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    [分享]解析刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控車削中的運(yùn)用 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2015-06-16
    隨著先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,對零件加工精度的要求也越來越高,而刀具又是保證加工精度至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),相對于普通車床傳統(tǒng)的加工方法,數(shù)控機(jī)床的刀具補(bǔ)償功能很好的解決了刀具因摩擦和自身結(jié)構(gòu)等原因而帶來的精度下降問題,本文就刀具半徑補(bǔ)償?shù)脑蚣捌湓跀?shù)控車削中的運(yùn)用等做簡要分析    }_Jr[iaB  
      一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)脑?span style="display:none"> q B5cF_  
      數(shù)控車床總是按刀尖對刀,為了提高刀具的使用壽命和降低加工工件的表面粗糙度,通常將刀尖磨成半徑不大的圓弧(一般圓弧半徑R是0.2~1.6 之間,球頭車刀可達(dá)4mm),但在實(shí)際的切削加工中,編程都是按照假想的刀尖來編程,即利用刀具的刀位點(diǎn)來編程,而不是實(shí)際的刀尖圓弧,而在車床刀具補(bǔ)償設(shè)定的畫面中,包括刀具位置補(bǔ)償、刀尖半徑補(bǔ)償、假想刀尖位置序號。即除了輸入刀具位置,刀頭圓角半徑外,還應(yīng)輸入假想刀尖相對于圓頭刀中心的位置,這是因為內(nèi)、外圓車刀或左、右偏刀的刀尖位置不同(如圖2 所示),這樣在加工圓錐面和圓弧面的過程中,會因?qū)嶋H切削點(diǎn)和理想切削點(diǎn)的不同而造成刀具少切或過切現(xiàn)象,造成實(shí)際的刀具軌跡偏離編程軌跡,進(jìn)而影響到零件的加工精度,為保證加工質(zhì)量,必須引入刀具的半徑補(bǔ)償。 _da>=^hFJ  
      二、刀具半徑補(bǔ)償?shù)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=原理',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_6">原理 hC=9%u{r?  
      數(shù)控車床中的刀具半徑補(bǔ)償一般是通過刀具圓角半徑補(bǔ)償器來實(shí)現(xiàn),編程人員在按零件輪廓編程時,將假想的刀具圓角半徑均設(shè)為零值,編程時以零件的輪廓來進(jìn)行,但在進(jìn)行加工之前,在數(shù)控車床相應(yīng)的刀具補(bǔ)償號輸入刀具圓弧半徑值,則在實(shí)際的加工中,數(shù)控系統(tǒng)會自動根據(jù)加工程序和刀具圓弧半徑計算出理想的刀具的運(yùn)動軌跡,使刀具偏離輪廓一個刀具半徑值進(jìn)行刀具的圓角半徑的補(bǔ)償,從而完成零件的加工。早期的數(shù)控系統(tǒng)在確定刀具中心軌跡時,都采用讀一段、算一段、再走一段的B 功能刀具半徑補(bǔ)償(簡稱B 刀補(bǔ))控制方法,它僅根據(jù)程序段的編程輪廓尺寸進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償。將零件外形的軌跡偏移一個刀尖半徑的方法就是B 型刀具補(bǔ)償方式,這種方法簡單,但只能在執(zhí)行一程序段完成后,才處理下一程序段的運(yùn)動軌跡,因此在兩程序的交點(diǎn)處會產(chǎn)生過切等現(xiàn)象。為解決上述問題、消除誤差,因此有必要再建立C 型刀具補(bǔ)償方式。C 型刀具補(bǔ)償方式在讀入一程序段時,并不馬上執(zhí)行,而是再讀入下一程序段,根據(jù)兩個程序段交點(diǎn)連接的情況計算相應(yīng)的運(yùn)動軌跡。由于讀取兩個程序段進(jìn)行預(yù)處理,因此C 型刀具補(bǔ)償方式在輪廓上能進(jìn)行更精確的補(bǔ)償(如圖3 所示)。CNC 系統(tǒng)大多采用直線過渡的C 刀補(bǔ)方式。 )EcE{!H6+  
      三、數(shù)控車削刀具半徑補(bǔ)償?shù)闹噶罡袷郊白⒁馐马?span style="display:none"> _m#M^<0n  
