地球極半徑(全面版)資料

1、地球極半徑（全面版）資料一，地球極半徑：1, 地球的北半球要比南半球細(xì)長(zhǎng)一些；北極地區(qū)的大地水準(zhǔn)面(即平均海平面)比參考扁球體要高出10米左右，南極地區(qū) 則要凹進(jìn)去30米左右。2, 地球南、北兩半球不對(duì)稱，北半球較細(xì)長(zhǎng)而南半球較粗短，北半球平均半徑比南半球小31.8米，北極海面高出大地水準(zhǔn)面14米，南極則低于大地水準(zhǔn)面 24米，因而地球呈三軸橢球體。3, 由于地球形狀不規(guī)則，質(zhì)量分布也不均勻，對(duì)于衛(wèi)星所受到的吸引力不能用簡(jiǎn)單表達(dá)式描寫，常用無(wú)窮級(jí)數(shù)展開式描述。這個(gè)級(jí)數(shù)收斂很慢，說(shuō)明地球引力是很復(fù)雜的。這個(gè)力僅與衛(wèi)星的位置有關(guān)，屬于保守力。衛(wèi)星受到的引力加速度是位函數(shù)的方向?qū)?shù)。 而位函數(shù)的 表

2、達(dá)式是:丹Ms JRe為地式中r、入、$在描寫衛(wèi)星位置的球坐標(biāo)中分別為地心距離、地心經(jīng)度、地心緯度;球赤道平均半徑；卩為地球引力常數(shù)；Pn(sin© )是自變量sin $的n階勒讓德多項(xiàng)式，P嬘(sin $ )是m次n階的締合勒讓德多項(xiàng)式；Jn、Jnm、入nm是與地球形狀及密度分布有關(guān)的常數(shù)。J2值為1.08263 X 10-3，其他系數(shù)都在10-6量級(jí)。位函數(shù)的項(xiàng)可以分為三類： 位函數(shù)的第一項(xiàng)是球形地球的引力項(xiàng)。如僅有這一項(xiàng)，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道為開普勒橢圓軌道。 勒讓德多項(xiàng)式項(xiàng)稱為帶諧項(xiàng)。帶諧項(xiàng)只與衛(wèi)星所處的緯度有關(guān)， 反映地球的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。J2項(xiàng)表示地球是一個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球體，其赤道半徑比極

3、半徑長(zhǎng)21.4公里。J2項(xiàng)是主要項(xiàng)，常稱為地球扁率攝動(dòng)。 J3項(xiàng)反映地球南北不對(duì)稱，南半球比北半球大，北極突出而南極凹進(jìn)，呈梨形。 締合勒讓德多項(xiàng)式項(xiàng)稱為田諧項(xiàng)。田諧項(xiàng)與衛(wèi)星的經(jīng)度和緯度都有關(guān)。對(duì)于一般衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)度值變化為周期性，影響互相抵消。對(duì)于同步衛(wèi)星，尤其是靜止衛(wèi)星，經(jīng)度變化很小，田諧項(xiàng)的影響才比較明顯。J22項(xiàng)反映地球赤道也是一個(gè)橢圓，這個(gè)橢圓的長(zhǎng)軸只比短軸長(zhǎng)138米。長(zhǎng)軸約在東經(jīng) 162°和西經(jīng)18°方向，短軸約在東經(jīng) 72°和西經(jīng)108°方 向，這一項(xiàng)對(duì)地球靜止衛(wèi)星軌道的攝動(dòng)已不可忽略。4, 地球的真實(shí)形狀，可以用大地水準(zhǔn)面的各部分對(duì)于參

4、考扁球體的偏離米表示。大地水 準(zhǔn)面與同它最迫近的扁球體相比，最大的偏離不過(guò)幾十米。概括地說(shuō)，北半球的高緯地區(qū)和南半球的低緯地區(qū)，大地水準(zhǔn)面高出參考扁球體； 而北半球的低緯地區(qū)和南半球的高緯地區(qū)， 大地水準(zhǔn)面稍低于參考扁球體。特別明顯的對(duì)比是， 南北兩半球的極半徑的差異：北極的大地水準(zhǔn)面高出參考扁球約10米，而南極的大地水準(zhǔn)面低于參考扁球體約30米。二者有40米之差，比較起來(lái)，北半球略顯凸起，南半球較為扁平。地球的外表被一層大氣所環(huán)繞，透過(guò)大氣則為大部分被海水所覆蓋的固體地球表面。地球表面起伏不平，為便于測(cè)量，以平均海水面所形成的封閉曲面為參考面。此參考面稱為大地水準(zhǔn)面。它是個(gè)假想的通過(guò)大陸延伸

5、所現(xiàn)成的曲面。地球的形狀和大小就是指大地水準(zhǔn)面的形狀和大小。赤道半徑6378km，兩極半徑6357km。赤道周長(zhǎng)40075km，即兩極稍稍壓扁的球體，旋轉(zhuǎn)橢球體。長(zhǎng)短半徑差為21km。實(shí)際上北凸(10m)南凹(30m)，略呈一梨形。通常當(dāng)作球體處理。MM (M3X,空凱騎卜誹處戈怛帶我療 苕芥耳,證 扎豐勿鄉(xiāng)，極點(diǎn)時(shí)間南極點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間采用東十二區(qū)新西蘭的區(qū)時(shí)，因?yàn)闁|十二區(qū)是地球上新一天開始最早的地方。ra i i上電水離休£媒找性u(píng)s冊(cè)分：和就球 算冥帛趴節(jié)肖土 ift”地?zé)釙A那戟小1-2檢據(jù)衛(wèi)星對(duì)所件牡的淮邸靜狀【今尢 <P«dK«:ciio杞醴撰畔的眾盤

