数控铣床刀具补偿及编程

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数控铣床刀具补偿及编程一、数控铣床刀具补偿的含义在数控铣床上，由于程序所控制的刀具刀位点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状并不重合，它们在尺寸大小上存在一个刀具半径和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加工的形状尺寸算出刀具刀位点的轨迹坐标，据此来控制加工。 二、数控铣床刀具补偿类型刀具半径补偿:补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的影响.刀具长度补偿:补偿刀具长度方向尺寸的变化.三、刀具补偿的方法人工预刀补：人工计算刀补量进行编程机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。 四、刀具半径补偿功能1、刀具半径补偿的作用在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。 分为三步：1、刀补的建立：在刀具从起点接近工件时，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。2、刀具半径补偿的过程 3、刀具半径补偿指令刀具半径补偿G41，G42，G40格式：X—Y—X—Z—Y—Z—D—G17G18G19G41G42G00G01执行刀补X—Y—X—Z—Y—Z—G40G00G01取消刀补X、Y、Z值是建立补偿直线段的终点坐标值；D为刀补号地址，用D00～D99来指定，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。 指令的几点说明：（1）、G41刀径左补偿，G42刀径右补偿。刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的。G40为取消刀补。顺铣逆铣 （2）、在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。（3）、刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段，不要在G02/G03程序段上进行。（4）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。（5）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。（6）、G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。 4、刀具半径补偿应用利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。 多把刀加工示例刀具基准钻Ｔ01101050扩T02铰T0360Z=0T01G90G01Z-50F50….. 五、刀具长度补偿1、刀具长度补偿的作用：用于刀具轴向(Z向)的补偿.使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量.刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量达到加工尺寸.利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。 2、刀具长度补偿的方法将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表。执行程序中刀具长度补偿指令。 3、刀具长度补偿指令刀具长度补偿G43，G44，G49G43G44G00G01Z—H—G49G00G01Z—（1）格式G43刀具长度正补偿G44刀具长度负补偿G49取消刀长补偿G43G44G49均为模态指令其中Z为指令终点位置，H为刀补号地址，用H00～H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。 执行G43时，（刀具长时，离开刀工件补偿）Z实际值=Z指令值+（Hxx）执行G44时，（刀具短时，趋近工件补偿）Z实际值=Z指令值-（Hxx）其中（Hxx）是指xx寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿量取负值时，G43和G44的功效将互换。 设（H02）=200mm时N1G92X0Y0Z0设定当前点O为程序零点N2G90G00G44Z10.0H02指定点A，实到点BN3G01Z-20.0实到点CN4Z10.0实际返回点BN5G00G49Z0实际返回点O示例1 使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。即将坐标原点O平移到了O’点处，后续程序中的Z坐标均相对于O’进行计算。使用G49时则又将Z轴原点平移回到了O点。在机床上有时可用提高Z轴位置的方法来校验运行程序。 示例2使用Ｔ01,T02,T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加工．编程时选Ｔ01刀具为标准刀具长度.试写出用G43、G44指令对T02,T03刀具向下快速移动100mm时,进行长度补偿的程序段,并说明存储器中的补偿值是多少?刀具的实际位移是多少?Ｔ01T02T031010 4、刀补编程举例 %0004G92X150.0Y160.0Z120.0G90G00X100.0Y60.0G43Z-2.0H01S100M03G42G01X75.0D01F100X35.0G02X15.0R10.0G01Y70.0G03X-15.0R15.0G01Y60.0G02X-35.0R10.0G01X-75.0G09Y0主程序号建立工件坐标系绝对值方式，快进到X=100，Y=60指令高度Z=-2，实际到达高Z=-43处刀径补偿引入，插补至X=75，Y=60直线插补至X=35，Y=60顺圆插补至X=15，Y=60直线插补至X=15，Y=70逆圆插补至X=-15，Y=70直线插补至X=-15，Y=60顺圆插补至X=-35，Y=60直线插补至X=-75，Y=60直线插补至X=-75，Y=0处，程序单 G01X45.0X75.0Y20.0Y65.0G40G00X100.0Y60.0G49Z120.0X150.0Y160.0M05M30直线插补至X=45，Y=45直线插补至X=75，Y=20直线插补至X=75，Y=65，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，快速抬刀至Z=120的对刀点平面快速退刀至对刀点主轴停，程序结束，复位。程序单和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同，只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具仅只需改变刀具补偿量即可。 钻孔加工举例对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=—8mm，（H02）=8mm %0005N1G91G00X120.0Y80.0N2G43Z-32.0H01S630M03(或G44Z-32.0H02)N3G01Z-21.0F120N4G04P1000N5G00Z21.0N6X90.0Y-20.0N7G01Z-23.0F120N8G04P1000N9G00Z23.0主程序号增量编程方式，快速移到孔#1正上方。理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值Z=-40下移到离工件上表面距离3mm的安全高度平面。主轴正转以工进方式继续下移21mm孔底暂停1s。快速提刀至安全面高度。快移到孔#2的正上方。向下进给23mm，钻通孔#2。孔底暂停1s。快速上移23mm，提刀至安全平面。程序单 N10X-60.0Y-30.0N11G01Z-35.0F120N12G49G00Z67.0N13X-150.0Y-30.0N14M05M02快移到孔#3的正上方。向下进给35mm，钻孔#3。理想刀具快速上移67mm，实际刀具上移75mm，提刀至初始平面。刀具返回初始位置处。主轴停，程序结束。程序单从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将在后面的章节中逐步介绍。返回上层