[精品]刀具半径补偿在数控铣削中的运用

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1、刀具半径补偿在数控铳削中的运用T静，冯振伟（郑州轻工业学院,郑州，450002）摘要：介绍了刀具半径补偿的基本原理、刀具半径补偿的执行过程及使用时的注意事项,并结合刀具半径补偿原理捉出如何止确地编制数控加工程序。关键词：刀具半径补偿：编程：数控铳削文献标识码：AApplicationofToolRadiuscompensationinNCMillingAbstract：Thebasicprincipleandimplementationprocessoftoolradiuscompensationareillustratedinthispaper.Italsoin

2、troducesthemattersneedingattentioninusingtoolradiuscompensation.Combiningwiththisprinciple,itbringsforwardhowtoproperlyeditthenumericalcontrolprogram..Keywords：Toolradiuscompensation;Programming;NCmilling0引言随制造业的飞速发展，数控加工技术在我国得到空前广泛的应用。数控机床按已编好的加工程序运行，因此，编制程序的质量直接彩响所加工零件的质量。对数控铳床、加工中心

3、等使用带有半径的刀貝的机床，编程往往以刀具的中心轨迹作为编程轨迹，但计算各轨迹基点会带來大量的、复杂的计算。为简化计算，数控装置大都具有刀具半径补偿功能，从而方便数控编程。木文根据其基木原理,结合实际应用中的经验，说明刀具半径补偿指令的一些使用方法和技巧。1刀具半径补偿的作用1•实际轮廓2•理论轮廓3•铳刀图1未考虑刀具半径补偿在数控铳床上加工轮廓吋，由于铳刀有一定的半径，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合，如果不考虑刀具半径，直接按照工件轮廓编程比较方便,但加工出的零件尺寸比图样要求会小了一圈（加工外轮廓时，如图1所示）或大了一圈（加工内轮廓吋），因此必须使刀具沿工件

4、轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿指令山。如图2所示。(a)外轮廓(b)内轮绑图2刀具半径补偿应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓轨迹进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统屮，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从

5、佃加工出符合要求的工件形状，当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。2刀具半径补偿的执行图3刀具半径补偿方式刀具半径补偿分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿，分别用G41和G42定义。根据ISO标准,沿刀具前进方向看，当刀具中心轨迹位于零件轮廓右边时，称为刀具半径右补偿，反之称为刀具半径左补偿

6、，当不需要进行刀具半径补偿时，则用G40取消刀具半径补偿。如图3所示。在零件轮廓切削过程中，刀具半径补偿的执行分三步:(1)刀补建立刀具从起点出发沿直线接近工件，使刀具屮心轨迹从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏一个刀具半径值，如图4中0A段。图4刀具半径补偿过程(2)刀补进行刀补是模态指令，一旦建立，一直有效，直到刀补取消。在刀补期间，刀具中心轨迹始终与编程轨迹偏移一个刀具半径值。(3)刀补取消刀具离开工件，回到起点。与刀补建立过程相反。刀具中心轨迹从与编程轨迹偏一个刀具半径值过渡到与编程轨迹重合。如图4屮BO段。3刀具半径补偿使用应注意的问题(1)G4kG42为

7、模态指令，月.必须与G40成对使用。(1)对大多数数控系统，建立和撤销刀补时，只能使用G00或G01指令，不能使用G02或G03指令。(1)为防止在半径补偿建立与取消过程中刀貝•产生过切，刀具半径补偿建立与取消程序段的起始位置与终点位置最好与补偿方向在同一侧⑵，如图5所示。(2)为保证加工质量，避免刀具干涉，采用切线切入切出方式，在加工前建立刀补，加工后取消刀补。如图6所示，图中(a)为在切入工件的同时建立刀补，造成干涉，产生过切。解决办法如图(b)所示，切入前建立刀补，沿切线切入。(3)在刀具半径补偿有效的指令区间内，不允许出现跳转、循环、镜像、比例、子程序调用

8、等指令。(4)D00-D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿。刀具补偿值在加工或运行Z前必须设定在补偿存储器中。4.刀具半径补偿的应用(1)刀具因濟损、重磨、换新刀而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后的刀具半径或磨损量。如图7所示，1为未磨损刀具，2为磨损后刀具，两者尺寸不同，只需将刀具参数表屮的刀具半径由rl改为r2,即可适用于同一程序。1■未磨损刀具2■磨损后刀具图7刀具半径变化后采用相同程序图8粗精加丄采用相同程序（2）用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿，可进行粗精加工。如图8所示，刀具半径r,精加工余量厶。粗加

9、工时，输入