6、門f 6ct*N5、刀具半徑補(bǔ)償功能從上述幾個(gè)實(shí)例可知， 走刀軌跡是刀具中心軌跡。 刀具中心軌跡 跟工件輪廊是不重合的而是偏距一個(gè)刀具半徑出來(lái)的。 如果不用刀具 半徑補(bǔ)償功能，編程時(shí)就要先計(jì)算出刀具中心軌跡的各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)再按 刀具中心軌跡的坐標(biāo)來(lái)編程。 大大加大編程的難度及工作量。 如果使 用刀具半徑補(bǔ)償功能， 編程時(shí)按圖紙尺寸編程就可， 我們只需事先在 數(shù)控系統(tǒng)里設(shè)置刀具半徑值。 運(yùn)行程序時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行偏置工件輪 廓一個(gè)刀具半徑的刀具軌跡。 刀具半徑補(bǔ)償指令 G41/ G42 指令格式：G41 D_:刀具半徑左補(bǔ)償。順著刀具移動(dòng)的方向看，刀具在工件左側(cè)， 使用刀具半徑左補(bǔ)償。G42 D_:刀

7、具半徑右補(bǔ)償。順著刀具移動(dòng)的方向看，刀具在工件右側(cè)， 使用刀具半徑右補(bǔ)償。G40:取消刀具半徑補(bǔ)償。D_表示調(diào)用的刀補(bǔ)號(hào)，如 D1表示調(diào)用1號(hào)刀補(bǔ)。說(shuō)明：1 刀具半徑補(bǔ)償功能如下圖，用半徑為R的刀具切削工件A,刀具中心路徑為圖中B，路徑B距離A為R。刀具偏移工件A半徑的距離稱為補(bǔ)償B （補(bǔ)償?shù)毒咧行穆窂剑┚幊倘藛T用刀具半徑補(bǔ)償模式編制加工程序，加工中，測(cè)定刀具直徑并錄入CNC的存儲(chǔ)器，刀具路徑變成補(bǔ)償路徑 B。2補(bǔ)償量（D值）一般是刀具的半徑值，有的系統(tǒng)也有用刀具直徑值立式數(shù)控銃削刀具半徑補(bǔ)償功能的運(yùn)用在數(shù)控銃床零件加工過(guò)程中， 由于刀具的磨損、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際刀具尺寸與編程時(shí)規(guī)定的刀具尺寸不一致和更

8、換刀具等原因， 都會(huì)直接影響最終加工尺寸，造成加工誤差。為了最大限度地減少因刀具尺寸變化等原因造成的誤差，目前數(shù)控銃床通常 都具有刀具半徑補(bǔ)償功能，根據(jù)輸入的修正補(bǔ)償量和程序自動(dòng)地加工出優(yōu)質(zhì)零件，否則，很難保證加工精度。同時(shí)，使用 刀具半徑補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)零件輪廓直接編程的巨變，大大簡(jiǎn)化了編程工作量。因此，理解刀具半徑補(bǔ)償并能正確靈活地 使用刀具補(bǔ)償功能，將起到事半功倍的效果，將刀具補(bǔ)償和變量編程結(jié)合使用，還可實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜曲面的加工，在數(shù)控切 削加工中有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。一、對(duì)刀具半徑補(bǔ)償?shù)恼J(rèn)識(shí)1刀具半徑補(bǔ)償作用在數(shù)控銃床上進(jìn)行輪廓加工時(shí)，由于銃刀半徑的存在，刀具中心軌跡和工件輪廓不重合，兩者相

9、差一個(gè)刀具半徑值， 為此必須使刀具沿工件輪廓的法向偏移一個(gè)刀具半徑值，才能保證零件的輪廓尺寸，如圖1所示。這種自動(dòng)偏移計(jì)算稱為刀具半徑補(bǔ)償?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床通常都具備完善的刀具半徑補(bǔ)償功能，編程人員只需根據(jù)輪廓編程，數(shù)控裝置就會(huì)自動(dòng)計(jì)算 刀具中心軌跡，加工出所需要的工件輪廓。需要注意的是，在使用刀具半徑補(bǔ)償指令后，如果具體加工時(shí)選用不同半徑的 刀具，則自動(dòng)偏移量是不同的，如圖1當(dāng)中就分別選擇了半徑不同的刀具1和刀具2進(jìn)行加工，其軌跡偏移量就明顯不同。2刀具半徑補(bǔ)償指令刀具半徑補(bǔ)償指令有 G41、G42和G40共3個(gè)指令。沿著刀具前進(jìn)方向看，刀具位于工件輪廓的左側(cè)，稱為左補(bǔ)償， 用G41指令，相當(dāng)于

