刀具半径补偿课件

1、任务一任务一学习刀具半径补偿的知识学习刀具半径补偿的知识活动 1刀具半径补偿的概念刀具半径补偿的概念思考：思考：如图1-1所示，将刀具中心沿零件的轮廓线进行加工，能否得到正确的零件？图1-1刀具中心沿零件轮廓线加工示意图发现发现: 不能！如果刀具中心沿零件的轮廓线进行加工，切削后的零件比要求的零件单边尺寸小了一个刀半径。 思考：思考：将刀具中心沿哪条路线进行加工才能得到正确的零件呢？分析可知:让刀具中心线从零件轮廓线向外让出一个刀具半径，再进行切削，即可加工出正确的零件，如图所示。图5-6 G41、G42的判定G41G42G42G41 图1-2刀具加工路线 所以，数控加工中，为了得到正确尺寸的

2、零件，刀具中心不能沿零件的轮廓线进行加工，必须向外或向内让刀，该让刀量是刀具中心到零件最终轮廓线的距离，这就是“刀具半径补偿”，即通常所说的刀补。 NoImage活动活动 2 2学习建立刀补的方法学习建立刀补的方法 一、建立刀补的指令格式格式：格式：X _ Y_D_F_；G40 X _ Y_F_； G40 是取消刀具半径补偿的指令。是取消刀具半径补偿的指令。G41 是在相对于刀具前进方向左侧进是在相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左刀补。行补偿，称为左刀补。G42 是在相对于刀具前进方向右侧进是在相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右刀补。行补偿，称为右刀补。编程轨迹编程轨迹实际刀具运动轨迹

3、实际刀具运动轨迹补偿量补偿量G41G41 刀具半径左补偿，刀具半径左补偿， G42G42刀具半径右补偿刀具半径右补偿 G40G40 取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿 G41G41、G42G42皆为模态指令，皆为模态指令，D*刀补参数号，如刀补参数号，如D01，刀，刀补参数中记录的是让刀量。补参数中记录的是让刀量。二、刀补数值的保存位置 刀补数值保存在系统中特定的储存器中，而不是在 程序中。程序中的“DXX”仅仅是告诉数控系统调用“XX”号储存器中的数值作为刀具半径补偿的数值。例例 如图1 中1号刀补（即D01）中，记录的是认刀量是8mm。如果有程序调用了1号刀补，如G41G01X10Y10D0

4、1,系统会从1号储存器中读取数值8，然后自行计算，把程序设定的走刀路径全部向外平行让出8mm的距离。050YXABCN50N 100N60N70N80N90DEO图1 FANUC0IMate数控系统刀补参数设置界面三、判断左、右刀补的方法判断左、右刀补的方法 判断刀具半径左、右补偿的方法判断刀具半径左、右补偿的方法: 假设工件不假设工件不 动，沿着刀具的运动方向向前看，刀具位于工件动，沿着刀具的运动方向向前看，刀具位于工件 左侧的刀具半径补偿，称为刀具半径左补偿；假左侧的刀具半径补偿，称为刀具半径左补偿；假 设工件不动，沿着刀具的运动方向向前看，刀具设工件不动，沿着刀具的运动方向向前看，刀具

5、位于零件右侧的刀具半径补偿，称为刀具半径右位于零件右侧的刀具半径补偿，称为刀具半径右 补偿。如下图所示。补偿。如下图所示。 说明：主轴顺时针转时，说明：主轴顺时针转时，G41为顺铣，为顺铣，G42为逆为逆铣。数控铣床上常用顺铣铣。数控铣床上常用顺铣G41。刀具半径补偿方向的判定刀具半径补偿方向的判定刀具前进方向刀具前进方向刀具前进方向刀具前进方向G41 G42 补偿量补偿量补偿量补偿量沿着刀具前进的沿着刀具前进的方向观察，刀具方向观察，刀具偏在工件轮廓的偏在工件轮廓的左左边为边为左补偿左补偿 沿着刀具前进沿着刀具前进的方向观察，刀具的方向观察，刀具偏在工件轮廓的偏在工件轮廓的右右边为边为右补偿

6、右补偿刀具半径补偿G41、G42的判定N60 X20 Y50；N70 X50 Y50；N80 X50 Y20；N90 X10 Y20；N100 G01 X0 Y0 ； N110 G00 Z100 N120 M05; N130 M30；%刀具半径补偿的建立与取消刀具半径补偿的建立与取消的实例的实例：半径补偿图半径补偿图补偿模式补偿模式G41 D01 11 0 2 0 3 0 4 0 5 0 5 04 03 02 01 0G40建立刀具半径左补偿建立刀具半径左补偿取消刀具半径补偿取消刀具半径补偿%O0001N10 G90 G54 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03；N20 G00 Z1

7、00；N30 G00 Z5；N40 G01 Z-10 F50；N50 G01 X20 Y10 F100； 使用时注意事项使用时注意事项 1、刀具半径补偿只能在二维平、刀具半径补偿只能在二维平面内面内不为零的直线内进行不为零的直线内进行。 2、建立补偿的程序段，应在、建立补偿的程序段，应在切切入工件之前入工件之前完成，而撤销补偿完成，而撤销补偿的程序段，应在的程序段，应在切出工件之后切出工件之后完成。完成。 3、G41(或或G42)必须与必须与G40成对成对使用，且一般放在子程序中。使用，且一般放在子程序中。 半径补偿过切现象半径补偿过切现象活动活动 3 34、G41（或（或G42）与）与G40

