数控车床加工工艺与编程操作资源第十二讲.ppt

普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《数控加工技术》 吴明友 编 第 十 二 讲 （90 Min、2节课） * * 第四章 数控车床（华中数控）编程与操作（二）第二节 华中（HNC-21/22T）系统基本编程指令（二） 10．刀具补偿功能指令（20Min） ⑴刀具偏置（几何）补偿和刀具磨损补偿。 刀具的补偿包括刀具的偏置和磨损补偿、刀尖半径补偿。 ⑴刀具偏置（几何）补偿和刀具磨损补偿。编程时，设定刀架上各刀在工作位置时，其刀尖位置是一致的。但由于刀具的几何形状及安装的不同，其刀尖位置是不一致的，其相对于工件原点的距离也是不同的。因此需要将各刀具的位置值进行比较或设定，称为刀具偏置补偿。刀具偏置补偿可使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。刀具偏置补偿有两种形式： * * 1）相对补偿形式。如图4-9所示，在对刀时，通常先确定一把刀为基准（标准）刀具，并以其刀尖位置A为依据建立工件坐标系。这样，当其他各刀转到加工位置时，刀尖位置B相对基准刀刀尖位置A就会出现偏置，原来建立的坐标系就不再适用，因此应对非基准刀具相对于基准刀具之间的偏置值△x、△z进行补偿，使刀尖位置B移至位置A。 2）绝对补偿形式。即机床回到机床零点时，工件坐标系零点相对于刀架工作位置上各刀刀尖位置的有向距离。当执行刀偏补偿时，各刀以此值设定各自的加工坐标系，如图4-10所示。 * * * * 图4-9 刀具偏置的相对补偿形式 刀具使用一段时间后，会因磨损而使产品尺寸产生误差，因此需要对其进行补偿。该补偿与刀具偏置补偿存放在同一个寄存器的地址号中。各刀的磨损补偿只对该刀有效（包括基准刀）。 刀具的补偿功能由T代码指定，其后的4位数字分别表示选择的刀具号和刀具偏置补偿号。例如T0303表示选用3号刀具和3号刀补。 刀具补偿号是刀具偏置补偿寄存器的地址号，该寄存器存放刀具的X轴和Z轴偏置补偿值、刀具的X轴和Z轴磨损补偿值。 T加补偿号表示开始补偿功能。补偿号为00表示补偿量为0，即取消补偿功能。系统对刀具的补偿或取消都是通过拖板的移动来实现的。 * * ⑵刀尖圆弧半径补偿指令G41/G42/G40。 数控程序一般是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖点或刀尖圆弧圆心点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。切削加工时，刀具切削点在刀尖圆弧上变动，在切削内孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状，但在切削锥面和圆弧时，会造成过切或少切现象（见图4-11）。此时，可以用刀尖半径补偿功能来消除误差。 刀尖圆弧半径补偿是通过G41/G42/G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号来加入或取消半径补偿的。其程序段格式为： X____ Z____ * * * * 图4-11 刀尖圆角造成的少切和过切 G40为取消刀尖半径补偿。G41为左刀补（在刀具前进方向左侧补偿），G42为右刀补（在刀具前进方向右侧补偿），如图4-12所示。 * * 图4-12 左刀补和右刀补 a）上手刀，刀架在操作者的外侧 b）下手刀，刀架在操作者的内侧 注意： ①G41／G42不带参数，其补偿号（代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值）由T代码指定。其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应。 ②刀尖半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不能用G02或G03。 ③注意上手刀和下手刀G41/G42的区别，见图4-12。 刀尖圆弧半径补偿寄存器中，定义了车刀圆弧半径及刀尖的方向号。车刀刀尖的方向号定义了刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系，从0～9有十个方向，如图4-13所示，·表示刀具刀位点，＋表示刀尖圆弧中心位置。 * * * * 图4-13 车刀刀尖位置码定义 a）上手刀，刀架在操作者的外侧 b）下手刀，刀架在操作者的内侧 * * 例4-5 考虑刀尖半径补偿，编制图4-8所示工件的加工程序。 图4-8 圆弧插补编程实例 ％0005 ； 程序名 N10 G92 X40 Z5 T0101 ； 建立工件坐标系，换1号刀，定义起刀点的位置 N20 M03 S1000 ； 主轴正转，转速1000r/min N30 G96 S80 ； 恒线速度有效，线速度为80m/min N40 G00 X0 ； 刀到中心，转速升高，直到主轴到最大限速 N50 G95 G01 G42 Z0 F0.1 ；加入刀具圆弧半径补偿，工进接触工件，每转进给 N60 G03 U