10、順銃，常在精加工階段采用，如圖1刀具1中心軌跡所示 沿著刀具前進(jìn)方向看，刀具位于工件輪廓的右側(cè)，稱為右補(bǔ)償，用 G42指令，相當(dāng)于逆銃，常用于工件表面硬皮和粗加工，如圖1刀具2中心軌跡所示;G40指令是用于取消補(bǔ)償用。3刀具半徑補(bǔ)償執(zhí)行過(guò)程刀具半徑補(bǔ)償工作過(guò)程分為三步。第一步，建立刀具半徑補(bǔ)償，如圖1中的SA段所示，這個(gè)工作要在切削工件之前完成。第二步，執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償。如圖1當(dāng)中，左刀具半徑補(bǔ)償 ABCDA段和右刀具半徑補(bǔ)償 ADCBA所示。第三步，撤消刀具半徑補(bǔ)償。如圖 1當(dāng)中AS段所示，加工結(jié)束后取消刀具半徑補(bǔ)償，刀具回到起始位置S。、刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用剖析1實(shí)現(xiàn)零件的輪廓加工，提高加工

11、精度使用刀具半徑補(bǔ)償指令可以按零件的內(nèi)、外輪廓直接編程，實(shí)現(xiàn)輪廓加工，這是刀具半徑補(bǔ)償?shù)囊话銘?yīng)用。由于刀具 半徑補(bǔ)償值不一定等于刀具半徑值，因此在首件加工時(shí)，為了不浪費(fèi)材料，應(yīng)采取增加刀具半徑補(bǔ)償值的方法，根據(jù)加工 實(shí)測(cè)值和理論值之差， 修正刀具半徑補(bǔ)償值，從而提高加工精度。同一加工程序，當(dāng)?shù)毒吣p或重磨后，直徑會(huì)發(fā)生改變,則需要通過(guò)修改刀具半徑補(bǔ)償值來(lái)獲得所需的尺寸精度，增加程序的柔性。2同一程序?qū)崿F(xiàn)零件粗、精加工刀具半徑補(bǔ)償除簡(jiǎn)化編程外，還可以用修改刀具半徑補(bǔ)償值的方法，實(shí)現(xiàn)用同一程序進(jìn)行輪廓的粗、精加工。即在粗 加工階段：刀具半徑補(bǔ)償值=刀具半徑+精加工余量；在精加工階段，刀具半徑補(bǔ)償值

12、 =刀具半徑+修正值。3設(shè)置正負(fù)刀具半徑補(bǔ)償值實(shí)現(xiàn)零件的等寬壁厚加工一般情況下，刀具半徑補(bǔ)償值應(yīng)為正值，若補(bǔ)償值為負(fù)值，則G41和G42相互替換。利用這一特點(diǎn)，當(dāng)加工相等寬度的、由直線和圓弧或者含有曲線的等距輪廓工件時(shí)，只需針對(duì)一個(gè)輪廓進(jìn)行編程即可：加工好第一個(gè)輪廓后，修改刀具 半徑補(bǔ)償值，使 刀具半徑補(bǔ)償值=-（刀具半徑+輪廓寬度）”，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)第二個(gè)輪廓的加工。在實(shí)際加工時(shí)，需要考慮建立刀具半徑補(bǔ)償和撤銷刀具半徑補(bǔ)償時(shí)的刀軌，會(huì)不會(huì)引起對(duì)加工工件的過(guò)切或與工件輪 廓相干涉，若影響，只需要修改或者撤消刀具半徑補(bǔ)償?shù)能壽E即可。同理，在模具加工中，利用同一程序也可以加工同一 公稱尺寸的內(nèi)外兩個(gè)型

13、面，且可通過(guò)修改刀具半徑補(bǔ)償值保證配合精度。4使用刀具半徑補(bǔ)償和變量編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪廓倒圓/倒角的加工上述刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用，一般地，是在加工開始前將刀具半徑補(bǔ)償值輸入到數(shù)控裝置，加工過(guò)程中，刀具半徑補(bǔ)償 值是保持不變的，稱為定刀具半徑補(bǔ)償。另一種情況，刀具半徑補(bǔ)償值在加工過(guò)程中需要按一定的規(guī)律改變，被稱為變刀 具半徑補(bǔ)償。變刀具半徑補(bǔ)償需要與變量編程結(jié)合才能發(fā)揮作用。所謂變量編程，即允許程序中使用變量和給變量賦值， 并能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和條件轉(zhuǎn)移，是數(shù)控程序編制的高級(jí)形式。FNNUCOi系統(tǒng)的變量編程，可利用G10指令和系統(tǒng)變量按照某種規(guī)律改變刀具半徑補(bǔ)償值，在程序同一軌跡的控制下，可實(shí)

14、現(xiàn)對(duì)具有一定規(guī)律的邊緣截面復(fù)雜曲面的加工，通用性強(qiáng)。如工件任意輪廓的倒圓、倒角加工，或圓孔/圓柱的邊緣倒圓、倒角加工等。三、刀具半徑補(bǔ)償運(yùn)用實(shí)例1定刀具半徑補(bǔ)償編程實(shí)例-t阿昶昭=皿遊血0圈2 刀具豐桎補(bǔ)鶴運(yùn)周 賓例韋件團(tuán)如圖 2 所示零件，工材硬鋁，在零件外圍加工一個(gè)類似矩形的壁厚 4mm 的等距輪廓，且外輪廓邊緣倒半徑 2mm 的圓 角。經(jīng)過(guò)工藝分析，確定主視圖正方形中心為X 、Y 坐標(biāo)軸編程原點(diǎn)，水平向右為X 軸正向，向上為 Y 軸正向， Z 軸零點(diǎn)在工件頂面上；外輪廓和倒圓加工選擇12mm高速鋼立銃刀，等寬內(nèi)輪廓選擇8mm高速鋼槽刀，則用 FNNUCOi編寫外輪廓加工程序如下。0000

