外文翻譯刀具補(bǔ)償原理058萬峰設(shè)計(jì)英文翻譯

1、刀具補(bǔ)償原理刀具補(bǔ)償（又稱偏置），在 20 世紀(jì) 6070 年代的數(shù)控加工中沒有補(bǔ)償?shù)母拍?，所以編程人員不得不圍繞刀具的理論路線和實(shí)際路線的相對(duì)關(guān)系來進(jìn)行編程，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。補(bǔ)償?shù)母拍畛霈F(xiàn)以后很大地提高了編程的效率。具有刀具補(bǔ)償功能，在編制加工程序時(shí)，可以按零件實(shí)際輪廓編程，加工前測(cè)量實(shí)際的刀具半徑、長度等，作為刀具補(bǔ)償參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，可以加工出合乎尺寸要求的零件輪廓。刀具補(bǔ)償功能還可以滿足加工工藝等其他一些要求，可以通過逐次改變刀具半徑補(bǔ)償值大小的辦法，調(diào)整每次進(jìn)給量，以達(dá)到利用同一程序?qū)崿F(xiàn)粗、精加工循環(huán)。另外，因刀具磨損、重磨而使刀具尺寸變化時(shí)，若仍用原程序，勢(shì)必造成加工誤差，用刀具長度

2、補(bǔ)償可以解決這個(gè)問題。刀具補(bǔ)償分為 2 種：刀具長度補(bǔ)償；刀具半徑補(bǔ)償。文獻(xiàn)刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的應(yīng)用（工具技術(shù)，2oo4年第38卷no7，徐偉，廣東技術(shù)師范學(xué)院）中提到在數(shù)控加工中有4種補(bǔ)償：刀具長度補(bǔ)償；刀具半徑補(bǔ)償；夾具補(bǔ)償；夾角補(bǔ)償（g39）。這四種補(bǔ)償基本上能解決在加工中因刀具形狀而產(chǎn)生的軌跡問題。1. 刀具長度補(bǔ)償1.1 刀具長度的概念刀具長度是一個(gè)很重要的概念。我們?cè)趯?duì)一個(gè)零件編程的時(shí)候，首先要指定零件的編程中心，然后才能建立工件編程坐標(biāo)系，而此坐標(biāo)系只是一個(gè)工件坐標(biāo)系，零點(diǎn)一般在工件上。長度補(bǔ)償只是和 z 坐標(biāo)有關(guān)，它不象 x、y 平面內(nèi)的編程零點(diǎn)，因?yàn)榈毒呤怯芍鬏S錐孔定位而不

3、改變，對(duì)于 z 坐標(biāo)的零點(diǎn)就不一樣了。每一把刀的1長度都是不同的，例如，我們要鉆一個(gè)深為 50mm 的孔，然后攻絲深為 45mm，分別用一把長為 250mm 的鉆頭和一把長為 350mm 的絲錐。先用鉆頭鉆孔深 50mm，此時(shí)機(jī)床已經(jīng)設(shè)定工件零點(diǎn)，當(dāng)換上絲錐攻絲時(shí)，如果兩把刀都從設(shè)定零點(diǎn)開始加工，絲錐因?yàn)楸茹@頭長而攻絲過長，損壞刀具和工件。此時(shí)如果設(shè)定刀具補(bǔ)償，把絲錐和鉆頭的長度進(jìn)行補(bǔ)償，此時(shí)機(jī)床零點(diǎn)設(shè)定之后，即使絲錐和鉆頭長度不同，因補(bǔ)償?shù)拇嬖?，在調(diào)用絲錐工作時(shí)，零點(diǎn) z 坐標(biāo)已經(jīng)自動(dòng)向 z+（或 z）補(bǔ)償了絲錐的長度，保證了加工零點(diǎn)的正確。1.2 刀具長度補(bǔ)償指令通過執(zhí)行含有 g43（g4

4、4）和 h 指令來實(shí)現(xiàn)刀具長度補(bǔ)償，同時(shí)我們給出一個(gè) z坐標(biāo)值，這樣刀具在補(bǔ)償之后移動(dòng)到離工件表面距離為 z 的地方。另外一個(gè)指令 g49是取消 g43（g44）指令的，其實(shí)我們不必使用這個(gè)指令，因?yàn)槊堪训毒叨加凶约旱拈L度補(bǔ)償，當(dāng)換刀時(shí)，利用 g43（g44）h 指令賦予了自己的刀長補(bǔ)償而自動(dòng)取消了前一把刀具的長度補(bǔ)償。g43 表示存儲(chǔ)器中補(bǔ)償量與程序指令的終點(diǎn)坐標(biāo)值相加，g44 表示相減，取消刀具長度偏置可用 g49 指令或 h00 指令。程序段 n80 g43 z56 h05 與中，假如 05 存儲(chǔ)器中值為 16，則表示終點(diǎn)坐標(biāo)值為 72mm。1.3 刀具長度補(bǔ)償?shù)膬煞N方式(1) 用刀具的

