数控车床刀具补偿指令编程及刀偏值设定

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1、项目7数控车床刀具补偿指令编程及刀偏值设定武汉船舶职业技术学院周兰一、刀具补偿的意义和类型1.刀具补偿的意义和类型●刀具补偿功能是用来补偿刀具实际安装位置(或实际刀尖圆弧半径)与理论编程位置(或刀尖圆弧半径)之差的一种功能。●使用刀具补偿功能后，改变刀具，只需要改变刀具位置补偿值，而不必变更零件加工程序。●刀具补偿分为刀具位置补偿(即刀具偏移补偿)和刀尖圆弧半径补偿两种功能。二、刀具位置补偿1．刀具位置补偿值定义工件坐标系设定是以刀具基准点(以下简称基准点)为依据的，零件加工程序中的指令值是刀位点(刀尖)的位置值。刀位点到基准点的矢量，即刀具位置补偿值。2．刀具位置

2、补偿基准设定与补偿方式（1）（1）刀具位置补偿基准设定当系统执行过返回参考点操作后，刀架位于参考点上，此时，刀具基准点与参考点重合。刀具基准点在刀架上的位置，由操作者设定。一般可以设在刀夹更换基准位置或基准刀具刀位点上。有的机床刀架上由于没有自动更换刀夹装置，此时基准点可以设在刀架边缘上；也有用第一把刀作为基准刀具，此时基准点设在第一把刀具的刀位点上，如图所示。2．刀具位置补偿基准设定与补偿方式（2）2．刀具位置补偿基准设定与补偿方式（3）（2）刀具位置补偿方式分为绝对补偿和相对补偿两种方式。1）绝对补偿当机床回到机床零点时，工件坐标系零点，相对于刀架工作位上各

3、刀刀尖位置的有向距离。当执行刀偏补偿时，各刀以此值设定各自的加工坐标系。如图所示。补偿量可以用机外对刀仪测量或试切对刀方式得到。2．刀具位置补偿基准设定与补偿方式（4）2．刀具位置补偿基准设定与补偿方式（5）2）相对补偿如图所示，在对刀时，确定一把刀为标准刀具，并以其刀尖位置A为依据建立工件坐标系。这样，当其他各刀转到加工位置时，刀尖位置B相对标刀刀尖位置A就会出现偏置，原来建立的坐标系就不再适用，因此应对非标刀具相对于标准刀具之间的偏置值Δx、Δz进行补偿，使刀尖位置B移至位置A。标准刀具偏置值为机床回到机床零点时，工件坐标系零点相对于工作位上标准刀具刀尖位置的

4、有向距离。2．刀具位置补偿基准设定与补偿方式（6）3．刀具位置补偿类型刀具位置补偿可分为刀具几何形状补偿(G)和刀具磨损补偿(W)两种，需分别加以设定。刀具几何形状补偿实际上包括刀具形状几何偏移补偿和刀具安装位置几何偏移补偿，而刀具磨损偏移补偿用于补偿刀尖磨损，如图所示。4．刀具位置补偿代码●刀具位置补偿功能是由程序段中的T代码来实现。●T代码后的4位数码中，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。刀具补偿号实际上是刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器中放有刀具的几何偏置量和磨损偏置量(X轴偏置和Z轴偏置)。刀具偏移号有两种意义，既用来开始偏移功能，又指定与该号对应的偏移距

5、离。●当刀具补偿号为00时，表示不进行刀具补偿或取消刀具补偿。5．刀具磨损偏移动作轨迹（1）（1）刀具磨损偏移建立动作轨迹刀具磨损偏移动作轨迹指刀具轨迹对编程轨迹偏移X、Z的磨损偏移值。在每个程序段的位置加上或减去与T代码指定号的对应偏移距离，如图所示。5．刀具磨损偏移动作轨迹（2）5．刀具磨损偏移动作轨迹（3）（2）刀具磨损偏移取消动作轨迹当选择T代码偏移号为0或00时为取消偏移。在取消程序段的终点，偏移矢量为0，如图所示。6．刀具几何偏移动作（1）（1）刀具几何偏移建立动作工件坐标系移动X、Y、Z的几何偏移量，称为刀具的几何偏移，即在当前位置上加上或减去与代码指定

6、号相对应的偏移量，如图所示。6．刀具几何偏移动作（2）6．刀具几何偏移动作（3）（2）刀具几何偏移取消动作当选择T代码偏移号为0或00时为取消偏移，刀具运动如图所示。在N1段，指令刀具几何形状偏置时，刀具不移动，刀具位置从基准点B变更到刀位点PG，刀具从PG点移到程序段终点。在N2段，PG点沿指令位置移动。在N3段，指令取消几何形状补偿，在该段指令值终点，偏移一个几何补偿值，刀具按该值运动到终点，在终点处，刀具不移动，仅恢复原坐标位置。6．刀具几何偏移动作（4）三、刀尖圆弧半径补偿1．理想刀具和实际刀具（1）理想刀具是具有理想刀尖A的刀具。但实际使用的刀具，在切削加工

7、中，为了提高刀尖强度，降低加工表面粗糙度，通常在车刀刀尖处制有一圆弧过渡刃；一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值；即使是专门刃磨的“尖刀”，其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说的刀尖只是一“假想刀尖”。1．理想刀具和实际刀具（2）2．刀具半径补偿意义（1）数控程序是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖点或刀尖圆弧圆心点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。当加工与坐标轴平行的圆柱面和端面轮