15、1;（主程序，d12mm立銃刀）G40G80G49G21G94G17G16；（ 初始化 ）G43Z100.H01;Y-62.5; Z5.0 M08;G01Z-9.0 F200;D01M98P8011F120（ 分層粗銑外輪廓 ）G01Z-18.0;D01M98P8011F120（ 分層粗銑外輪廓 ）/G91G28Z0.;/G91G28Y0.;/M01;（ 選擇性停止 ）G90G00Z5.0;G01Z-18.0F200;D11M98P8011F80;（ 精銑外輪廓 ）G00Z200.0;M30;08011（子程序，外輪廓軌跡 ）G41G01X15.; （ 建立刀具半徑補(bǔ)償 ）G03X0.Y-47

16、.5R15.;（ 圓弧切入 ）G01X-47.5,R10.;Y-14.,R9.0;G01Y47.5.,R10.;X-4.0,R9.0;G03X14.R9.,R9;G01X47.5,R10.;Y-47.5.,R10.;XO.;G03X-15.Y-62.5R15.;（圓弧切出）G40G01X0.;（取消刀具半徑補(bǔ)償）M99;其中，在外輪廓粗切時(shí)，刀具半徑補(bǔ)償D01輸入“6.2,”外輪廓精切時(shí)，實(shí)測(cè)工件尺寸計(jì)算修正量，刀具半徑補(bǔ)償D11輸入“6+修正量。在內(nèi)輪廓加工時(shí)，只需修改程序頭和結(jié)尾的進(jìn)退刀路線，把刀具半徑補(bǔ)償變量D01設(shè)置為-'（4.2+4）；就可對(duì)內(nèi)輪廓進(jìn)行粗加工，內(nèi)輪廓精加工時(shí)只

17、需把D11改為-'（4+4+修正量）”即可。由此可知，采用刀具半徑補(bǔ)償后，同一程序只需改變進(jìn)退刀路線和刀具半徑補(bǔ)償值，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)等壁厚零件的內(nèi)外輪廓的粗、精加工。2.變刀具半徑補(bǔ)償編程實(shí)例依然是上述加工實(shí)例，如果希望采用變刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆绞骄幹萍庸こ绦颍敲词紫纫獜墓に嚿戏治鐾廨喞箞A加工。由于圓角半徑僅2mm,余量不大，因此為提高加工效率，粗精加工合一，選用12mm平底立銃刀。由于使用變刀具半徑補(bǔ)償編程的關(guān)鍵，是建立加工曲面截?cái)嗝媲€與刀具半徑補(bǔ)償變量之間的規(guī)律數(shù)學(xué)關(guān)系，經(jīng)分析，建立如圖3所示的變刀具半徑補(bǔ)償幾何計(jì)算模型。4畫出榭I襪兩I圖弓歹卜輪爲(wèi)倒BJ變刀賓半徑補(bǔ)償計(jì)澤圖中點(diǎn)A為

18、SE圓弧上任意一點(diǎn)，設(shè) #1變量表示刀具半徑，#2變量表示倒圓半徑，#11為循環(huán)變量0 , 90, #4表示 變刀具半徑補(bǔ)償變量，#3表示刀心到倒圓圓心的距離，由圖中幾何關(guān)系可得，截?cái)嗝鎴A弧曲線上任一點(diǎn)A的刀具半徑補(bǔ)償值：#4=#3-#2=#2*COS#11+#1-#2，由于A點(diǎn)的任意性，該公式即為加工曲面截?cái)嗝媲€與刀具半徑補(bǔ)償變量之間的數(shù) 學(xué)關(guān)系。因此，根據(jù)圖3所示的幾何關(guān)系，可求出 A點(diǎn)位置刀心的Z軸坐值：#5=#2*sin#11-1。根據(jù)上述變量之間的關(guān)系，采用點(diǎn)A自下而上運(yùn)動(dòng)等高環(huán)切的加工路線，循環(huán)調(diào)用外輪廓軌跡子程序進(jìn)行等高加工，編制變量程序如下，即可實(shí)現(xiàn)輪廓倒圓加工。若表面精度高

19、，可選擇球刀，道理相同。O0002;（12mm立銃刀）G40G80G49G21G94G17G16;#1=6.;（刀具半徑）#2=2.;（倒圓半徑）#1仁0.；（角度賦初值為0）G43Z100.H01;Y-62.5;Z5.0 M08;G01Z0.F200;WH#11LE90DO1 ;（ 當(dāng)型循環(huán) ）#3=#2* COS#11+#1-1;（ 刀心到倒圓心的距離 ）#5=#2*SIN#11-1;（Z 軸坐標(biāo)值 ）#4=#3-#2 ;（刀具半徑補(bǔ)償值 ）G01Z#5F30O; （Z 軸進(jìn)刀至切削位置 ）G1OL12P01R#4;（ 將變刀具半徑補(bǔ)償值賦給D01）D01M98P8011F1000;（ 調(diào)

