课题3：轮廓铣削加工2

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1、课题3：轮廓铣削加工3.3轮廓铣削常用编程指令3．刀具半径补偿指令1）刀具半径补偿功能在编制数控铣床轮廓铣削加工程序时，为了编程方便，通常将数控刀具假想成一个点（刀位点），认为刀位点与编程轨迹重合。但实际上由于刀具存在一定的直径，使刀具中心轨迹与零件轮廓不重合，如图5-16所示。这样，编程时就必须依据刀具半径和零件轮廓计算刀具中心轨迹，再依据刀具中心轨迹完成编程，但如果人工完成这些计算将给手工编程带来很多的不便，甚至当计算量较大时，也容易产生计算错误。为了解决这个加工与编程之间的矛盾，数控系统为我们提供了刀具半径补偿功能。数控系统的刀具半径补偿功能就是将计

2、算刀具中心轨迹的过程交由数控系统完成，编程员假设刀具半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程，而实际的刀具半径则存放在一个刀具半径偏置寄存器中。在加工过程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。图5-16刀具半径补偿2）刀位点刀位点是代表刀具的基准点，也是对刀时的注视点，一般是刀具上的一点。常用刀具的刀位点如图5-17所示。图5-17刀位点3）刀具半径补偿指令（1）刀具半径补偿指令格式①建立刀具半径补偿指令格式指令格式：式中：G17～G19─坐标平面选择指令。G41─左刀补，如图5-18a)所示。G42─右刀补，如图5-1

3、8b)所示。X、Y、Z─建立刀具半径补偿时目标点坐标。D─刀具半径补偿号。a)b)图5-18刀具补偿方向a)左刀补（G41）b)右刀补（G42）②取消刀具半径补偿指令格式指令格式：式中：G17～G19─坐标平面选择指令。G40─取消刀具半径补偿功能。（2）刀具半径补偿的过程如图5-19所示刀具半径补偿的过程分为三步：①刀补的建立：刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。②刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。③刀补取消：刀具离开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。图5-19刀具半径补偿过程【例5-4】使用

4、刀具半径补偿功能完成如图5-19所示轮廓加工的编程。参考程序如下：O5001N10G90G54G00X0Y0M03S500F50N20G00Z50.0安全高度N30Z10参考高度N40G41X20Y10D01F50建立刀具半径补偿N50G01Z-10下刀N60Y50N70X50N80Y20N90X10N100G00Z50抬刀到安全高度N110G40X0Y0M05取消刀具半径补偿N120M30程序结束（3）使用刀具补偿的注意事项在数控铣床上使用刀具补偿时，必须特别注意其执行过程的原则，否则往往容易引起加工失误甚至报警，使系统停止运行或刀具半径补偿失效等。①刀

5、具半径补偿的建立与取消只能G01、GOO来实现，不得用G02和G03。②建立和取消刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，且移动距离应大于刀具补偿值。③D00～D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿，（既G41/G42X＿Y＿D00等价于G40）。刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在补偿存储器中。④加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生刀具干涉，只有过渡圆角R≥刀具半径r＋精加工余量的情况才能正常切削。⑤在刀具半径补偿模式下，如果存在有连续两段以上非移动指令（如G90、M03等）或非指定平面轴的移动指令，则有可能产生过切现象。【例5

6、-5】如图5-20所示，起始点在（X0，Y0），高度在50mm处，使用刀具半径补偿时，由于接近工件及切削工件要有Z轴的移动，如果N40、N50句连续Z轴移动，这时容易出现过切削现象。O5002N10G90G54G00X0Y0M03S500N20G00Z50安全高度N30G41X20Y10D01建立刀具半径补偿N40Z10N50G01Z-10.0F50连续两句Z轴移动，此时会产生过切削N60Y50N70X50N80Y20N90X10N100G00Z50抬刀到安全高度N110G40X0Y0M05取消刀具半径补偿N120M30图5-20刀具半径补偿的过切削现象以

7、上程序在运行N60时，产生过切现象，如图5-20所示。其原因是当从N30刀具补偿建立后，进入刀具补偿进行状态后，系统只能读入N40、N50两段，但由于Z轴是非刀具补偿平面的轴，而且又读不到N60以后程序段，也就做不出偏移矢量，刀具确定不了前进的方向，此时刀具中心未加上刀具补偿而直接移动到了无补偿的P1点。当执行完N40、N50后，再执行N60段时，刀具中心从P1点移至交点A，于是发生过切。为避免过切，可将上面的程序改成下述形式来解决。O5003N10G90G54G00X0Y0M03S500N20G00Z50安全高度N30Z10N40G41X20Y10D01

8、建立刀具半径补偿N50G01Z-10.0F50连续两句Z轴移动，此