刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程

1、 數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程教案科目數(shù)控車床加工技術(shù)課 時1課時課題數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程授課班級12數(shù)控1班教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1、了解刀尖圓弧對工件加工的影響。2、掌握刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)亩x、偏置方向的判別。3、掌握刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)闹噶罡袷脚c補(bǔ)償過程。4、了解數(shù)控車床常用車刀的刀沿位置及參數(shù)設(shè)置。能力目標(biāo)1、在足夠了解刀尖圓弧半徑補(bǔ)償和補(bǔ)償過程的基礎(chǔ)上，完成工件精加工程序的編制。情感目標(biāo)1、 通過了解刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，提升學(xué)生對數(shù)控編程與加工的理解，為以后的教學(xué)做一個很好的鋪墊 。 教學(xué)重點(diǎn)1、掌握刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)亩x、偏置方向的判別。2、掌握刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)闹噶罡袷脚c補(bǔ)償過程。

2、3、了解數(shù)控車床常用車刀的刀沿位置及參數(shù)設(shè)置。教學(xué)難點(diǎn)1、理解假想刀尖與實(shí)際刀尖與圓弧圓心的關(guān)系。2、了解為什么刀尖圓弧會對工件加工的影響。教學(xué)內(nèi)容分析數(shù)控車床加工技術(shù)是數(shù)控班級的專業(yè)主修課程。在上堂課中我們學(xué)習(xí)了臺階、錐度、圓弧的編程。本節(jié)課在以前的基礎(chǔ)上新增了刀尖圓弧半徑是影響零件的加工精度因素之一，通過本節(jié)課的內(nèi)容讓學(xué)生理解刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)墓δ芗白饔?，并利用圓錐軸類零件的編程，讓學(xué)生掌握刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)幕驹砑盎静僮鳎员ＷC加工零件的加工精度。教學(xué)對象分析教學(xué)對象為數(shù)控專業(yè)二年級的學(xué)生，在以前的學(xué)習(xí)中他們已經(jīng)開設(shè)過數(shù)控機(jī)床的編程于操作、數(shù)控初級與中級培訓(xùn)。教學(xué)組織 全班同學(xué)人數(shù)4

3、4人，每組設(shè)組員2人。 每組完成一個工件程序的編制。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)：1、 根據(jù)上堂課的內(nèi)容將圖紙零件進(jìn)行程序編制。 學(xué)生編 程導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課 一、刀尖圓弧對工件加工的影響 老師：同學(xué)們，見過外圓車刀嗎？在哪見過？老師：車刀的刀尖是尖嗎？老師：請看下圖，任何一把尖形車刀都會帶有一定的刀尖圓弧，那么，請問刀尖帶有半徑不大的圓弧是起什么作用？圖1 刀尖放大圖圖2 假想刀尖示意圖學(xué)生回 答學(xué)生看 圖思考回 答新課講授新課講授新課講授新課講授新課講授新課講授 老師：黑板上的程序是用假想刀尖,按工件輪廓尺寸而編制的，然而我們實(shí)際的刀尖是帶有一段很小的圓弧，那么在加工過程中對

4、零件的精度是否有影響？ 有哪些影響？請看圖討論刀尖圓弧半徑在數(shù)控加工中的影響。 圖3（a）加工端面、臺階假想刀尖軌跡誤差解答：加工臺階或端面時，對加工表面的尺寸和形狀影響不大，但在端面的中心位置和臺階的清角位置會產(chǎn)生殘留誤差。圖3（b）加工圓錐面 假想刀尖軌跡誤差解答：加工圓錐面時，對錐度不會產(chǎn)生影響，但會產(chǎn)生明顯的位置誤差。圖3（c）加工圓弧 假想刀尖軌跡誤差解答：加工圓弧時，會對圓弧的圓度和圓弧半徑產(chǎn)生影響。會產(chǎn)生過切和欠切的現(xiàn)象。 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)哪康模?編制加工程序時，理論上是將車刀刀尖看成一個點(diǎn)，如圖4所示的P點(diǎn)就是假想刀尖。該點(diǎn)也是編程時與工件尺寸相一致的。然而實(shí)際切削時起作用的

5、切削點(diǎn)是圓弧的A點(diǎn)和B點(diǎn)，它們是實(shí)際切削加工時形成工件表面的點(diǎn)。很顯然假想刀尖點(diǎn)P與實(shí)際切削點(diǎn)A、B是不同的點(diǎn)，所以在進(jìn)行數(shù)控車削的編程和加工過程中，必須對車刀刀尖圓弧產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，才能加工出高精度的工件。PBA 圖4 假想刀尖放大圖那么在編程過程中如何實(shí)現(xiàn)刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，這是這次課的重點(diǎn)內(nèi)容。 二、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償1.編程指令及編程格式老師：請學(xué)生到黑板上寫出編程指令的格式指令格式： G41/G42 G00 /G01 X_ Z_ F_; . G40 G00/G01 X_ Z_ F_；老師：請學(xué)生說出指令中各指令及地址符的含義。 其中G41、G42為刀具半徑左右補(bǔ)償；G40為取消刀具半

