弧点。常 用刀具中多为0.2 、0.4 、0.6 、0.8 、1.0 等多种。在生产中

5、（如果均需人为计算将 添加了大量的计算准备时间 （为减少工人的计算量 （在经济型 数控车床或更高级的数控系统中 （添加了自动刀具半径补偿 功能。指令如下， G40: 取消刀尖半径补偿 G41; 刀具半径左补偿G42 ，刀具半径右补偿2 刀尖半径补偿调用原则！1 ，站在刀具路径上 （沿切削方向从垂直于基面的第三轴正方向向负方看去 （刀具在工件的右侧 用 G42 刀具在工件的左侧用 G41！2，G41 、G42 指令应和 G01 、 G00 一起调用 （并在切削玩轮廓后用 G40 指令 取消刀尖半径补偿。！3，在有锥面或圆弧加工时 （必须在精车锥面或圆弧前一程序段或之前添加刀具半径补 偿。！4 ，

6、必须在刀具补偿界面对应位置准确填入刀尖半径值 （作为 CNC 装置自动计算 移动补偿量的依 据。！5 ，必须在刀具补偿界面对应位置准确填入假想刀尖的补偿号 （作为刀具半径2 3/6 页 准确方位补正的依据。其对应的位置关系有10 种 （其方位如下，其中图 3为前置刀架、图 4为后置刀架 （9号刀位和 0 刀位为刀 尖点和圆弧圆心位置重合。！6 ，指令刀尖半径补偿G41 、G42 后（刀具路径必须单方向递增或递减 （及指令了刀 具路径为 Z 轴负方向就不可向 Z 轴正方向走刀。 如必须正向 走刀 （必须提前取消刀尖半径补偿。！7，建立刀尖补偿 后（需注意在 Z 向移动量必须大于刀尖半径 （在 X

7、 轴方向的移动量必须大于二倍刀尖半径！ X 值为直径值， 。 3 如 何避免在刀尖半径校正中产生过切问题 在大多数情况 下调用刀尖半径补偿不会出现问题（但一旦出现圆弧半径或倒角边边长的二倍小于刀尖圆角半径时（在生产加工当中就会出现过切现象。对于这种问题（我们的解决方案有二，、！ 1，更换圆弧半径较小的车刀并修改刀具表中半径补偿值。！2 ，检查程序 （检验 G41 或 G42 添加位置和在 X 轴方向的移动量。看是否小于二倍刀尖半径值 （ 若 是（修改 X 方向起点。对于非圆曲线加工 （我们多采用宏程序控制 （为了提高表面的形状精度和粗糙度。 一般情况下采 用了较小的步距 （而此时刀尖半径补偿就

8、存在无法再置入问 题。对此只能使用半径很小的刀具或直接使用尖刀进行加 工。！ 3，对于不方便或不值得的使用G41G42, 需要通过计算的方法来完成刀尖半径补偿。 锥面编程 （如图 5 所示。假象刀尖 P 沿 AB 移动 （即 P1 、 P2 与 AB 重合然 而按 AB 编程必然产生如图 （a） 所示 ABCD 间的残留误差因此 应按图！ b,所示是刀尖切削点移至 AB（并沿AB移动。即假 想刀尖点移至 P3 、P4 点。同时在 X、 Z 方向差值 ?X 、 ?Z。 其中X=2r/! 1-cos 9 12 ,3 4/6 页Z=r! 1-cos 9 /2 , 其中r为刀尖半径。也可在 Z向直接

9、均偏移一 ?Z 编写。假象刀尖圆弧编程， 。车削半径为 R的圆弧 （由于刀尖半径 r 的存在 （假象刀尖和实际刀尖差值一个r（凸弧半径时竟变成 R+r（同理凹弧半径实为 R-r。故需注 意。多段圆弧相连时 （每个圆弧半径都需加或减去一个刀尖半 径 r。 二；参考例题由图示可知 （该工件不仅仅有凹弧还有凸弧 （故有必要采用 G73 粗车循环对本工件进行粗加 工。对表面粗糙度要求很高 （在精加工应尽量提高切削速度和降低进给。单边最大切削深度为 5 不可留轴向 偏移 量。 O0001 ：G98 M03 S500 T0101; ！ 选定转速（通过对刀 （建立工件坐标系，G00 X54.0 Z2.0; ！选定粗加工循环起点， G73 U5.0 R4; ！单边最大切削深 度为 5 不留轴向偏移量，G73 P10 Q20 U0.5 W0F150; ！粗加工进给 150 每分钟， N10 G00 X40.0