論述刀具補(bǔ)償在數(shù)控銑削編程加工中的應(yīng)用

章莉　石泱

摘要：結(jié)合實(shí)際，將刀具補(bǔ)償技術(shù)為研究對(duì)象，深入分析該技術(shù)在數(shù)控銑削編程加工中的應(yīng)用要點(diǎn)，實(shí)踐可知，通過(guò)刀具補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，能夠克服數(shù)控銑削編程中遇到的難點(diǎn)問(wèn)題，給數(shù)控銑削編程加工的工作效率起到了促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：刀具補(bǔ)償;數(shù)控銑削;編程加工;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TG547? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1007-9416（2019）02-0000-00

0 引言

數(shù)控機(jī)床主要就是應(yīng)用數(shù)字程序來(lái)進(jìn)行機(jī)床控制來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)制造的一種機(jī)械設(shè)備。在進(jìn)行零部件加工的過(guò)程中，零部件的外形并不是刀架中的刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，所以在進(jìn)行加工制造的過(guò)程中應(yīng)該充分考慮到工件的輪廓外形與刀具幾何形狀來(lái)計(jì)算確定刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而可以滿(mǎn)足加工制作的需要。

1 刀具補(bǔ)償概述

刀具補(bǔ)償主要包含了長(zhǎng)度補(bǔ)償與半徑補(bǔ)償兩個(gè)方面。

1.1 刀具半徑補(bǔ)償

數(shù)控程序主要是按照零件輪廓尺寸來(lái)進(jìn)行編制確認(rèn)的。因?yàn)榈毒咦陨硭嬖谟幸欢ǖ陌霃匠叽纾栽诘段稽c(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中其路徑并不是零件的輪廓尺寸，而是需要刀具自動(dòng)的運(yùn)行刀具半徑尺寸，這種偏移就是我們通常所說(shuō)的半徑補(bǔ)償。

（1）刀具半徑補(bǔ)償指令。刀具半徑左補(bǔ)償：

G41 G00/

G01 X_Y_Z_D_F_。 刀 具 半 徑 右 補(bǔ) 償 ：

G42 G00/G01X_Y_Z_D_F_。 取 消 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 ：

G40 G00/ G01X_Y_Z_。

（2）G41、G42指令的判斷方法。如下圖1中所示，在垂直方向中，輪廓處于平面第三軸的正向中，從刀具的進(jìn)給方向中可以發(fā)現(xiàn)，如果刀具處在了輪廓的左側(cè)位置上，此時(shí)就稱(chēng)之為左補(bǔ)償，即左刀補(bǔ)[如圖1（a）];如果處于輪廓的右側(cè)則稱(chēng)之為右補(bǔ)償，即右刀補(bǔ)[如圖1（b）]。

1.2 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償

數(shù)控機(jī)床主要是通過(guò)控制刀架在坐標(biāo)系內(nèi)的運(yùn)動(dòng)來(lái)完成零件的加工，一般都需要多種刀具來(lái)輪換使用才能達(dá)到最終的要求，而刀具長(zhǎng)度也存在很大的差異。即便是尺寸安全一致的刀具應(yīng)用到一臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，刀尖所處的位置也是不同的，因此，在刀架具備相同運(yùn)動(dòng)軌跡之下。

2 刀具補(bǔ)償應(yīng)用實(shí)例

2.1 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用及實(shí)例

使用同一段程序開(kāi)始進(jìn)行零件加工制造。（1）在粗加工階段，在進(jìn)行刀具補(bǔ)償設(shè)計(jì)中應(yīng)該包含刀具半徑與精加工余量。（2）精加工過(guò)程中，應(yīng)該將刀具補(bǔ)償尺寸設(shè)定為刀具半徑尺寸。例如：按照開(kāi)始進(jìn)行零件加工，用Φ25立銑刀設(shè)置不同的補(bǔ)償尺寸來(lái)開(kāi)始凸臺(tái)加工制作，精加工留3mm余量。

