毕业设计----数控加工中刀具补偿的应用

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1、毕业论文题目：数控加工中刀具补偿的应用系部：机电工程系专业：数控技术指导老师：职称：毕业设计（论文）任务书题目：数控加工中刀具补偿的应用专题题目（若无专题则不填）：原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：工作基础：在20世纪60年代的数控加工中还没有出现补偿的概念，所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程，这样不仅很容易产生错误，而且生产效率低下。当刀具补偿概念出现并应用到数控系统中后，编程人员就可以直接按照轮廓尺寸进行程序编制。在建立、执行刀补后

2、，由数控系统自动计算，自动调整刀位点到刀具的运动轨迹。当刀具磨损或更换后，加工程序不变，只须更改程序中刀具补偿的数值。因此刀具补偿的应用不仅提高了生产效率，还大大降低了技术人员的劳动强度。研究条件：利用网络资源，参考相关文献，并在老师的提示和指导下熟悉并掌握刀具补偿的基本应用和相关注意事项。应用环境：刀具补偿广泛用于数控车床、数控铣床、加工中心等淑红设备中。提高了数控加工的精度。工作目的：深入了解刀具补偿的概念以及分类，着重掌握数控车床车削加工中的刀具半径补偿的问题和车床的对刀问题。并通过本论文提高自己在

3、刀具补偿方面的理论水平。主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：研究内容：1数控车床加工的对象：数控车床是目前使用比较广泛的数控机床，主要用干轴类和盘类回转体工件的加工，能自动完全内外圆面、柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等加工，适合复杂形状工件的加工。与常规车床相比，数控车床还适合加工如下工件。(1)轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件，(2)精度要求高的零件。(3)特殊的螺旋零件。(4)淬硬工件的加工。2数

4、控车床的对刀问题：（1）一般对刀。（2）机外对刀仪对刀。（3）自动对刀。3数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿有关问题：编制数控车床加工程序时，理论上是将车刀刀尖看成一个点，但为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧(一般圆弧半径R是0.4一1.6之间)，所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿，仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工，势必会产生加工误差。假想刀尖的轨迹分析与偏置值计算分为加工圆锥面的误差析与偏置值计算和加工圆弧面的误差分析与偏置值计算。(一)刀尖

5、半径补偿编程原则。1)将刀具的刀尖圆角半径值及刀具的指向编码数存入刀具偏置文档的相应偏置序号处，偏置序号必须先于刀尖半径补偿激活。2)为了激活刀尖半径补偿，在一个或两个坐标轴都处于非切削状态的直线运动段中编入G41或G42，至少其中一个坐标轴的移动编程量大于或等于刀尖圆角半径值。3)进入和退出工件切削时必须垂直于工件表面。4)刀尖半径补偿在下列的工作模式中不起作用:G32,G34,G71,G72,G73,G74,G75,G76,G92。5)若在G90,G94固定循环中使用刀尖半径补偿，刀尖半径补偿必须先于

6、G90,G94指令激活。(二)刀尖回角半径补偿方法。现代数控系统一般都有刀具圆角半径补偿器，具有刀尖圆弧半径补偿功能(即G41左补偿和G42右补偿功能)，对于这类数控车床，编程员可直接根据零件轮廓形状进行编程，编程时可假设刀具圆角半径为零，在数控加工前必须在数控机床上的相应刀具补偿号输人刀具圆弧半径值，加工过程中，数控系统根据加工程序和刀具圆弧半径自动计算假想刀尖轨迹，进行刀具圆角半径补偿，完成零件的加工。刀具半径变化时，不需修改加工程序，只需修改相应刀号补偿号刀具圆弧半径值即可。(三)数控车床刀尖圆弧半

7、径补偿。1)格式。2)偏置功能。4应用实例：零件加工的轮廊图如图1所示。在编程过程中，若不加刀具半径补偿，加工中在切削圆锥面和圆弧面时就会出现过切和欠切的现象，如图2所示。这样加工出的零件将超差，不合格。为了加工出合格的零件.就要在编程中加人刀具半径补偿。图1零件轮廓圈图2过切或欠切现象O0001程序号N10G98进给速递98mm/minN20T0101调用T01好玩刀具N30S1000M03主轴转速1000r/minN40G00X20Z5快速接近工件N50G42G01X20Z0F120建立刀补N60G0

8、1Z-10车削圆柱N70G01X40Z-20车削圆椎N80G01X40Z-30R2车内圆角N90G01X50C1车外圆角N100G01Z-37车削圆柱N110G01X48Z-40车削圆椎N120G01在-43车削圆柱N130G40G01X55Z-50取消刀补N140G00X100Z100会换刀点N150M05主轴停止N160M30程序结束具体要求：熟悉刀具补偿的概念，能熟练应用刀具的补偿功能，尤其是刀具补偿在数控车床中的应用。