数控机床编程与操作1-7教材课程.ppt

第七节 数控车床的刀具补偿功能 ; 2．换刀点 所谓换刀点是指刀架自动转位时的位置。 大部分数控车床，其换刀点的位置是任意的，换刀点应选在刀具交换过程中与工件或夹具不发生干涉的位置。 还有一些机床的换刀点位置是一个固定点，通常情况下，这些点选在靠近机床参考点的位置，或者取机床的第二参考点来作为换刀点。;二、刀具补偿功能 1．刀具补偿功能的定义 在数控编程过程中，为使编程工作更加方便，通常将数控刀具的刀尖假想成一个点，该点称为刀位点或刀尖点。 数控机床根据刀具实际尺寸，自动改变机床坐标轴或刀具刀位点位置，使实际加工轮廓和编程轨迹完全一致的功能，称为刀具补偿（系统画面上为“刀具补正”）功能。 数控车床的刀具补偿分为 刀具偏移（也称为刀具长度补偿） 刀尖圆弧半径补偿; 2．刀位点的概念 所谓刀位点是指编制程序和加工时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。 数控车刀的刀位点如图所示。尖形车刀的刀位点通常是指刀具的刀尖；圆弧形车刀的刀位点是指圆弧刃的圆心；成形刀具的刀位点也通常是指刀尖。 ; 1．刀具偏移的含义 刀具偏移是用来补偿假定刀具长度与基准刀具长度之长度差的功能。车床数控系统规定X轴与Z轴可同时实现刀具偏移。;刀具偏移补偿功能示例 ; FANUC系统的刀具几何偏移参数设置如图所示，如要进行刀具磨损偏移设置则只需按下软键[磨耗]即可进入相应的设置画面。; 2．利用刀具几何偏移进行对刀操作 （1）对刀操作的定义 调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过程称为对刀。 （2）对刀操作的过程 1）手动操作加工端面，记录下刀位点的Z向机械坐标值。 2）手动操作加工外圆，记录下刀位点的X向机械坐标值，停机测量工件直径，计算出主轴中心的机械坐标值。 3）将X、Z值输入相应的刀具几何偏移存储器中。; 3．刀具偏移的应用 利用刀具偏移功能，可以修整因对刀不正确或刀具磨损等原因造成的工件加工误差。 例 加工外圆表面时，如果外圆直径比要求的尺寸大了0.2mm，此时只需将刀具偏移存储器中的X值减小0.2，并用原刀具及原程序重新加工该零件，即可修整该加工误差。同样，如出现Z方向的误差，则其修整办法相同。 ;四、刀尖圆弧半径补偿（G40、G41、G42） 1．刀尖圆弧半径补偿的定义 在实际加工中，由于刀具产生磨损及精加工的需要，常将车刀的刀尖修磨成半径较小的圆弧，这时的刀位点为刀尖圆弧的圆心。 为确保工件轮廓形状，加工时不允许刀具刀尖圆弧的圆心运动轨迹与被加工工件轮廓重合，而应与工件轮廓偏移一个半径值，这种偏移称为刀尖圆弧半径补偿。圆弧形车刀的刀刃半径偏移也与其相同。 ; 2．假想刀尖与刀尖圆弧半径 在理想状态下，我们总是将尖形车刀的刀位点假想成一个点，该点即为假想刀尖（图中的A点）。; 在对刀时也是以假想刀尖进行对刀。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一个理想的点，而是一段圆弧（如图中的BC圆弧）。 ;3．未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析; （2）加工圆锥面时，对圆锥的锥度不会产生影响，但对锥面的大小端尺寸会产生较大的影响，通常情况下，会使外锥面的尺寸变大，而使内锥面的尺寸变小，如图所示。;; 加工内凹圆弧时，会使加工后的圆弧半径变大， 其值=理论轮廓半径R+刀尖圆弧半径r，如图所示。;4．刀尖圆弧半径补偿指令 1）指令格式 G41 G01/G00 X Y F ； （刀尖圆弧半径左补偿） G42 G01/G00 X Y F ； （刀尖圆弧半径右补偿） G40 G01/G00 X Y ； （取消刀尖圆弧半径补偿） ; 5．圆弧车刀刀沿位置的确定 根据各种刀尖形状及刀尖位置的不同，数控车刀的刀沿位置如图所示，共有9种。;部分典型刀具的刀沿号; 6．刀尖圆弧半径补偿过程;; （2）刀补进行 在G41或G42程序段后，程序进入补偿模式，此时车刀圆弧刃的圆心与编程轨迹始终相距一个偏置量，直到刀补取消。; （3）刀补取消 刀具离开工件，车刀圆弧刃的圆心轨迹过渡到与编程轨迹重合的过程称为刀补取消，如图中的EF段（即N80程序段）。刀补