數控機床加工中的刀具補償的分析（xī）與總結

經濟型數控機床結構簡單,售價低,在生產企業中有一定的擁有量。在（zài）經濟型數控機床係統中,應該提出有刀具補償功能（néng）。

用立銑刀在數控機（jī）床上加工工件,可以（yǐ）清（qīng）楚（chǔ）看出（chū）刀具中（zhōng）心運動軌計與工件輪廓不重合,這是因為工件輪廓是立銑刀運動包絡形成的。立銑刀（dāo）的中心稱為刀具（jù）的刀位點(4、5坐標數控機床稱為刀位矢量),刀（dāo）位點的運動軌計即代表刀具的運動（dòng）軌跡。在數控加工（gōng）中,是按（àn）工件輪廓尺寸編製程序,還是按刀位點的運動軌（guǐ）跡（jì）尺寸編製程（chéng）序,這要根據（jù）具體情況（kuàng）來處理。數控機床立銑刀加工

在全功能數（shù）控機床中,數控係統（tǒng）有刀具補償功能,可按工件輪廓尺寸進行編製程序,建立、執行刀補（bǔ）後,數（shù）控係統自動計算,刀位點自動調整到（dào）刀具運（yùn）動（dòng）軌跡上。直接利用工件尺寸編製加工程序,刀具磨損,更換加工程（chéng）序不變（biàn）,因此使用簡單、方便。

如果（guǒ）沒有刀具補償功能,隻能按刀位（wèi）點的運動軌跡尺寸編製加工（gōng）程序,這就要求先根據（jù）工件輪廓尺（chǐ）寸和刀具直徑計算出刀位點的軌跡（jì）尺寸。因（yīn）此計算量大、複雜,且刀具磨損、更換需重新計算刀位點的軌跡尺寸,重新編製加（jiā）工程序。

全功能數控機床係統中刀具補償具體又可以分為兩種:

1.數控車（chē）床刀具補償

數控（kòng）車床刀具補償功能（néng）包括刀具位置補償和刀具圓弧（hú）半徑補償兩方麵。在加工程（chéng）序中用T功能指定,T***X中前兩個（gè）XX為刀具號,後兩個（gè）XX為刀具補償號,如T0202。如果（guǒ）刀（dāo）具補償號為00,則表示取消刀補。

    (1)刀具位置補償刀具磨損或重新安裝（zhuāng）刀（dāo）具引起的（de）刀具位置變（biàn）化,建立、執行刀具位置補償後（hòu）,其加工程序不需（xū）重新編製。辦（bàn）法是測出每（měi）把刀具的位置並輸入到指定的存儲器內,程序執行刀具補償指令後,刀具的實際位置就代替了原來（lái）位置。

(2)刀具圓弧半徑補償編製數控車床加工程序時,車刀刀（dāo）尖被看作是一個點(假想刀（dāo）尖P點),但實際上為了提高刀具（jù）的使用壽命和降（jiàng）低工件表麵粗糙度,車刀刀尖被磨成半徑不大的（de）圓弧(刀尖AB圓弧),這（zhè）必將產生加工工件（jiàn）的（de）形狀誤差。另一方麵,刀尖（jiān）圓弧所處位置,車刀的形狀對工件加工也將產生影響,而這些可采（cǎi）用刀具圓弧半徑補償來解決。車刀的形狀和位置參數（shù）稱為刀（dāo）尖方位,用參數0~9表示,P點為理論刀尖點（diǎn）。

(3)刀補參數每一個刀（dāo）具補（bǔ）償（cháng）號對應刀具位置（zhì）補償(X和Z值)和刀（dāo）具圓弧（hú）半徑補償(R和T值（zhí）)共4個參數,在加工之（zhī）前輸入到對應的存儲器,CRT上顯（xiǎn）示。在自動執行過（guò）程中（zhōng）,數控係統按該存儲器（qì）中的X、Z、R、T的數值,自動修正刀具的位置誤差和自動進行刀尖圓弧半徑補償（cháng）。

2.加工中心、數（shù）控銑床刀具補償

加工中心、數控銑床的數控係（xì）統,刀具補償功能包括刀具半徑補償、夾角補償和（hé）長度補償等刀具補償（cháng）功能。

(1)刀具半徑補償(G41、G42、G40)刀具的半（bàn）徑值（zhí）預先存入存儲器HXX中,XX為存儲器號。執行刀具半徑補（bǔ）償後（hòu）,數控係統（tǒng）自動（dòng）計算,並使刀具按照計算結果（guǒ）自動補償。刀具半徑左補（bǔ）償(G41)指刀具偏向編程加工軌跡運動方向的（de）左方(如圖1所示),刀具半徑右補償(G42)指刀具（jù）偏向編程加工軌跡（jì）運動方向（xiàng）的右方。取消刀具（jù）半徑補償用G40,取消（xiāo）刀具半徑補償也可用H00。

使用中需（xū）注意:建立、取消刀補時,即使用G41、G42、G40指令（lìng）的程序段必須使（shǐ）用（yòng）G00或G01指令,不得使（shǐ）用G02或G03,當刀具半徑補（bǔ）償取負值時,G41和G42的功能互換。

刀具半徑補償（cháng）有（yǒu）B功能和C功能兩種補償形式。由於（yú）B功能刀具半徑補償隻根據本（běn）段程序進行刀（dāo）補計（jì）算,不能解決程序（xù）段之間的過渡問（wèn）題,要求將工件輪廓處理成圓角過渡,因此（cǐ）工件尖角處工藝性不好,C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接（jiē）,可完全按照工件輪廓來編程,因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功（gōng）能刀具半（bàn）徑補償。這時要求建立刀（dāo）具半徑補償程序（xù）段的後續兩個程序段必須有指定補償平麵的位移指令(G00、G01,G02、G03等（děng）),否則無法（fǎ）建立正確的刀具補償。

(2)夾角補償(G39)兩平麵相交為夾角,可能產生超程過切,導致加工誤差（chà）,可采用夾角補償(G39)來解決。使用（yòng）夾角補償(G39)指令時需注（zhù）意,本（běn）指令（lìng）為非模態的,隻在指令的程序段內有效,隻能（néng）在G41和G42指令後才能使用。

(3)刀具長度（dù）偏置(G43、G44、G49)利用刀具長度偏置(G43、G44)指令可（kě）以不改變程序而（ér）隨時補償刀具長度的變化,補償量存入由H碼指令的存儲器（qì）中。G43表示存儲器中補償量（liàng）與程（chéng）序指令的終點坐標值（zhí）相加（jiā）,G44表示相減,取消（xiāo）刀具長度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80G43Z56H05與中,假如05存儲器中值為16,則表示終點坐（zuò）標值為72mm。

存儲器中（zhōng）補償量的數值,可用MDI或DPL預先存入存儲器,也可用程序（xù）段指令G10P05R16.0表示在05號存儲器中（zhōng）的補償量為16mm。

結合（hé）

以上可（kě）以得出（chū）,在全功能（néng）數控係統中（zhōng）,應該應用其刀具補償指令,由於刀尖（jiān）有圓弧,工件輪廓（kuò）是刀具運（yùn）動包絡形成,因此刀位點的運動軌跡與工件的輪廓（kuò）是不重（chóng）合的。如果（guǒ）應用刀具補償可以方便的進行編輯加工,在經濟型數（shù）控係統中,可以根據工件輪廓尺寸、刀具等（děng）計算（suàn）出刀位點的運動（dòng）軌跡,按此編程,也（yě）可運（yùn）用局部補償方法來解決問題。