刀尖圆弧半径补偿的应用

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1、刀具半径补偿在FUNAC系统车床中的应用李季节在数控切削加工中,为了提高刀尖的强度,降低加工表面粗糙度,刀尖处成圆弧过渡刃.在车削内孔、外圆或端面时,刀尖圆弧不影响其尺寸、形状；在切削锥面或圆弧时,就会造成过切或少切现象.如图1所示：图1在实际加工中，一般数控装置都有刀具半径补偿功能，为编制程序提供了方便。有刀具半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，只按零件轮廓编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。

2、G41为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿；G42为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿；8G40为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42指令无效。G40必须和G41或G42成对使用。，如图2所示前置刀架方向选择后置刀架方向选择图2编程时应注意：G41、G42不能重复使用，即在程序中前面有了G41或G42指令之后，不能再直接使用G41或G42指令。若想使用，则必须先用G40指令解除原补偿状态后，再使用G41或G42，否则补偿就不正常了。“刀尖半径偏置”应当用G00或者G01功能来下达命令或取消。不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐

3、渐偏离所执行的路径。因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消。刀尖方位的确定8具备刀具半径补偿功能的数控系统，除利用刀具半径补偿指令外，还应根据刀具在切削时所摆的位置，选择假想刀尖的方位。按假想刀尖的方位，确定补偿量。假想刀尖的方位有8种位置可以选择（见图3）。箭头表示刀尖方向，如果按刀尖圆弧中心编程，则选用0或9。后置刀架刀尖方位8前置刀架刀尖方位图3刀尖圆弧半径的选择：选择刀尖圆弧半径的大小,选择刀尖圆弧半径的大小时，注意有以下几点：（1）刀尖圆弧半径不宜大于零件凹形轮廓的最小半径

4、，以免发生加工干涉；该半径又不宜选择太小，否则会因其刀头强度太弱或刀体散热能力差，使车刀容易损坏。（2）刀尖圆弧半径应与最大进给量相适应，刀尖圆弧半径宜大于等于最大进给量的1.25倍，否则将恶化切削条件，甚至出现螺纹状表面和打刀等问题；另一方面，又要顾虑刀尖圆弧半径太大容易导致刀具切削时发生颤振，一般说来，刀尖圆弧半径在0.8㎜以下时不容易导致加工颤振；（3）刀尖圆弧半径与进给量在几何学上与加工表面的残留高度有关，从而影响到加工表面的粗糙度。小进给量、大的刀尖圆弧半径，可减小残留高度，得到小的粗糙度值。（4）在CNC编程加工时，若考虑经测量认定的刀具圆弧半径，并进行刀尖半径补偿，该刀具

5、圆弧相当于在加工轮廓上滚动切削，刀具圆弧制造精度和刀尖半径测量精度应当与轮廓的形状精度相适.以上是对刀尖半径补偿概念及方位选择的一个简单概述,而在数控车床上进行加工时,首先要考虑刀偏的方向及方位，其次考虑刀尖R的大小在加工中是否干涩，然后考虑对刀时刀补值应该如何输入等。在加工中对刀时刀补值为图4所示A、B两点。8图4经过试验,当工件用刀尖3号方位进行加工时,刀补值不用作任何变化,A、B两点分别为X、Z值.当工件用刀尖8号方位进行加工时,刀补值Z值需向前偏移一个刀尖半径r刀，而X值不变.例一：图6如果Z向刀补不加刀尖R,程序运行中刀尖位置如图6所示加工如图5所示工件：T0101外元刀刀尖

6、圆弧R0.4刀尖方位3刀补值不变8T0202R刀刀尖圆弧R3刀尖方位8刀补值Z值+R程序：O0001：G99S1000M03T0202T0101M08G00X55Z5G00X42Z5G42G01Z-15F1G01Z0F1X39F0.1X-0.8F0.1G02X39Z-27R6F0.1G00X45Z5G01X50F0.5G42G00X33G40G00Z150M09G01Z0F0.2M05G03X39Z-3R3F0.08T0100G01Z-40F0.15M30X46A135程序结束G40G01X50F1G00Z150X100例二：8图6加工如图6所示工件，T0202R刀刀尖圆弧R1.5刀尖

7、方位8刀补值Z值+R程序：O0002：G99S1000M03T0202M08G00X115Z2G00X97.1G42G01Z-16.845F0.2G03X104.1Z-20.345R3.5F0.03G03X102.248Z-22.716R3.5F0.03G02X102.248Z-35.284R28F0.058G03X104.1Z-37.655R3.5F0.03G03X97.1Z-41.155R3.5F0.03G01X94F0.05Z-48G40