2.2 程序如下

O1841（主程序）

G 17 G54 G90 G40 G49 G21→M03 S1200→G00 X65 Y0 Z50→Z2→G01 Z-5 F150→G41 G00 X30 D01 M98 P0001（粗加工）G40 X65→G41 G00 X30 D02（D02=刀具半徑=12.5）M98 P0001（精加工）G40 X65→G00 Z50→M05→M30→O0001（子程序） →G01Y-20→G02 X20 Y-30 R10→G01 X-20G02→ X-30→ Y-20→ R10→G01 Y20→G02 X-20 Y30 R10→G01 X20→G02 X30 Y20 R10

G01 Y0→M99

使用同一程序開(kāi)始進(jìn)行凹凸型的加工。（1）外廓尺寸加工應(yīng)該設(shè)置刀具偏置尺寸來(lái)開(kāi)始加工。（2）內(nèi)廓形狀加工中，可以通過(guò)設(shè)置偏置值來(lái)開(kāi)始內(nèi)側(cè)尺寸加工。例如：中加工60×60槽，其與路線(xiàn)完全相同，此時(shí)可以使用子程序00001，應(yīng)用不同的刀具補(bǔ)償方式可以達(dá)到最終尺寸的需要。

程序如下：

O1842→G17 G54 G90 G40 G49 G21→→M03 S1200→G00 X0 Y0 Z50→Z2→G01 Z-5 F120

G42 G01 X30 D01→M98 P0001（粗加工） →G40 X0 （取消刀具半徑補(bǔ)償） →G42 G01 X30 D02 （D02=刀具半徑=12.5） →M98 P0001（精加工） →G40 X0→G00 Z50→M05→M30

2.3 刀具半徑補(bǔ)償使用注意事項(xiàng)

（1）刀具補(bǔ)償主要就是在加工的過(guò)程中刀尖位置移動(dòng)到零件位置之后，其應(yīng)該從刀具中心編程偏移刀具半徑尺寸。在建立與取消刀具補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)該確保在相同一側(cè)來(lái)進(jìn)行，從而防止出現(xiàn)刀具干涉的情況。

（2）半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消是利用 G00 或 G01 程序指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在應(yīng)用G00指令時(shí)，應(yīng)該先設(shè)置刀具補(bǔ)償，然后才能根據(jù)需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜∠?/p>

（3）建立或取消半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中，應(yīng)該選擇合理的方式來(lái)進(jìn)行。此時(shí)可以根據(jù)需要在程序中加入一些圓弧輔助程序命令，從而實(shí)現(xiàn)圓弧切入與切出。

（3）刀具補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)該防止出現(xiàn)刀具過(guò)切的情況存在，通常在程序編制的過(guò)程中，不能存在有兩段或者兩段以上的非補(bǔ)償平移命令存在。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)大量的機(jī)械加工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析可以發(fā)現(xiàn)，合理的進(jìn)行數(shù)控刀具的補(bǔ)償可以大大提升零部件的加工效率與加工質(zhì)量，這是提升加工精度的主要方式。在數(shù)控加工人員與編程人員進(jìn)行實(shí)踐操作中，應(yīng)該充分的掌握刀具補(bǔ)償?shù)幕驹恚缓箝_(kāi)始必要的操作，確定刀具補(bǔ)償更具合理性。

參考文獻(xiàn)

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Discussion on the Application of Tool Compensation in CNC Milling Programming

ZHANG Li1，SHI Yan2

（1.Changzhou Zhongche Auto Parts Co.， Ltd.，Changzhou? Jingsu? 213000;2.Zhongqi Qishuyan Locomotive & Rolling Vehicle Technology Research Institute Co.， Ltd.，Changzhou Jingsu? 213000）

Abstract： Combining with the actual situation， the tool compensation technology is taken as the research object， and the application points of this technology in the numerical control milling programming are deeply analyzed. It is known that the application of the tool compensation technology can overcome the difficult problems encountered in the numerical control milling programming. The working efficiency of CNC milling programming has been promoted.

Key words： tool compensation; CNC milling; programming processing; application