1 刀具補償?shù)哪康?br>刀具補償是補償實際加工中所用的刀具與編程時使用的理想刀具或?qū)Φ稌r用的基準刀具之間的差值.這個差值的存在 , 會導致實際加工出來的零件不符合圖紙尺寸的要求. 如果數(shù)控系統(tǒng)不具備刀具補償功能或不使用該功能編程 , 則只能按刀心軌跡進行編程 , 即在編程時給出刀具的中心軌跡 , 計算相當復雜 , 尤其是刀具磨損、重磨或換新刀時 , 必須重新計算刀心軌跡修改程序 , 這樣既繁瑣 , 又不能夠保證加工精度. 而將刀具補償功能應用于數(shù)控編程時 , 則只需按工件輪廓進行 , 數(shù)控系統(tǒng)會自動計算刀心軌跡并進行補償. 另外 , 將此項補償功能應用于沒有更換刀具的情況時 , 如果刀具的半徑和長度發(fā)生變動 , 把變動量作為加工余量進行技術處理 , 同樣可以起到簡化手工編程程序、提高數(shù)控加工效率的作用. 下面以fanuc數(shù)控系統(tǒng)為例詳細闡述刀具補償功能在數(shù)控編程中的應用.
2 刀具半徑補償
211 刀具半徑補償功能
銑削刀具的基準點和刀位點都在刀具的中心線上, 實際加工生成的零件輪廓是由刀刃的切削點形成的. 以端銑刀為例 , 刀位點位于刀具底部中心 , 切削點位于刀具的外圓 , 兩者相差一個刀具半徑值.
為了加工出符合要求的零件輪廓 , 其加工程序要么偏離零件輪廓一個刀具半徑值來編程 , 要么按零件輪廓編程 , 而讓數(shù)控系統(tǒng)自動偏離零件輪廓一個刀具半徑值 , 就是刀具半徑補償. 刀具所偏移的這段距離稱為偏置. 數(shù)控系統(tǒng)使用刀具半徑補償功能 , 可以自動計算出偏置后的刀具軌跡 , 這樣既能簡化編程程序 , 又能夠很容易地調(diào)整加工輪廓的尺寸.
212 刀具半徑補償指令 g41、g42
g17 指令后的刀具半徑補償 , 補償偏置量在 xy平面上; g18 指令后的刀具半徑補償 , 補償偏置量在 xz平面上; g19 指令后的刀具半徑補償 , 補償偏置量在yz平面上. 刀具半徑補償平面與偏置平面相同.
刀具半徑補償?shù)闹噶罡袷綖? g41 d ; g42d . g41 是刀具半徑左補償指令 , 順著刀具直線前進的方向看 , 刀具在左邊 , 工件在右邊 , 此時刀心在工件的左邊, 離工件的輪廓相差一個刀具半徑值, 需對刀具進行左補償, 補償值用 d 及后面的號碼確定.g42為刀具半徑右補償指令, 順著刀具直線前進的方向看, 刀具在右邊, 工件在左邊, 此時刀心在工件的右邊,離工件的輪廓相差一個刀具半徑值, 需對刀具進行右補償, 補償值用d及后面的號碼確定[1 ](如圖1) .
各個刀具的偏置量存放在偏置存儲器中 , 用d00～d99 來偏置號 , 如d01 就是調(diào)用在刀具偏置表中第 1 號刀具的半徑補償值. 在多軸聯(lián)動控制中 , 投影到補償平面上的刀具軌跡受到補償 , 補償平面的切換必須在取消補償?shù)臓顟B(tài)下進行 , 否則自動報警.
213 取消刀具半徑補償功能
g40為取消刀具半徑補償指令. 取消刀具半徑補償功能后 , 刀具中心軌跡與編程軌跡重合. 在一個程序結束之前 , 必須取消刀具半徑補償功能 , 否則刀具的終點定位將偏離一個刀具半徑值[1 ].
214 使用刀具半徑補償功能時的注意事項
一般情況下 , 刀具半徑補償號要在刀具半徑補償功能取消后才能變換 , 如果在補償方式下變換補償號 , 目的點的補償量將按照新的給定值確定. 另外 , 刀具在做半徑補償時要防止過切現(xiàn)象.
3 刀具長度補償
311 刀具長度補償功能
刀具基準點是用標準長度的刀具對刀時的刀位點. 工件坐標系的設定是以刀具基準點為依據(jù)的 , 零件加工程序中的指令值是刀位點的值. 由于各個刀具的長度不一致 , 其刀位點與基準點不一定重合 , 因此要應用刀具長度補償功能. 使用刀具長度補償功能后 , 改變刀具只需改變刀具長度補償值 , 而不必變更零件的加工程序.
312 刀具長度補償指令 g43、g44
g17 指令后的刀具長度補償 , 只能將刀具長度的補償值補償?shù)?z軸; g18 指令后的刀具長度補償 , 只能將刀具長度的補償值補償?shù)?y軸; g19 指令后的刀具長度補償 , 只能將刀具長度的補償值補償?shù)?x軸.
刀具長度補償分為正向偏置和負向偏置 (如圖 2) . 所謂正向偏置 , 就是實際使用的刀具長度比編程時的標準刀具長 ,指令格式為 g43 h , 使刀具沿 z軸正方向移動 , 偏置量由 h及后面的號碼確定; 所謂負向偏置 , 就是實際使用的刀具長度比編程時的標準刀具短 , 指令格式為 g44 h ,使刀具沿 z軸負方向移動 , 偏置量由 h 及后面的號碼確定.各個刀具的偏置量存放在偏置存儲器中 , 用 h00～h99 來偏置號.
313 取消刀具長度補償功能
g49 為取消刀具長度補償指令. 刀具長度補償功能一旦取消 , 之后的程序段便不再有補償. 也可采用 g43 h00 或 g44 h00 來取消刀具長度補償功能.
314 使用刀具長度補償功能時的注意事項
刀具長度補償指令通常用在下刀和提刀的直線段程序 g00 或 g01 中.使用多把刀具時 , 通常是每一把刀具對應一個刀具長度補償號 , 下刀時使用 g43 或 g44.在實際使用中 , 鑒于習慣 , 一般僅使用 g43 指令 , g44 指令使用的較少. 正向或負向的移動通過變換 h代碼的正負值來實現(xiàn).
4 編程舉例
例1 如圖 3 所示 , 用 φ12 的刀具加工距離工件上表面 7 mm 的深凸模.
程序如下:
由上例可知 , 加入刀具半徑補償和長度補償功能后 , 數(shù)控編程均可按圖形輪廓的尺寸進行.
5 結語
刀具補償在數(shù)控加工中有著非常重要的地位, 對簡化程序、正確編制程序能夠起到很好的作用. 正確掌握刀具半徑補償和長度補償功能 , 充分發(fā)揮其在數(shù)控編程中的作用 , 為加工出符合零件圖紙要求的形狀復雜的零件、提高零件加工的質(zhì)量和效率有著深遠的意義.
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