FANUC数控铣床编程与仿真操作实例02：刀具半径补偿

1、FANUC数控铣床编程与仿真操作 实例02：刀具补偿功能的应用前言本文以板类零件为例，详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制（重点介绍了刀具补偿功能）、程序的输入、对刀及仿真操作方法，适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。1. 板类零件信息1.1 铣削的零件图如图1.1图1.11.2数控仿真图如图1.2进行了刀具半径补偿 未进行刀具半径补偿图1.21.3 零件基本信息1.3.1 加工毛坯：130×100×201.3.2刀具：00112×120端铣刀、00320×100圆角刀1.3.3对刀：自动对刀1.3.4工件坐标系设定:

2、在工件上端面左下角2. 刀具半径补偿和刀具长度补偿功能2.1 刀具半径补偿功能2.1.1 刀具半径补偿原理轮廓铣削编程加工过程中，系统程序控制的总是让刀具刀位点行走在程序轨迹上。铣刀的刀位点通常是定在刀具中心上，若编程时直接按图纸上的零件轮廓线进行，又不考虑刀具半径补偿，则将是刀具中心(刀位点)行走轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹重合，这样由刀具圆周刃口所切削出来的实际轮廓尺寸，就必然大于或小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切或少切现象。为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，就必须在图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹

3、，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程(如图所示)，这就是人工预刀补编程。人工预刀补编程图现在很多数控机床的控制系统自身都提供自动进行刀具半径补偿的功能，只需要直接按零件图纸上的轮廓轨迹进行编程，在整个程序中只在少量的地方加上几个刀补开始及刀补解除的代码指令。这样无论刀具半径大小如何变换，无论刀位点定在何处，加工时都只需要使用同一个程序或稍作修改，你只需按照实际刀具使用情况将当前刀具半径值输入到刀具数据库中即可。在加工运行时，控制系统将根据程序中的刀补指令自动进行相应的刀具偏置，确保刀具刃口切削出符合要求的轮廓。如图所示。自动进行

4、刀具半径补偿图刀具半径补偿指令共有G41、G42、G40三个。其使用程序格式为：G90(G91)G17 G90(G91)G18 G90(G91)G19 G90(G91)G17 G00(G01)G40 XG90(G91)G18 G00(G01)G40 XG90(G91)G19 G00(G01)G40 Y Z在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。其中，G41为刀径左补偿，G42为刀径右补偿，G40为取消(解除)刀径补偿。D为刀具半径补偿寄存器的地址字，在补偿寄存器中存有刀具半径补偿值。刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判

5、断的，如图所示。当用G41指令时，刀具中心将走在编程轨迹前进方向的左侧；当用G42指令时，刀具中心将走在编程轨迹前进方向的右侧。G41刀径左补偿刀径右补偿图2.2刀具长度补偿功能 使用刀具长度补偿功能，可以在当实际使用刀具与编程时估计的刀具长度有出入时，或刀具磨损后刀具长度变短时，不需重新改动程序或重新进行对刀调整，仅只需改变刀具数据库中刀具长度补偿量即可。刀具长度补偿指令有G43、G44和G49三个，其使用格式如下：负补偿G44 刀具长度正补偿G43、G49 取消刀具长度补偿 H为刀长补偿号3.程序的编制，如图3G90G00G54X0Y0Z100M03S500M0

6、6T03 M03S500T01 G44G00X65Y50G00Z2 Z2H03 G01Z-1F120 Z2 G91G42X20Y20D01 G01Z-15F120X30Y10 Z2 X30 G49G00Z100G03X15Y15I0J15 M05 G02X15Y15I15J0 M02 G01Y10X-50 G02X-30Y0I-15J0G01G90X20Y20 G40X0Y0 G01Z2G00Z100 M05图34. 加工步骤4.1 使用00112×120端铣刀对多边形进行轮廓铣削（自动进行刀具半径补偿）；4.2 使用00320×100圆角刀铣削20圆孔（以00112

7、15;120端铣刀为标准刀，对00320×100圆角刀进行刀具长度补偿）；5. 运行FANUC数控仿真软件FANUC CMD,界面如图5图56. 仿真操作6.1 “程序保护开关”置于OFF6.2将程序“Oc”导入数控系统PRGRM程序ÎEDIT编辑ÎLIB软键Î输入程序号（例O0203）ÎINSRT插入Î打开按钮Î选择代码文件.cnc如图6.1。图6.16.2 机床参数设置 参数设置按钮Î机床参数：选择（立式刀架）, 如图6.2。图6.26.3安装刀具刀具管理按钮：选择有关刀具,选择“00112×120端

8、铣刀”，设置有关参数；选择“00320×100圆角刀”，设置有关参数。将“001端铣刀”添加到主轴，如图6.3图6.36.4 颜色参数设置参数设置按钮Î显示颜色：选择刀具加工后工件显示颜色和刀路轨迹显示颜色, 如图6.4。图6.46.5工件设置6.5.1 工件设置按钮Î工件装夹,选择“平口钳装夹”，加紧上下调整工件，如图6.5.1。图.2 工件设置和自动对刀 选用00112×120端铣刀作为标准刀自动对刀工件设置按钮Î设置毛坯：选择毛坯长130×宽100×高20, 对刀：将工件坐标系设定在工件上

9、端面的左下角，如图。图 自动对刀后显示工件坐标系MENU OFSET-EDIT-工件，如图。图 对00112×120端铣刀进行刀具半径补偿MENU OFSET- EDIT-补正, 本例中00112×120端铣刀半径为6，在“工具补正表”的001号刀具中填入半径6，如图。图 选用00112×120端铣刀作为标准刀对对00320×100圆角刀进行长度补偿F10-MDI F4-刀具表F2, 在本例中，使用两把刀，长度分别为120和10

10、0，长度差为20，在“工具补正表”的003号刀具中填入长度20，如图。图6.6 运行程序(数控仿真)6.6.1单段运行HOME返回参考点Î PRGRM- SINGL BLOCK-循环启动,如图6.6.1图.2自动运行HOME返回参考点Î PRGRM- AUTO- Î关闭舱门ÎCYCLE START循环起动 ,如图6.6.2图.3 进行了刀具半径补偿和未进行刀具半径补偿的区别未进行刀具半径补偿，则将是刀具中心(刀位点)行走轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹重合，这样由刀具圆周刃口所切削出来的实际轮廓尺寸，就必然小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切现象。如图6.6.3进行了刀具半径补偿 未进行刀具半径补偿图.4 实现刀具半径补偿的条件 程序中必须有半径补偿的指令代码, 如图表示的本程序半径补偿的指令代码。图在“刀具表”的001号刀具中填入半径6，如图。图6.6.5实现刀具长度补偿的条件 程序中必须有长度补偿的指