5、實(shí)際長度作為刀長的補(bǔ)償（推薦使用這種方式）。使用刀長作為補(bǔ)償就是使用對(duì)刀儀測(cè)量刀具的長度，然后把這個(gè)數(shù)值輸入到刀具長度補(bǔ)償寄存器中，作為刀長補(bǔ)償。使用刀具長度作為刀長補(bǔ)償?shù)睦碛扇缦拢菏紫?，使用刀具長度作為刀長補(bǔ)償，可以避免在不同的工件加工中不斷地修改刀長偏置。這樣一把刀具用在不同的工件上也不用修改刀長偏置。在這種情況下，可以按照一定的刀具編號(hào)規(guī)則，給每一把刀具作檔案，用一個(gè)小標(biāo)牌寫上每把刀具的相關(guān)參數(shù)，包括刀具的長度、半徑等資料，事實(shí)上許多大型的機(jī)械加工型企業(yè)對(duì)數(shù)控加工設(shè)備的刀具管理都采用這種辦法。這對(duì)于那些專門設(shè)有刀具管理部門的公司來說，就用不著和操作工面對(duì)面地告訴刀具的參數(shù)了，同時(shí)即使因刀

6、庫容量原因把刀具取下來等下次重新裝上時(shí)，只需根據(jù)標(biāo)牌上的刀長數(shù)值作為刀具長度補(bǔ)償而不需再進(jìn)行測(cè)量。其次，使用刀具長度作為刀長補(bǔ)償，可以讓機(jī)床一邊進(jìn)行加工運(yùn)行，一邊在對(duì)刀儀上進(jìn)行其他刀具的長度測(cè)量，而不必因?yàn)樵跈C(jī)床上對(duì)刀而占用機(jī)床運(yùn)行時(shí)2間，這樣可以充分發(fā)揮加工中心的效率。這樣主軸移動(dòng)到編程 z 坐標(biāo)點(diǎn)時(shí)，就是主軸坐標(biāo)加上（或減去）刀具長度補(bǔ)償后的 z 坐標(biāo)數(shù)值。（2）利用刀尖在 z 方向上與編程零點(diǎn)的距離值（有正負(fù)之分）作為補(bǔ)償值。這種方法適用于機(jī)床只有一個(gè)人操作而沒有足夠的時(shí)間來利用對(duì)刀儀測(cè)量刀具的長度時(shí)使用。這樣做當(dāng)用一把刀加工另外的工件時(shí)就要重新進(jìn)行刀長補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置。使用這種方法進(jìn)行刀長補(bǔ)

7、償時(shí)，補(bǔ)償值就是主軸從機(jī)床 z 坐標(biāo)零點(diǎn)移動(dòng)到工件編程零點(diǎn)時(shí)的刀尖移動(dòng)距離，因此此補(bǔ)償值總是負(fù)值而且很大。2 刀具半徑補(bǔ)償2.1 刀具半徑補(bǔ)償概念在輪廓加工時(shí)，刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡（刀具中心或金屬絲中心的運(yùn)動(dòng)軌跡）與被加工零件的實(shí)際輪廓要偏移一定距離，這種偏移稱為刀具半徑補(bǔ)償，又稱刀具中心偏移。如圖 3-1 所示，在加工內(nèi)輪廓時(shí)，刀具中心向工件輪廓的內(nèi)部偏移一個(gè)距離；而加工外輪廓時(shí)，刀具中心向工件的外側(cè)偏移一個(gè)距離，這個(gè)偏移，就是所謂的刀具半徑補(bǔ)償。圖中，粗實(shí)線為工件輪廓，虛線為刀具中心軌跡。本圖中的偏移量為刀具半徑值。而在粗加工和半精加工時(shí)，偏移量為刀具半徑和加工余量之和。刀內(nèi)輪廓加工刀具c/b