20、輪廓子程序 ）#11=#11+1.;（ 角度循環(huán)遞增，遞增量可據(jù)實(shí)際情況設(shè)置 ）END1;（ 循環(huán)結(jié)束 ）G00Z200.0;M30;四、結(jié)束語(yǔ)靈活運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償功能對(duì)簡(jiǎn)化數(shù)控手工編程， 保證和提高加工精度， 提高程序柔性， 實(shí)現(xiàn)輪廓倒圓 /倒角之類的曲 面加工具有重要意義和價(jià)值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)使用刀具半徑補(bǔ)償時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）建立或撤消刀具半徑補(bǔ)償時(shí)，刀具必須在補(bǔ)償平面內(nèi)或 G01 方式下移動(dòng)，且移動(dòng)距離大于刀具半徑補(bǔ)償值。（2） 在補(bǔ)償狀態(tài)下，銃削內(nèi)側(cè)最小圓弧一般要求滿足關(guān)系：刀具半徑三刀具半徑補(bǔ)償值 三最小內(nèi)側(cè)圓弧半徑。（3）建立刀具半徑補(bǔ)償后，不能出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)程序段無(wú)選擇補(bǔ)償坐標(biāo)平

21、面的移動(dòng)指令。否則，編制的加工程序運(yùn)行時(shí)產(chǎn) 生報(bào)警，無(wú)法執(zhí)行。刀具補(bǔ)償編程時(shí)，認(rèn)為車刀刀尖是一個(gè)點(diǎn)，而實(shí)際上為了提高刀具壽命和工件表面質(zhì)量，車刀刀 尖常磨成一個(gè)半徑不大的圓弧，為提高工件的加工精度，編制圓頭刀程序時(shí)，需要對(duì)刀 具半徑進(jìn)行補(bǔ)償。大多數(shù)數(shù)控車床都具有刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能（G41, G42）,這類數(shù)控車床可直接按工件輪廓尺寸編程。數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償時(shí)間:2007-7-7 9:23:001. 格式G41 X_ Z_;G42 X_ Z_;在刀具刃是尖利時(shí)，切削進(jìn)程按照程序指定的形狀執(zhí)行不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。不過(guò)，真實(shí) 的刀具刃是由圓弧構(gòu)成的（刀尖半徑）就像右圖所示，在圓弧插補(bǔ)和攻螺紋的情況

22、下刀尖半徑會(huì)帶來(lái)誤差。2.偏置功能命令切削位置刀具路徑 補(bǔ)償?shù)脑瓌t取G40取消刀具按程序路徑的移動(dòng)決于刀尖圓弧中心G41右側(cè)刀具從程序路徑左側(cè)移動(dòng)的動(dòng)向，它總是與 切削表面法向里的 半徑矢量不重合。G42左側(cè)刀具從程序路徑右側(cè)移動(dòng)因此，補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)點(diǎn)是刀尖中心。通常，刀具長(zhǎng)度和刀尖半徑的補(bǔ)償是按一個(gè)假想的刀刃為基準(zhǔn)，因此為測(cè)量帶來(lái)一些困難。把這個(gè)原則用于刀具補(bǔ)償，應(yīng)當(dāng)分別以X和Z的基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)測(cè)量刀具長(zhǎng)度刀尖半徑 R，以及用于假想刀尖半徑補(bǔ)償所需的刀尖形式數(shù)（0-9）。這些內(nèi)容應(yīng)當(dāng)事前輸入刀具偏置文件。刀尖半徑偏置”應(yīng)當(dāng)用G00或者G01功能來(lái)下達(dá)命令或取消。不論這個(gè)命令是不是帶圓弧插補(bǔ)，刀不會(huì)正確

23、移動(dòng)，導(dǎo)致它逐漸偏離所執(zhí)行的路徑。因此，刀尖半徑偏置的命令應(yīng)當(dāng)在切削進(jìn)程啟動(dòng)之前完成；并且能夠防止從工件外部起刀帶來(lái)的過(guò)切現(xiàn)象。反之，要在切削進(jìn)程之后用移動(dòng)命令來(lái)執(zhí)行偏置的取消過(guò)。刀尖半徑補(bǔ)償編程原則一，將刀具的刀尖圓角半徑值及刀具的指向編碼數(shù)存入刀具偏置文檔的相應(yīng)偏置序號(hào)處，偏置序號(hào)必須先于刀尖半徑補(bǔ)償激活二,為了激活刀尖半徑補(bǔ)償，再一個(gè)或兩個(gè)坐標(biāo)軸都處于非切削狀態(tài)的直線運(yùn)動(dòng)段中編入G41或G42,至少其中一個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)編程量大于或等于刀尖圓角半徑值三，進(jìn)入和退出工件切削時(shí)必須垂直于工件表面四,刀尖半徑補(bǔ)償在下列的工作模式中不起作用：G32,G34,G71,G72,G73,G74,G75,