8、之间的程序段之间的程序段不得出现任何转移加不得出现任何转移加工工，如镜像、子程序加工等。，如镜像、子程序加工等。5、在有、在有G41 (或或G42)、G40的程序段，只能用的程序段，只能用G01或或G00（一般用（一般用G01）控制轴的移动，若用其它轴移动指令（如）控制轴的移动，若用其它轴移动指令（如G02、G03）时，则系统报警）时，则系统报警6、在运用刀具半径补偿功能编程时，加工内圆弧，注意刀、在运用刀具半径补偿功能编程时，加工内圆弧，注意刀具的半径及半径补偿应不大于编程轨迹内圆弧的半径，否则具的半径及半径补偿应不大于编程轨迹内圆弧的半径，否则将发生过切或出现报警。将发生过切或出现报警。建

9、立和取消刀补时，若使用G02、G03指令，则无论是建立刀补还是撤销刀补都必须与机床直线运动指令配合使用。2. 在FANUC 0iM系统中，由于预读能力有限，要求建立刀补后，在读程序行中必须有位置运动指令，否则系统不知道下一步该往何处运动。如：如果出现连续两个程序段无补偿平面内移动指令，则系统无法计算下一步的终点坐标： N100 G41 G00 X10 Y10 D01； N200 Z10； N300 M08； 此程序中，N100行在XY平面建立刀补后，由于N200和N300两行都未出现在XY平面内的运动指令，则系统报警。3. 程序中忘记写“D01”。活动活动 4 4建立刀补时易犯的错误建立刀补时

10、易犯的错误 活动活动 5 5学习不留刀痕的方法学习不留刀痕的方法 刀具如果沿垂直加工表面的方向（如图2 ）切入或离开工件表面时，因刀具径向受力发生突变，会引起刀具微小的颤震，从而在工件表面留下微小刀痕。如果将垂直切入，离开工件的加工表面改为沿加工表面的切线方向切入、离开，这样将颤震的方向由垂直加工表面改为平行加工表面，因而不会在工件表面留下刀痕，这就是“切线入、切线出”原则。 图2 “垂直入、垂直出”留有刀痕示意图 如图3中刀具自下而上沿平行工件表面的方向切入工件，然后沿顺时针方向环绕工件表面进行切削切削，最终沿平行于工件表面的方向自右向左离开工件加工面。因为刀具平行于工件表面从而可避免刀具在

11、切入、离开时因受力突变引起的颤震，因而不会留下刀痕。图3 “切线入，切线出”不留刀痕示意图另一种常用的刀具切入方式是“圆弧切入圆弧圆弧切出”的方法。图4 中刀具首先沿1/4圆弧运动至O点切入工件,然后刀具侧刃向右沿工件轮廓走刀(图中从1O点2点运动)。离开时，刀具从左侧切削至O点后转向再沿1/4圆弧离开工件表面(图中从3O点4运动)。这种走刀方式的优点在于刀具切削力变化现对均匀，所以不会再工件表面留下刀痕。图4 “圆弧入、圆弧出”不留刀痕示意图实例实例 1 1XYO图 51、零件图工艺分析、零件图工艺分析 该零件材料为LY（硬铝），毛坯尺寸长宽高为了120mm12030mm。零件表面精糙度值要

12、求为Ra3.2，本课题以加工十字外形凸台与圆槽为例，如图5。可采用14高速钢键槽铣刀进行铣削的方案。2、确定装夹方案、确定装夹方案 选用平口虎钳装夹，下垫垫铁。3、刀具选择、刀具选择 本课题选择14高速钢键槽铣刀。4、铣削用量选择、铣削用量选择 确定主轴转速时，查表3-2高速钢铣刀加工铝材时的切削速度为2045m/min，取Vc=30 m/min。然后根据铣刀直径和公式14070021 . 0nZfFz计算主轴转速，并填入工艺卡片中。Dvnc1000取n=700r/min确定进给速度F时，根据铣刀齿数Z（Z=2）、主轴转速和切削用量手册中给出的每齿进给量，查表3-3高速钢铣刀加工硬铝时的每齿进

13、给量为0.050.15mm，取为0.1，利用式计算进给速度并填入工艺卡片中。mm/min取F=140 mm/min5、加工路线的设计、加工路线的设计min/6821414. 33010001000rDvnc建立工件坐标系如图。加工路线的设计见图所示，图中细实线圆为刀具。6、工艺卡片、工艺卡片工艺卡片见表工序加工内容刀具类型主轴转速（r/mim）进给量（mm/min）背吃刀量/mm1轮廓铣削14键槽铣刀7001401表1-1 零件3工艺卡片 零件加工程序%程序传输格式符O1003；程序名N10 G90G17G40G54G00Z100； 绝对坐标编程，选择XY工作平面，取消刀具半径补偿，选择工件坐

14、标系G54，刀具定位至安全高度；N20 M03 S700；主轴正转，转速为700r/minN30 G00 X-75Y-75；定位至1点；N40 G00Z5；定位至进刀平面；N50 G01 Z-5 F50进刀至切削深度；N60 G41D01G01X-50Y-30F140；直线插补12并建立刀具半径左补偿，刀补号01；N70 G01X-50Y15；23；N80 G01X-25Y15；34；N90 G03X-15Y25R10；45；N100 G01X-15Y50；56；N110 G01X15Y50；67；N120 G01X15Y25；78；N130 G03X25Y15R10；89；N140 G01X50Y15；910；N150 G01X50Y-15；1011；N160 G01X25Y-15；1112；N170 G03X15Y-25R10；1213；N180 G01X15Y-50；1314；N190 G01X-15Y-50；1415；N200 G01X-15Y-25；1516；N210 G03X-25Y-15R10；1617；N220 G01X-65Y-15；1718；N230 G40G01X-75Y-75；181取消刀具半径补偿；N240 G00Z5；抬刀至进刀平面；N250 G00X0Y0；定位至O；N260 G01Z-3F50；进刀至