6、徑補(bǔ)償；X、Z為建立/取消刀具半徑補(bǔ)償直線段的終點(diǎn)坐標(biāo)；F為進(jìn)給速度。2.刀尖圓弧半徑補(bǔ)償偏置方向的判定：數(shù)控車床不管是后置刀架結(jié)構(gòu)還是前置刀結(jié)構(gòu)，其外圓表面自右向左進(jìn)行切削時，應(yīng)是G42右補(bǔ)償。其內(nèi)圓表面自右向左進(jìn)行切削時，應(yīng)是G41左補(bǔ)償。圖5 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償偏置方向的判別舉例判斷下圖：圖6 判斷車刀的偏置方向3.刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)亩x把帶有刀尖圓弧的車刀的刀位點(diǎn)從假想刀尖移至刀尖圓弧的圓心。為了確保工件輪廓形狀，加工時刀尖圓弧的圓心運(yùn)動軌跡應(yīng)與工件的輪廓偏置一個半徑值，這種偏置稱為刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。4.刀尖圓弧半徑補(bǔ)償過程老師：請問刀尖圓弧半徑補(bǔ)償在程序中如何體現(xiàn)？補(bǔ)償?shù)倪^程又有哪幾步

7、？ 圖7 刀尖圓弧半徑的補(bǔ)償過程刀補(bǔ)的建立：車刀圓弧刃的圓心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個偏置量的過程。刀補(bǔ)的使用：進(jìn)入補(bǔ)償模式，此時車刀圓弧刃的圓心始終與編程軌跡保持設(shè)定的偏置距離。刀補(bǔ)的取消：刀具離開工件，車刀圓弧刃的圓心軌跡過渡到與編程軌跡重合的過程，通過指令G40來執(zhí)行。注：偏置量的大小由刀尖圓弧半徑值決定！3、 刀具刀沿位置及補(bǔ)償值設(shè)定數(shù)控車床在進(jìn)行加工時程序中有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令還不夠，還要在已知刀尖圓弧半徑的情況下，將刀尖圓弧半徑的值輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，這樣才能通過刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令，對誤差進(jìn)行補(bǔ)償。1.確定外圓車刀刀具切削沿位置（即刀具的刀尖形狀在刀具切削沿的位置）

8、圖8（a） 刀尖圓弧位置的選擇2.刀具補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定圖8（a） 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償量設(shè)定的位置頁面4、 執(zhí)行刀補(bǔ)指令應(yīng)知道與注意：（1）、當(dāng)編制零件加工程序時，不需要計算刀具中心運(yùn)動軌跡，只按零件輪廓編程。（2）、執(zhí)行刀補(bǔ)指令后，數(shù)控系統(tǒng)便能自動地計算出刀具中心軌跡，并按刀具中心軌跡運(yùn)動。即刀具自動偏離工件輪廓一個補(bǔ)償距離，從而加工出所要求的工件輪廓。（3）、刀徑補(bǔ)償?shù)囊牒腿∠麘?yīng)在不加工的空行程段上，且在G00或G01程序行上實(shí)施。（4）、刀徑補(bǔ)償引入和卸載時，刀具位置的變化是一個漸變的過程。（5）、當(dāng)輸入刀補(bǔ)數(shù)據(jù)時給的是負(fù)值，則G41、G42互相轉(zhuǎn)化。（6）、G41、G42指令不要重復(fù)規(guī)定，否則

9、會產(chǎn)生一種特殊的補(bǔ)償?！菊n堂小結(jié)】1、 對本次課程進(jìn)行簡單的總結(jié)。經(jīng)過本節(jié)課的講解，同學(xué)們了解了車刀刀尖圓弧半徑對加工工件的影響，學(xué)會判斷偏置的方向，掌握切削沿位置的選擇，靈活使用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。2、 對本次任務(wù)活動中表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)予以肯定與表揚(yáng)。本節(jié)課各位同學(xué)表現(xiàn)非常好，也很認(rèn)真，希望再接再厲；希望全體同學(xué)每一天每一節(jié)課都要有目標(biāo)有努力的方向，每天都有收獲?！景鍟O(shè)計】數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程1、 刀尖圓弧對工件的影響2、 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償1. 指令 3.補(bǔ)償?shù)倪^程（三步）2. 判別方向三、刀具刀沿位置及補(bǔ)償值設(shè)定四、執(zhí)行刀補(bǔ)指令應(yīng)注意【課后作業(yè)】1、使用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償對下圖進(jìn)行程序的編制。小組