24、G76,G92.五，若在G90,G94固定循環(huán)中使用刀尖半徑補(bǔ)償，刀尖半徑補(bǔ)償必須先于 G90,G94指令激 活六，若在G70精加工循環(huán)中使用刀尖半徑補(bǔ)償，刀尖半徑補(bǔ)償必須先于G70指令的執(zhí)行，再定位到起始點(diǎn)處先激活七,在刀具坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)離開工件時(shí)，刀尖參考點(diǎn)離開工件至少三倍于刀尖圓角直徑值在模具制造領(lǐng)域的25個(gè)常見問(wèn)題解答1）選擇模具鋼時(shí)什么是最重要的和最具有決定性意義的因素？成形方法-可從兩種基本材料類型中選擇。A）熱加工工具鋼，它能承受模鑄、鍛造和擠壓時(shí)的相對(duì)高的溫度。B） 冷加工工具鋼，它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。塑料 -一些塑料會(huì)產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品，例如 PVC

25、 塑料。長(zhǎng)時(shí)間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻 /加熱、水或儲(chǔ)存條件等因素也會(huì)產(chǎn)生腐蝕。在這些情況下，推薦使用不銹鋼材料的模具鋼。模具尺寸 大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼。 整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具。模具使用次數(shù) 長(zhǎng)期使用 （ > 1 000 000 次）的模具應(yīng)使用高硬度鋼， 其硬度為 486 5 HRC 。 中等長(zhǎng)時(shí)間使用 （ 100 000 到 1 000 000 次）的模具應(yīng)使用預(yù)硬鋼，其硬度為 3 045 HRC 。 短時(shí)間使用（ <100 000 次）的模具應(yīng)使用軟鋼，其硬度為160 250 HB 。表面粗糙度 許多塑料模具制造商對(duì)好的表面粗糙度感興趣。 當(dāng)添加硫改

26、善金屬切削 性能時(shí)，表面質(zhì)量會(huì)因此下降。 硫含量高的鋼也變得更脆。2）影響材料可切削性的首要因素是什么？鋼的化學(xué)成分很重要。 鋼的合金成分越高，就越難加工。 當(dāng)碳含量增加時(shí)，金屬切削性 能就下降。鋼的結(jié)構(gòu)對(duì)金屬切削性能也非常重要。 不同的結(jié)構(gòu)包括： 鍛造的、鑄造的、擠壓的、軋 制的和已切削加工過(guò)的。 鍛件和鑄件有非常難于加工的表面。硬度是影響金屬切削性能的一個(gè)重要因素。 一般規(guī)律是鋼越硬， 就越難加工。 高速鋼 （HSS ）可用于加工硬度最高為330-400 HB的材料；高速鋼+鈦化氮（TiN）涂層，可加工硬度最高為 45 HRC 的材料； 而對(duì)于硬度為 65-70 HRC 的材料，則必須使用

27、硬質(zhì)合金、陶 瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼（ CBN ）。非金屬參雜一般對(duì)刀具壽命有不良影響。 例如 Al2O3 （氧化鋁），它是純陶瓷，有很強(qiáng)的 磨蝕性。最后一個(gè)是殘余應(yīng)力，它能引起金屬切削性能問(wèn)題。常常推薦在粗加工后進(jìn)行應(yīng)力釋放工序。3）模具制造的生產(chǎn)成本由哪些部分組成？ 粗略地說(shuō)，成本的分布情況如下： 切削 65 工件材料 20 熱處理 5 裝配 /調(diào)整 10 這也非常清楚地表明了良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對(duì)模具的經(jīng)濟(jì)生 產(chǎn)的重要性。4）鑄鐵的切削特性是什么？ 一般來(lái)說(shuō)，它是：鑄鐵的硬度和強(qiáng)度越高，金屬切削性能越低，從刀片和刀具可預(yù)期的壽命越低。用于金屬切削生產(chǎn)的鑄鐵其大部分

28、類型的金屬切削性能一般都很好。金屬切削性能與結(jié)構(gòu)有關(guān)，較硬的珠光體鑄鐵其加工難度也較大。 片狀石墨鑄鐵和可鍛鑄鐵有優(yōu)良的切削屬性，而球 墨鑄鐵相當(dāng)不好。加工鑄鐵時(shí)遇到的主要磨損類型為： 磨蝕、粘結(jié)和擴(kuò)散磨損。 磨蝕主要由碳化物、沙粒 參雜物和硬的鑄造表皮產(chǎn)生。 有積屑瘤的粘結(jié)磨損在低的切削溫度和切削速度條件下發(fā)生。鑄鐵的鐵素體部分最容易焊接到刀片上，但這可用提高切削速度和溫度來(lái)克服。在另一方面， 擴(kuò)散磨損與溫度有關(guān)， 在高切削速度時(shí)產(chǎn)生， 特別是使用高強(qiáng)度鑄鐵牌號(hào)時(shí)。 這些牌號(hào)有很高的抗變型能力， 導(dǎo)致了高溫。 這種磨損與鑄鐵和刀具之間的作用有關(guān)， 這 就使得一些鑄鐵需用陶瓷或立方氮化硼（ C

29、BN ）刀具在高速下加工，以獲得良好的刀具壽 命和表面質(zhì)量。一般對(duì)加工鑄鐵所要求的典型刀具屬性為： 高熱硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，但也與工序、工件 和切削條件有關(guān)；要求切削刃有韌性、耐熱疲勞磨損和刃口強(qiáng)度。 切削鑄鐵的滿意程度取 決于切削刃的磨損如何發(fā)展： 快速變鈍意味著產(chǎn)生熱裂紋和缺口而使切削刃過(guò)早斷裂、工 件破損、表面質(zhì)量差、過(guò)大的波紋度等。 正常的后刀面磨損、保持平衡和鋒利的切削刃正 是一般需要努力做到的。5）什么是模具制造中主要的、共同的加工工序？ 切削過(guò)程至少應(yīng)分為 3 個(gè)工序類型： 粗加工、半精加工和精加工，有時(shí)甚至還有超精加工（大部分是高速切削應(yīng)用）。 殘余 量銑削當(dāng)然是在半精加工工序后

