刀尖半径补偿编程及加工

刀尖半径补偿编程及使用方法刀尖半径补偿编程及使用方法

知识、技能目标刀尖半径补偿刀尖半径补偿原因刀尖圆弧半径补偿指令小结知识、技能目标知识目标掌握刀具半径补偿指令的含义

技能目标掌握刀具半径补偿指令的正确使用方法

刀尖半径补偿原因编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，避免少切或过切现象的产生，所以对刀刀尖的位置是一个假想刀尖A，如图11-3所示，编程时是按假想刀尖轨迹编程，即工件轮廓与假想刀尖A重合，车削时实际起作用的切削刃却是圆弧各切点，这样就引起加工表面形状误差。车内外圆柱、端面时无误差产生，实际切削刃的轨迹与工件轮廓轨迹一致。车锥面时，工件轮廓（即编程轨迹）与实际形状（实际切削刃）有误差，如图11-4所示。同样，车削外圆弧面也产生误差，如图11-5所示。为保持工件轮廓形状，加工时不允许刀具中心轨迹与被加工工件轮廓重合，而应与工件轮廓偏移一个半径值R，这种偏移称为刀尖半径补偿。采用刀尖半径补偿功能后，编程者仍按工件轮廓编程，数控系统计算刀尖轨迹，并按刀尖轨迹运动，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响，如图11-6所示。

图11-3刀尖图

图11-4车削圆锥产生的误差

图11-5车削圆弧面产生的误差

图11-6半径补偿后的刀具轨迹

刀尖圆弧半径补偿指令

一般数控装置都有刀具半径补偿功能，为编制程序提供了方便。有刀具半径补偿功能的数控系统编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运动轨迹，而只按零件轮廓编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀尖圆弧半径，数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。

刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号，加入或取消半径补偿。G41：刀具半径左补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧时的刀具半径补偿。如图11-7所示。G42：刀具半径右补偿，即站在第三轴指向上，沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧时的刀具半径补偿。如图11-7所示。G40：刀具半径补偿取消，即使用该指令后，使G41、G42指令无效。

编程格式：

X（U）＿Z（W）＿;图11-7左刀补和右刀补

说明：1、刀具半径补偿建立或取消的指令必须在直线运动指令（G00、G01）中进行，在编程时通常在切入工件前的一直线段指令中加刀具半径补偿，在退出工件后的直线段指令中取消刀具半径补偿。2、由于系统内部只有两个程序段的缓冲存储器，因此在执行刀具半径补偿的过程中，不允许在程序里连续编制两个以上没有移动的指令、以及单独编写的M、S、T程序段等。刀具半径补偿在机床中的建立

在加工工件之前，要把刀尖半径补偿的相关数据输入到机床存储器中，以便数控系统对刀尖的圆弧半径引起的误差进行自动补偿。1、刀尖半径工件的形状与刀尖半径的大小有直接的关系，必须将刀尖圆弧半径R输入到存储器中。2、车刀的形状与位置参数车刀的形状有很多，它决定刀尖圆弧所处的位置，因此也要把代表车刀形状和位置的参数输入到存储器中。将车刀的形状和位置参数称为刀尖方位T。车刀的形状与位置共有9种如下图示：3、参数输入与每个刀具补偿号相对应的有一组X和Z的刀具位置补偿值、刀尖圆弧半径R以及刀尖方位T值，程序中用到刀尖圆弧半径补偿时，就要将参数R和T的位置输入相应的刀尖半径，与刀具位置数。如下图示：小结粗加工轴类零件的圆柱、圆弧、圆锥面时，一般不考虑刀尖圆弧半径补偿。有刀具半径补偿功能的数控系统编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运动轨迹，而只按零件轮廓编程，但要注意分清楚刀具补偿方向。