加工中心刀具長度補償應(yīng)用的探索

摘要：介紹加工中心刀具長度補償指令的意義和原理，刀具長度補償指令的格式及應(yīng)用，介紹測量刀具長度補償值的多種對刀方法及優(yōu)缺點，刀具長度補償應(yīng)用過程中的一些注意事項。

關(guān)鍵詞：刀具長度補償；對刀；測量；

如圖1所示，加工中心在同一個工件坐標(biāo)系下，調(diào)用T01（中心鉆）加工深度為5mm的定位孔；調(diào)用T02（?9.8麻花鉆）加工深度為25mm的底孔，由于兩把刀具的相對刀長相差90mm，因此麻花鉆的加工深度將比指定深度深90mm引起撞刀，造成工件報廢和刀具的損壞。如果程序采用刀具長度補償，可避免上述發(fā)生的問題，刀具長度補償?shù)膽?yīng)用包括刀具長度補償值的測量和程序編制，以下就從這兩個方面介紹。

1 .刀具長度補償值的測量及設(shè)定

根據(jù)工件坐標(biāo)系設(shè)置和基準(zhǔn)刀具的選擇方法，刀具長度補償值的測量有以下三種方法（為方便理解，工件零點統(tǒng)一定在工件上表面）：

1.1. 機內(nèi)對刀測量法

機內(nèi)對刀就是在機床上利用機床坐標(biāo)系的坐標(biāo)測量功能來完成刀具長度補償值的測量。具體操作如下：

1.1.1.在工件坐標(biāo)系設(shè)定畫面中將 “Z”軸零點偏置值置0，即Z向工件零點和機床零點重合。

1.1.2.刀具依次裝入主軸錐孔內(nèi)，移動刀具使刀尖（刀位點）與工件上表面接觸對刀，記錄每一把刀具在機械坐標(biāo)系中“Z”軸顯示的坐標(biāo)值，如圖2所示。

1.1.3.對應(yīng)刀具號將上一步測量的數(shù)據(jù)-334.54、-243.54、-308.1輸入相應(yīng)的H01、 H02、 H03刀具長度補償寄存器中即可。

機內(nèi)對刀測量刀具長度補償值占用機床調(diào)試時間，因此效率低。當(dāng)用同一把刀加工其它工件時就需重新設(shè)置刀具長度補償值。

1.2 .機外對刀測量法

機外對刀是采用專用對刀儀測量刀具長度補償值。它所測量的刀具長度補償值為主軸下端面（刀具安裝點）到刀尖（刀位點）的距離，該數(shù)據(jù)為正值。如圖3所示，麻花鉆的刀具長度補償值為196.58mm。機外對刀操作過程如下：

1.2.1.通過專用對刀儀測出每把刀具的實際長度值并記錄下來。

1.2.2.然后將其中任意一把刀具裝入主軸錐孔內(nèi)，移動刀具與工件上表面接觸并對刀，記錄當(dāng)前“Z”軸的機械坐標(biāo)值“-243.54”，如圖4所示，。

1.2.3.將記錄數(shù)據(jù)與當(dāng)前刀具長度補償值相減，結(jié)果（-440.12）為工件坐標(biāo)系“Z”方向的零點偏置值。

機外對刀減少了機床的調(diào)試時間，效率很高，但設(shè)備成本高。如果零件更換，只要選擇任意一把完好刀具重新進行第2、3步的操作。

2 .刀具長度補償指令的格式與程序編制

指令格式： G43（G44）GOO/G01 Z__ H__；

G43 刀具長度正方向補償（補償軸終點加上偏置值）。

G44 刀具長度負方向補償（補償軸終點減去偏置值）。

刀具長度補償必須在“z”方向直線移動方式下建立，“H”加2位數(shù)字用于指定刀具長度偏置寄存器地址號，用于存放相應(yīng)刀具長度補償值。

使用G43、G44指令時，無論是絕對坐標(biāo)還是增量坐標(biāo)編程，程序中指定的“Z”軸移動的終點坐標(biāo)值都要和刀具長度偏置寄存器中的數(shù)值進行運算，然后把運算結(jié)果作為終點坐標(biāo)值進行加工。

3. 結(jié)語

正確理解刀具長度補償?shù)墓ぷ髟砗途幹瞥绦颍_測量刀具長度補償值，工件坐標(biāo)系零點合理設(shè)定，才能使機床高效、安全、可靠運行。特別是刀具長度補償值和工件零點“Z”軸坐標(biāo)偏置值的設(shè)定，兩者之間需綜合考慮，否則容易產(chǎn)生補償方向不對或數(shù)據(jù)錯誤發(fā)生撞刀；刀具長度補償值輸入中也需考慮正、負號，并且和刀具號要一一對應(yīng)起來。

參 考 文 獻：

[1]徐夏民.數(shù)控銑工實習(xí)與考級.高等教育出版社.2009.8

[2]陳祥林、張美娟、朱學(xué)超.數(shù)控加工刀具長度補償?shù)膽?yīng)用和分析.煤礦機械，2007（3）

[3] 彭彥.加工中心刀具長度補償?shù)膽?yīng)用探索.甘肅科技.2008（3）