30、為精加工而準(zhǔn)備的。在每一個(gè)工序中都應(yīng)努力做到為下一個(gè)工序留下均勻分布的余量，這一點(diǎn)非常重要。 如果刀具路徑的方向和工作負(fù)載很少有快 速的變化，刀具的壽命就可能延長(zhǎng)，并更加可預(yù)測(cè)。如果可能，就應(yīng)在專用機(jī)床上進(jìn)行精加工工序。 這會(huì)在更短的調(diào)試和裝配時(shí)間內(nèi)提高模具的幾何精度和質(zhì)量。6）在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具？粗加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。半精加工工序： 圓刀片銑刀（直徑范圍為 10 25 mm 的圓刀片銑刀），球頭立銑刀。 精加工工序： 圓刀片銑刀、球頭立銑刀。殘余量銑削工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。 通過(guò)選擇專門的刀具尺寸、槽形和牌號(hào)組合，以

31、及切削參數(shù)和合適的銑削策略，來(lái)優(yōu)化切 削工藝，這非常重要。關(guān)于可使用的高生產(chǎn)率刀具，見模具制造用樣本 C-1102:17）在切削工藝中有沒有一個(gè)最重要的因素？ 切削過(guò)程中一個(gè)最重要的目標(biāo)是在每一個(gè)工序中為每一種刀具創(chuàng)建均勻分布的加工余量。 這就是說(shuō)，必須使用不同直徑的刀具（從大到?。?，特別是在粗加工和半精加工工序中。任何時(shí)候主要的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是在每個(gè)工序中與模具的最終形狀盡可能地相近。 為每一種刀具提供均勻分布的加工余量保證了恒定而高的生產(chǎn)率和安全的切削過(guò)程。 當(dāng) a p/ae （軸向切削深度 /徑向切削深度）不變時(shí)，切削速度和進(jìn)給率也可恒定地保持在較高水 平上。 這樣，切削刃上的機(jī)械作用和工作負(fù)載

32、變化就小，因此產(chǎn)生的熱量和疲勞也少，從 而提高了刀具壽命。 如果后面的工序是一些半精加工工序，特別是所有精加工工序，就可 進(jìn)行無(wú)人加工或部分無(wú)人加工。 恒定的材料加工余量也是高速切削應(yīng)用的基本標(biāo)準(zhǔn)。恒定的加工余量的另一個(gè)有利的效應(yīng)是對(duì)機(jī)床 導(dǎo)軌、球絲杠和主軸軸承的不利影響 小。8）為什么最經(jīng)常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的首選？ 如果使用方肩銑刀進(jìn)行型腔的粗銑削，在半精加工中就要去除大量的臺(tái)階狀切削余量。這將使切削力發(fā)生變化，使刀具彎曲。 其結(jié)果是給精加工留下不均勻的加工余量，從而影 響模具的幾何精度。 如果使用刀尖強(qiáng)度較弱的方肩銑刀（帶三角形刀片），就會(huì)產(chǎn)生不可 預(yù)測(cè)的切削效應(yīng)。 三角形或

33、菱形刀片還會(huì)產(chǎn)生更大的徑向切削力，并且由于刀片切削刃的 數(shù)量較少，所以他們是經(jīng)濟(jì)性較差的粗加工刀具。另一方面，圓刀片可在各種材料中和各個(gè)方向上進(jìn)行銑削，如果使用它，在相鄰刀路之間 過(guò)渡較平滑，也可以為半精加工留下較小的和較均勻的加工余量。 圓刀片的特性之一是他 們產(chǎn)生的切屑厚度是可變的。 這就使它們可使用比大多數(shù)其它刀片更高的進(jìn)給率。 圓刀片 的主偏角從幾乎為零（非常淺的切削）改變到 90 度，切削作用非常平穩(wěn)。 在切削的最大 深度處，主偏角為 45 度，當(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時(shí)，主偏角為 90 度。 這也說(shuō)明了為 什么圓刀片刀具的強(qiáng)度大 切削負(fù)載是逐漸增大的。 粗加工和半粗加工應(yīng)該總將圓刀

34、片 銑刀，如 CoroMill 200（見模具制造樣本 C-1102:1 ）作為首選。 在 5 軸切削中，圓刀片非 常適合，特別是它沒有任何限制。通過(guò)使用良好的編程，圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀。 跳動(dòng)量小的圓刀片 與精磨的的、正前角和輕切削槽形相結(jié)合，也可以用于半精加工和一些精加工工序。9）什么是有效切削速度（ ve ）和為什么它對(duì)高生產(chǎn)率非常重要？ 切削中，實(shí)際或有效直徑上的有效切削速度的基本計(jì)算總是非常重要。 由于臺(tái)面進(jìn)給量 取決于一定切削速度下的轉(zhuǎn)速，如果未計(jì)算有效速度，臺(tái)面進(jìn)給量就會(huì)計(jì)算錯(cuò)誤。如果在計(jì)算切削速度時(shí)使用刀具的名義直徑值（Dc ），當(dāng)切削深度淺時(shí)，有效或?qū)嶋H切削

