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当前位置: 首页 > 新闻频道 > 专业论文 > 数控加工刀具半径补偿的合理使用
数控加工刀具半径补偿的合理使用
来源:中国数控机床网   发表时间:2018-10-17 8:46:00  浏览次数:
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上海电机学院学报数控加工刀具半径补偿的合理使用陈丽艳(上海电机学院机械工程系,上海,200240)会产生刀具偏置引起未切除量及相应的加工偏差。讨论了清除刀具偏置引起未切除量的编程问题,内轮廓加工时为避免产生未切除量而对程序的修改问题,以及建立及取消刀具半径补偿时应注意的问题。

 

 数控机床能按照数控程序执行自动加工。数控程序中包含机床加工过程的绝大部分参数,合理的程序是完成高质量加工的前提。随着数控技术的发展,数控装置大多具有刀具补偿功能,即根据实际加工需要,在机床数据库内输入刀具半径补偿值,加工时能使刀具中心自动偏离工件轮廓一个半径量。在编制数控加工程序时,往往不需要考虑实际加工是粗加工还是精加工,或者采用什么尺寸的刀具等条件,而只需在零件图上建立合适的编程坐标系,再根据图纸上标注的尺寸计算出轮廓元素(一般为直线、圆弧)的交点坐标,最后把相应的坐标值填写进标准格式的加工指令中即可。

1.刀具半径补偿1.1刀具半径补偿的含义与作用加工中刀具尺寸及精加工余量间的调适问题,可由刀具半径补偿(以下简称刀补)功能予以解决。

  刀补功能可实现刀具中心偏置,从而使刀刃切削点的尺寸,即为工件要求加工的尺寸。粗加工时,为考虑保留精加工余量,一般设置刀具中心补偿量为:刀具半径加精加工量。这样,刀具中心会在程序编制1如要求完成加工整圆外轮廓(D=40mm)blishing的工件轮廓的基础上按预设补偿量自动偏置。而精加工时,根据粗加工后测量尺寸的结果,计算还剩多少加工余量,再调整刀具中心补偿量。在程序中设定刀补方向和调用相应补偿量,实际刀具切削形成的加工轮廓轨迹是在编程轨迹基础上按补偿量和补偿方向作放大或缩小,形成外轮廓或内轮廓加工。由于数控系统软件具有自动计算刀补、完成插补运算、生成加工轨迹等功能,给编程、加工带来极大方便。

  2.偏置量的设定与偏置方向的判别刀具中心偏置量,即为刀具半径补偿量。该值在数控机床刀具库参数设置页面内设定。至于补偿方向需要编程者来判断,并且在加工程序中确定下来。以数控铣床轮廓加工中进行刀补为例,补偿方向的判别概括起来是:沿刀具走刀方向看,刀具在工件的左侧为左补偿,用指令G41表示;沿刀具走刀方向看,刀具在工件的右侧为右补偿,用指令G42表示。内、外轮廓加工判别方法一致。按这一方法,设置刀补后,同一补偿方向上内、外轮廓插补走向正好相反。如:采用右补偿,外轮廓是逆时针走向,而内轮廓是顺时针走向。

  3.使用刀补须防止过切量或未切量使用刀补必定存在补偿量,所以在对数控机床进行工艺编程时,须预设好刀具的位置偏移使其适当。应避免因没有合理使用偏移而产生工件的过切量或未切量,达不到加工要求。一般说来,可能常有如下两种情况。

  4.刀补的补偿路径上产生刀具位置偏移由于刀具定位不正确,将会在建立刀补的补偿路径上产生过切量或表面凹痕。如:确定刀补的补偿路径起点位置后,若刀具定位在加工轨迹切线的内侧(见),在建立刀具的补偿路径上会产生过切;若刀具定位在加工轨迹切线的外侧(见),在建立刀具的补偿路径上会因指向加工表面的法线分量而产生凹痕。

  正确的方法是,建立刀补前,应使刀具定位在零件加工轨迹切线的延长线上(见),使建立刀具的补偿路径与加工轨迹切线延长线重合,这样的编程可消除建立刀具偏置量路径上的问题。

  5.合理使用刀补消除补偿量引起的位置偏差与内轮廓(d=20mm)由于刀具在加工时按右补偿方向偏移一个补偿量,完成外轮廓加工后,接着加工内轮廓,按零件图尺寸编写程序,会产生未切除量。

  原按零件尺寸的编程:现采用如下改进方法:加工内轮廓时,刀具产生工件轮廓的加工前,增加辅助过渡圆弧(见),使进刀切入点与内轮廓相切,同时改善切入点表面质量3. G01Y10;刀具离开加工面3 Y0;Y向定位6过渡圆弧8抬刀11内轮廓相切。这样,既解决内轮廓的加工问题,又改善加工面的质量。根据实际需要,如果内外轮廓尺寸偏置方向不一致,可采用加工外轮廓与内轮廓分别建立一次补偿,并沿轮廓切线进刀与退刀。

  6.刀补量的修改数控加工时,为了达到尺寸精度要求,往往通过修改刀补量来实现。如发生刀具磨损情况,会产生1退刀时也增加加辅助a过渡圆弧退刀切出点与Msh实际工工切不需修/改补量经计算后,应减少补偿量;这样,按新的刀补值加工,能把余量加工完。

  结语

  上述例子具有一定的典型性,把握规律,编制合理的加工程序,满足加工需要,使数控机床真正发挥高效、高精度、高难度加工的特长。

 

 
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