数控加工技术 第四节 刀 具 补 偿.pptxVIP

第四节刀具补偿

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一、长度刀补

1.概念

1)刀位点

刀位点是刀具上表示刀具切削位置的点，是表示刀具运动轨迹的动点，也是数控机床控制刀具运动的控制点。所有的刀具运动轨迹，即走刀路线，都是刀位点的运动轨迹，在工件坐标系中表示为刀具运动的点。

刀位点在不同刀具上是不一样的，铣刀与钻头的刀位点表示为轴线与底刃端面的交点，如图5-43所示。

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2)坐标测位点

坐标测位点是数控铣床主轴上的一个点，也是数控机床控制各轴移动坐标的标定点，即机床坐标系中表示各轴坐标位置的动点。机床开机后，坐标测位点返回机床原点时将与机床坐标系原点重合，如图5-43所示。

3)标准刀

标准刀是在建立工件坐标系时，用其刀位点作为测定坐标参数的基点，如图5-44所示。标准刀设定好之后，其坐标轴运动的动点就设定在标准刀的刀位点上。

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4)刀补值

铣刀或钻头的长度刀补值为刀具长度与标准刀的差值，如图5-45所示。

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2.刀补指令

1)建立长度刀补

G43：长度刀补“+”即加法运算；

G44：长度刀补“-”即减法运算。

指令格式：

G43(G44)H××；

其中：H××表示刀补号。

G43作用为：Z0?=?Z1?+?(H××)。

其中：Z0为对应标准刀刀位点的Z坐标值，Z1为建立长度刀补后程序中的Z坐标值，经过换算将标准刀的刀位点，转为现加工刀具的刀位点。

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2)撤销长度刀补

G49指令用于撤销长度刀补。

指令格式：G49。

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3.刀补原理

1)无刀补的情况

未加长度刀补的程序如下：

G01Z0；

对于不同的刀具，刀位点的位置如下：

标准刀：刀位点位于工件坐标系Z轴的零点；

T01刀：刀位点位于距工件坐标系Z轴零点为(H01)刀补值的位置；

T02刀：刀位点位于距工件坐标系Z轴零点为(H02)刀补值的位置。

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显然，不建立长度刀补，T01、T02刀具就不能使其刀位点按程序中的坐标值来移动，这样除标准刀外，??他刀具将无法按程序加工，如图5-46(a)所示。;;

2)建立刀补

在建立长度刀补之后，将会控制刀具的刀位点按程序中的坐标值来移动。

T01刀的程序如下：

G43G01H01Z0；

执行此程序后，T01号刀具的刀位点将位于工件坐标系Z向零点。

T02刀的程序如下：

G43G01H02Z0；

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执行此程序后，T02号刀具的刀位点将走到工件坐标系Z向零点，如图5-46(b)所示。若程序中漏掉H××或输入错误，则会造成撞刀事故。

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3)?G43(G44)指令作用

数控系统内部执行的计算公式如下：

G43：Z0?=?Z1?+?(H××)

G44：Z0?=?Z1-?(H××)

其中：Z0为坐标测位点的Z坐标值；Z1为程序中的Z坐标值；H01为刀补值。

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例如：H01?=?-10，程序为G43G01H01Z0，则Z0?=?0?+?(-10)?=?-10。

上式表示程序中的Z值与刀补地址H01中的值相加结果为机床的坐标测位点位于坐标测位点工件坐标系X′O′Z′的Z?-10，数控系统实际控制的是坐标测位点的位移，坐标测位点移到Z?-10，刀具位点移到工件坐标系Z0。

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为了能保证各刀的刀位点按工件坐标系XOZ运动，就必须为每把刀都建立长度刀补。建立长度刀补的任务是，根据各刀的刀补值，将标准刀的刀位点转换到各刀的刀位点，如图5-43所示，也就是数控机床能控制各刀的刀位点。

O′为坐标测位点对应工件坐标系的参考点(坐标原点)，建立长度刀补后，根据数控系统的指令，坐标测位点按Z0(Z坐标?+?刀补值)运动，即在坐标测位点工件坐标系X′O′Z′中运动。标准刀可看作是有刀补值的，其刀补值为0，如图5-47所示。

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若有一个刀补值H02?=?-10的T01号刀和一把刀补值H03?=?15的T02号刀，试指明其在下列程序中T01、T02和标准刀的刀位点，坐标基准点以及其对应的坐标值，如图5-48所示。

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解：(1)标准刀：G01G43H01Z20；

T01：G01G43H02Z20；

T02：G01G43H03Z20；

标准刀 Z0?=?20?+?(H01)?=?20?+?0?=?20(H01?=?0，标准刀的刀补值为0)

T01刀 Z1?=?20?+?(H02)?=?20?+?(-10)?=?10

T02刀 Z2?=?20?+?(H03)?=?20?+?(15)?=?35

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(2)标准刀：G01G43H0