刀具半徑補(bǔ)償原理

1、刀具半徑補(bǔ)償原理14機(jī)制-張哲-149050341075一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕靖拍睿ㄒ唬┦裁词堑毒甙霃窖a(bǔ)償 根據(jù)按零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)生成刀具中心軌跡的功能成為刀具半徑補(bǔ)償功能。（二）刀具半徑功能的主要用途（1）由于刀具的磨損或因換刀引起的刀具半徑變化時(shí)，不必重新編程，只需修改相應(yīng)的偏置參數(shù)即可。（2）加工余量的預(yù)留可通過(guò)修改偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)，而不必為粗、精加工各編制一個(gè)程序。（三）刀具半徑補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒?B刀補(bǔ)特點(diǎn)：刀具中心軌跡的段間都是用圓弧連接過(guò)渡。優(yōu)點(diǎn)：算法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易。缺點(diǎn)：（1）外輪廓加工時(shí)，由于圓弧連接時(shí)，刀具始終在一點(diǎn)切削，外輪廓尖角被加工成小圓角。

2、（2）內(nèi)輪廓加工時(shí)，必須由編程人員人為的加一個(gè)輔助的過(guò)渡圓弧，且必須保證過(guò)渡圓弧的半徑大于刀具半徑。這樣：一是增加編程工作難度；二是稍有疏忽，過(guò)渡圓弧半徑小于刀具半徑時(shí)，會(huì)因刀具干涉而產(chǎn)生過(guò)切，使加工零件報(bào)廢。2C刀補(bǔ)特點(diǎn)：刀具中心軌跡段間采用直線連接過(guò)渡。直接實(shí)時(shí)自動(dòng)計(jì)算刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接交點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：尖角工藝性好；在加工內(nèi)輪廓時(shí)，可實(shí)現(xiàn)過(guò)切自動(dòng)預(yù)報(bào)。兩種刀補(bǔ)在處理方法上的區(qū)別：B刀補(bǔ)采用讀一段，算一段，走一段的處理方法。故無(wú)法預(yù)計(jì)刀具半徑造成的下一段軌跡對(duì)本段軌跡的影響。C刀補(bǔ)采用一次對(duì)兩段進(jìn)行處理的方法。先處理本段，再根據(jù)下一段來(lái)確定刀具中心軌跡的段間過(guò)渡狀態(tài)，從而完成本段刀補(bǔ)運(yùn)算處理。二

3、、刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓ぷ髟恚ㄒ唬┑毒甙霃窖a(bǔ)償?shù)倪^(guò)程刀具半徑補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程分三步。1刀補(bǔ)建立 刀具從起點(diǎn)接近工件，在編程軌跡基礎(chǔ)上，刀具中心向左（G41）或向右（G42）偏離一個(gè)偏置量的距離。不能進(jìn)行零件的加工。 2刀補(bǔ)進(jìn)行 刀具中心軌跡與編程軌跡始終偏離一個(gè)偏置量的距離。 3刀補(bǔ)撤消 刀具撤離工件，使刀具中心軌跡終點(diǎn)與編程軌跡終點(diǎn)（如起刀點(diǎn)）重合。不能進(jìn)行加工。（二）C機(jī)能刀具半徑補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)接形式和過(guò)渡方式1轉(zhuǎn)接形式隨著前后兩段編程軌跡線形的不同，相應(yīng)的刀具中心軌跡有不同的轉(zhuǎn)接形式。CNC系統(tǒng)都有直線和圓弧插補(bǔ)功能，對(duì)這兩種線形組成的編程軌跡，有四種轉(zhuǎn)接形式：（1）直線有直線轉(zhuǎn)接；（2）直線與圓弧轉(zhuǎn)接

4、；（3）圓弧與直線轉(zhuǎn)接；（4）圓弧與圓弧轉(zhuǎn)接。2過(guò)渡方式圖1 矢量夾角：兩編程軌跡在交點(diǎn)處非加工側(cè)的夾角。如圖1所示。 根據(jù)矢量夾角和刀補(bǔ)方向（G41/G42），從一編程段到另一編程段的連接方式（過(guò)渡方式）有三種：縮短型： 1800伸長(zhǎng)型： 9001800插入型： 00900（三）刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接形式和過(guò)渡方式列表表1、表2給出了四種轉(zhuǎn)接形式的三種過(guò)渡方式在插補(bǔ)過(guò)程（三步）中的刀具中心軌跡的列表。表中，實(shí)線-編程軌跡，虛線-刀具中心軌跡，箭頭-走刀方向，-矢量夾角，r刀具中心偏置量。對(duì)刀補(bǔ)建立程序段：當(dāng)本段編程軌跡與下段編程軌跡為非縮短型時(shí)，刀具中心將從起刀點(diǎn)快速走到本段編程軌跡終點(diǎn)處的刀具

5、半徑矢量的頂點(diǎn)；當(dāng)為縮短型時(shí)，刀具中心將從起刀點(diǎn)快速走到下段編程軌跡起點(diǎn)處的刀具半徑矢量的頂點(diǎn)。對(duì)刀補(bǔ)撤消程序段：當(dāng)本段編程軌跡與下段編程軌跡為非縮短型時(shí)，刀具中心將從撤消段編程軌跡起點(diǎn)處的刀具半徑矢量的頂點(diǎn)走到編程終點(diǎn)；當(dāng)為縮短型時(shí)，刀具中心將從上段編程軌跡終點(diǎn)處刀具半徑矢量的頂點(diǎn)快速走到編程軌跡終點(diǎn)。(四)刀具中心軌跡的計(jì)算計(jì)算依據(jù)：編程軌跡和刀具中心偏置量。圖2計(jì)算任務(wù)：計(jì)算出刀具中心軌跡各組成線段的各交點(diǎn)的值，如圖2，即計(jì)算J，K，C，C點(diǎn)的坐標(biāo)值。計(jì)算的已知量：刀具半徑矢量（），編程矢量（），矢量夾角。計(jì)算方法：J點(diǎn)和K點(diǎn)可根據(jù)刀具半徑矢量的模量和方向（垂直于編程矢量）計(jì)算。 C點(diǎn)和C點(diǎn)的坐標(biāo)可有已知矢量的幾何關(guān)系計(jì)算。（五）刀具補(bǔ)償?shù)膶?shí)例圖3 下面說(shuō)明刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓ぷ鬟^(guò)程。如圖3。（1）讀入OA，判斷是刀補(bǔ)建立。（2）讀入AB，根據(jù)矢量夾角小于90過(guò)渡方式為插入型。則計(jì)算a，b，c的坐標(biāo)值，輸出線段Oa、ab、bc，作為刀心軌跡，進(jìn)行插補(bǔ)。（3）讀入BC，根據(jù)矢量夾角小于90過(guò)渡方式為插入型。則計(jì)算d、e的坐標(biāo)值，輸出線段cd、de，作為刀心軌跡，進(jìn)行插補(bǔ)。（4）讀入CD，根據(jù)矢量夾角大于180過(guò)渡方式為縮短型。則計(jì)算f的坐標(biāo)值，輸出線段ef，作為刀心軌跡，進(jìn)行插補(bǔ)。