8、外輪廓加工a/b/由于數(shù)控系統(tǒng)控制的是刀c/具中心軌跡，因此數(shù)控系統(tǒng)要根據(jù)輸入的零圖 3-1 b 功能刀具補(bǔ)償?shù)慕徊纥c(diǎn)和間斷點(diǎn)件輪廓尺寸及刀具半徑補(bǔ)償值計(jì)算出刀心軌跡。由此可見，刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控加工有著非常重要的作用，根據(jù)刀具補(bǔ)償指令，數(shù)控加工機(jī)床可自動(dòng)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)3償。特別是在手工編程時(shí)，刀具半徑補(bǔ)償尤為重要。手工編程時(shí)，運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償指令，就可以根據(jù)零件的輪廓值編程，不需計(jì)算刀心軌跡編程，這樣就大大減少了計(jì)算量和出錯(cuò)率。雖然利用 cad/cam 自動(dòng)編程，手工計(jì)算量小，生成程序的速度快，但當(dāng)?shù)毒哂猩倭磕p或加工輪廓尺寸與設(shè)計(jì)尺寸稍有偏差時(shí)或者在粗銑、半精銑和精銑的各工步加工余量變化時(shí)

9、，仍需作適當(dāng)調(diào)整，而運(yùn)用了刀具半徑補(bǔ)償后，不需修改刀具尺寸或建模尺寸而重新生成程序，只需要在數(shù)控機(jī)床上對(duì)刀具補(bǔ)償參數(shù)做適當(dāng)修改即可。既簡(jiǎn)化了編程計(jì)算，又增加了程序的可讀性。刀具半徑補(bǔ)償有 b 功能（basic）和 c 功能（complete）兩種補(bǔ)償形式。由于 b功能刀具半徑補(bǔ)償只根據(jù)本段程序進(jìn)行刀補(bǔ)計(jì)算，不能解決程序段之間的過渡問題，要求將工件輪廓處理成圓角過渡如圖 3-1 所示，因此工件尖角處工藝性不好。而且編程人員必須事先估計(jì)出刀補(bǔ)后可能出現(xiàn)的間斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)，并進(jìn)行人為處理，顯然增加編程的難度；而 c 功能刀具半徑補(bǔ)償能自動(dòng)處理兩程序段刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接，可完全按照工件輪廓來編程，因此現(xiàn)

10、代 cnc 數(shù)控機(jī)床幾乎都采用 c 功能刀具半徑補(bǔ)償。這時(shí)要求建立刀具半徑補(bǔ)償程序段的后續(xù)至少兩個(gè)程序段必須有指定補(bǔ)償平面的位移指令（g00、g01，g02、g03 等），否則無法建立正確的刀具補(bǔ)償。2.2 刀具半徑補(bǔ)償指令根據(jù) iso 規(guī)定，當(dāng)?shù)毒咧行能壽E在程序規(guī)定的前進(jìn)方向的右邊時(shí)稱為右刀補(bǔ)，用 g42 表示；反之稱為左刀補(bǔ)，用 g41 表示。g41 是刀具左補(bǔ)償指令（左刀補(bǔ)），即順著刀具前進(jìn)方向看(假定工件不動(dòng))，刀具中心軌跡位于工件輪廓的左邊，稱左刀補(bǔ)。如圖 3.2(a)所示。g42 是刀具右補(bǔ)償指令（右刀補(bǔ)），即順著刀具前進(jìn)方向看(假定工件不動(dòng))，刀具中心軌跡位于工件輪廓的右邊，稱右

11、刀補(bǔ)。如圖 3.2(b)所示。g40 是為取消刀具半徑補(bǔ)償指令。使用該指令后，41、42 指令無效。(a) 外輪廓補(bǔ)(b) 內(nèi)輪廓補(bǔ)圖 3-2 刀具半徑的左右補(bǔ)償4在使用 g41、g42 進(jìn)行半徑補(bǔ)償時(shí)應(yīng)采取以下步驟：（1）設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值：程序啟動(dòng)前，在刀具補(bǔ)償參數(shù)區(qū)內(nèi)設(shè)置補(bǔ)償值。（2）刀補(bǔ)的建立：刀具從起刀點(diǎn)接近工件，刀具中心軌跡的終點(diǎn)不在下一個(gè)程序段指定的輪廓起點(diǎn)，而是在法線方向上偏移一個(gè)刀具補(bǔ)償?shù)木嚯x。在該段程序中，動(dòng)作指令只能用 g00 或 g01。（3）刀補(bǔ)進(jìn)行：在刀具補(bǔ)償進(jìn)行期間，刀具中心軌跡始終偏離編程軌跡一個(gè)刀具半徑的偏移值。在此狀態(tài)下，g00、g01、g02、g03 都可以使用。（4）刀補(bǔ)的取消：在刀具撤離工件、返回原點(diǎn)的過程中取消刀補(bǔ)。此時(shí)只能用g00、g01。2.3 功能刀具半徑補(bǔ)償對(duì)直線而言，刀具補(bǔ)償后的軌跡是與原直線平行的直線，只需要計(jì)算出刀具中心軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)值