      采用刀具半徑補(bǔ)償功能時,先將刀具的半徑值預(yù)先存入存儲器中,執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償后,數(shù)控系統(tǒng)自動計算,并按照計算結(jié)果自動補(bǔ)償?shù)毒。車刀刀具補(bǔ)償功能由程序中指定的T 代碼來實(shí)現(xiàn)。T 代碼由字母T后面跟4 位(或2 位)數(shù)碼組成,其中前兩位為刀具號,后兩位為刀具補(bǔ)償號,刀具補(bǔ)償號實(shí)際上是刀補(bǔ)償寄存器的地址號,該寄存中存放有刀具的X 軸偏置和Z 軸偏置量(各把刀具長度、寬度不同)刀尖圓弧半徑及假想刀尖位置序號。刀具半徑左補(bǔ)償(G41)指刀具偏向編程加工軌跡運(yùn)動方向的左方,刀具半徑右補(bǔ)償(G42)指刀具偏向編程加工軌跡運(yùn)動方向的右方,取消刀具半徑補(bǔ)償用G40 指令,如圖4 所示為前置刀架和后置刀架中刀具半徑補(bǔ)償指令的判定。 D^$Nn*i;U  
      以下是FUNUC 系統(tǒng)在運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償時的注意事項總結(jié): UJ<eF/KSmG  
      (1)由于G40、G41、G42 只能用G00、G01 結(jié)合編程,不允許與G02、G03 等其他指令結(jié)合編程,否則報警; 4#!NVI3t  
      (2)在編入G40、G41、G42 的G00、G01 前后兩個程序段中,X、Z 值至少有一個值發(fā)生變化,否則產(chǎn)生報警; 1@im+R?a  
      (3)在調(diào)用新的刀具前,必須取消刀具補(bǔ)償,否則產(chǎn)生報警; aovRm|aOo'  
      (4)在G42 指令模式中,不允許有兩個連續(xù)的非移動指令,否則刀具在前面程序段終點(diǎn)的垂直位置停止,且產(chǎn)生過切或欠切現(xiàn)象,非移動指令包括:M、S、G04、G96 等等; 1 ^TOTY  
      (5)在G74~G76、G90~G92 固定循環(huán)指令中不用刀尖半徑補(bǔ)償,因為是端面或軸徑固定循環(huán),所以不需要刀補(bǔ); e}D#vPaSY  
      (6)如果補(bǔ)償量為負(fù)值,則在程序上G41 和G42 互相轉(zhuǎn)化,如果刀具中心沿工件外側(cè)的話,則它會沿工件內(nèi)側(cè)移動,反之亦然; ]z;%%'gW6  
      (7)如果在補(bǔ)償模式中,改變補(bǔ)償量只有在重新運(yùn)行程序后,新的補(bǔ)償才有效; d#T~xGqz  
      (8)在錄入(MDI)方式下,不執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償; ,~p'p)  
      (9)在調(diào)用子程序前(即執(zhí)行M98 前),系統(tǒng)必須在補(bǔ)償取消模式,進(jìn)入子程序后,可以起動補(bǔ)償,但在返回主程序前(即執(zhí)行M99 前),必須為補(bǔ)償取消模式,否則報警; eJIBkFW/3y  
      (10)在遠(yuǎn)離工件處建立、取消刀補(bǔ)。 %s6|w=.1  
      四、刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)用實(shí)例 G$<FQDvs  
      下面通過一個典型的實(shí)例來分析刀具半徑補(bǔ)償在車削時的運(yùn)用 $_%yr ~2  
      在加工程序中如果不引入刀具的半徑補(bǔ)償,在進(jìn)行加工時,在R5 和R15 輪廓及過渡圓弧處,必然造成刀具的實(shí)際軌跡和零件輪廓偏離的現(xiàn)象,進(jìn)而引起加工誤差,但這些誤差光靠改變刀具角度是無法避免的,必須引入刀具的半徑補(bǔ)償,即在N5程序段內(nèi),刀具工進(jìn)開始接觸工件時開始引入刀具半徑右補(bǔ)償G42,在N10 程序段內(nèi),利用G40 取消刀具半徑補(bǔ)償,這樣才能有效避免少切、過切或干涉現(xiàn)象,確保零件的加工精度。 dnSjXyjFB  
      五、結(jié)束語 zVFz}kJa  
      在實(shí)際的加工中,刀具半徑補(bǔ)償是保證零件加工質(zhì)量的重要手段,選擇合適的加工刀具和補(bǔ)償值,在零件精度的保證上起到事半功倍的效果,尤其是當(dāng)零件的精度要求較高的時候,顯得尤為重要。生產(chǎn)實(shí)踐表明,靈活應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償功能,合理設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值,給我們的編程和加工帶來很大的方便,能大大地提高工作效率,在數(shù)控加工中有著重要的意義。
     
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