西门子系统刀具补偿功能的应用研究.docx

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西门子系统刀具补偿功能的应用研究

毛云秀

(沈阳工程学院机械学院，沈阳110136)

摘要：通过介绍刀具的半径和长度补偿功能在零件粗、精加工中的应用及举例，阐述了正确、合理地使用刀具补偿功能在简化零件编程过程、提高零件生产效率等方面的作用，为数控从业人员提供指导和参考。

关键词：刀具补偿；数控铣床加工；西门子系统

中图分类号：TG659文献标志码：A文章编号：1002-2333(2015)03-0068-02

ApplicationoftheSiemensSystemToolCompensationFunctionMAOYunxiu

(CollegeofMechanical,ShenyangInstituteofEngineering,Shenyang110136,China)

Abstract:Radiusandlengthcompensationonthepartofthetoolisintroduced.Thispapertakestheapplicationroughandfinishasanexampletoexplainthecorrectandrationaluseofthetoolcompensationtosimplifytheprogrammingprocessandimproveproductionefficiency,andprovideguidanceandreferenceforCNCpractitioners.

Keywords:toolcompensation;CNCmillingmachineprocessing;Siemenssystem

0引言

刀具补偿功能是数控机床中非常重要的一项功能，它的出现使复杂的刀具轨迹计算成为历史，使外形复杂、高精度的零件加工成为可能。现代数控系统都具备刀具补偿功能，这使得零件的编程和加工变得更加简单、方便。

在实际生产中，比较常用的刀具补偿功能有刀具半径补偿、刀具长度补偿。本文以SINUMERIK802D数控系统为例探讨数控铣床的刀具补偿功能。

1刀具补偿功能

1.1刀具半径补偿

1)刀具半径补偿的作用。在数控铣床加工中都是按照图纸给出的零件轮廓尺寸进行编程的，即是将刀具视为一个点。如果按此加工零件，实际加工出的零件轮廓尺寸会与图纸标注尺寸相差一个半径值。出现这种情况的原因是轮廓加工时刀具圆柱表面的主切削刃(周刃)在切削，而数控机床的坐标是以刀具径向中心为基准的。刀具半径补偿的作用就是将零件轮廓轨迹转换为刀具中心轨迹。

2)刀具半径补偿指令代码。在数控铣床中默认的加工平面为X、Y平面(G17),实际生产中，零件的尺寸被称为长度、宽度和深度。在X、Y平面中，X对应长度，Y对应宽度，Z对应深度。

G00/G01G40X…Y…;取消刀具半径补偿

G00/G01G41X…Y…D…;刀具半径左补偿G00/GO1G42X…Y…D…;刀具半径右补偿

从上述指令可以看出，刀具半径补偿功能只能跟在直线运动指令(G00/G01)的后面，而不能跟在圆弧插补指令(G02/G03)的后面。在X、Y平面下，刀具半径补偿只有加在X、Y轴上才有效，而加在Z轴上无效。

3)刀具半径左、右补偿的判定方法。在实际生产中，刀具半径左、右补偿最简单的判定方法就是看刀具中心

在加工路线的哪一侧。如果刀具中心在加工路线的左侧即为左补偿G41,如图1(a)所示；右侧则为右补偿G42,如图1(b)所示。

4)刀具半径补偿值。刀具半径补偿值是由刀具补偿号D决定的。在西门子系统中，一把刀具最多可设定9个不同的补偿数据，即D1~D9。功能键“OFFSETPARAM”下的“刀具表”即为刀具补偿号D的设定界面，“半径”一栏中的数据即为刀具半径补偿值，如图2所示。

图2刀具补偿号

图2刀具补偿号D的设定界面

1.2刀具长度补偿

1)刀具长度补偿的概念。在数控铣床编程中，我们一

68I机械工程师2015年第3期

MA

MANUFACTURINGINFOMATZATION

般设定毛坯的上表面或下表面作为Z轴的编程零点。由于在加工中刀具会产生磨损，这就会造成刀位点与编程零点不一致，从而导致零件加工深度尺寸与图纸标注不符。