35、速度要比計(jì)算速度低得多。如圓刀片 CoroMill 200 刀具（特別是在小直徑范圍）、球頭立 銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和 CoroMill 390 立銑刀之類的刀具（這些刀具請(qǐng)參見山特維 克可樂(lè)滿的模具制造樣本 C-1102:1 ）。由此，計(jì)算得到的進(jìn)給率也低得多，這嚴(yán)重降低了 生產(chǎn)率。 更重要的是，刀具的切削條件低于它的能力和推薦應(yīng)用范圍。當(dāng)進(jìn)行 3D 切削時(shí)，切削時(shí)的直徑在變化，它與模具的幾何形狀有關(guān)。 此問(wèn)題的一個(gè)解 決方案是定義模具的陡壁區(qū)域和幾何形狀淺的零件區(qū)域。 如果對(duì)每個(gè)區(qū)域編制專門的 CA M 程序和切削參數(shù)，就可以達(dá)到良好的折中和結(jié)果。10）對(duì)于成功的淬硬模具鋼銑削來(lái)說(shuō)，

36、重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些？ 使用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí)，一個(gè)需遵守的主要因素是采用淺切削。 切削深 度應(yīng)不超過(guò) 0.2/0.2 mm （ ap/ae ：軸向切削深度 / 徑向切削深度）。這是為了避免刀柄 /切削 刀具的過(guò)大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度。選擇剛性很好的夾緊系統(tǒng)和刀具也非常重要。 當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金刀具時(shí)，采用有最大核心直徑（最大抗彎剛性）的刀具非常重要。 一條經(jīng)驗(yàn)法則是，如果將刀具的直徑提高 20，例如從 10 mm 提高到 12 mm ，刀具的彎曲將減小 50 。 也可以說(shuō)，如果將刀具懸伸/伸出部分縮短 20 ，刀具的彎曲將減小 50。 大直徑和錐度的刀柄進(jìn)一步

37、提高了剛度。當(dāng)使用可轉(zhuǎn)位刀片的球頭立銑刀（見模具制造樣本 C-1102:1 ）時(shí)，如果刀柄用整體硬質(zhì) 合金制造，抗彎剛性可以提高 3 4 倍。當(dāng)用高速銑對(duì)淬硬模具鋼進(jìn)行精加工時(shí)，選擇專用槽形和牌號(hào)也非常重要。 選擇像 TiAl N 這樣有高熱硬度的涂層也非常重要。11）什么時(shí)候應(yīng)采用順銑，什么時(shí)候應(yīng)采用逆銑？主要建議是： 盡可能多使用順銑。當(dāng)切削刃剛進(jìn)行切削時(shí)，在順銑中，切屑厚度可達(dá)到其最大值。 而在逆銑中，為最小值。 一般來(lái)說(shuō)，在逆銑中刀具壽命比在順銑中短，這是因?yàn)樵谀驺娭挟a(chǎn)生的熱量比在順銑中明 顯地高。 在逆銑中當(dāng)切屑厚度從零增加到最大時(shí)，由于切削刃受到的摩擦比在順銑中強(qiáng)， 因此會(huì)產(chǎn)生更多

38、的熱量。 逆銑中徑向力也明顯高，這對(duì)主軸軸承有不利影響。在順銑中，切削刃主要受到的是壓縮應(yīng)力，這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比，對(duì)硬質(zhì)合金刀片 或整體硬質(zhì)合金刀具的影響有利得多。 當(dāng)然也有例外。 當(dāng)使用整體硬質(zhì)合金立銑刀 （見模 具樣本 C- 1102:1 中的刀具）進(jìn)行側(cè)銑（精加工）時(shí)，特別是在淬硬材料中，逆銑是首選。這更容易獲得更小公差的壁直線度和更好的 90 度角。 不同軸向走刀之間如果有不重合的 話，接刀痕也非常小。 這主要是因?yàn)榍邢髁Φ姆较颉?如果在切削中使用非常鋒利的切削刃， 切削力便趨向?qū)⒌?“拉 ”向材料。 可以使用逆銑的另一個(gè)例子是，使用老式手動(dòng)銑床進(jìn)行銑 削，老式銑床的絲杠有較大的

39、間隙。 逆銑產(chǎn)生消除間隙的切削力，使銑削動(dòng)作更平穩(wěn)。 圓弧順逆的判斷 數(shù)控車床是兩坐標(biāo)的機(jī)床，只有 X 軸和 Z 軸，應(yīng)按右手定則的方法將 Y 軸也加上去來(lái)考慮。 判斷時(shí)讓 Y 軸的正向指向自己， （即沿 Y 軸的負(fù)方向看去） ，站在這樣的位置就可正確判斷 X-Z平面上圓弧的順逆時(shí)針。廣數(shù)GSK980T系統(tǒng)的對(duì)刀方法（1） 用基準(zhǔn)刀試切工件，設(shè)定基準(zhǔn)坐標(biāo)系：試切端面X向退刀，進(jìn)入錄入方式，按程序按鈕。輸入G50 Z0,即把該端面作為 Z向基準(zhǔn)面。然后按設(shè)置鍵，設(shè)置偏置號(hào)（基準(zhǔn)刀 +100）， 輸入Z=0,試切外圓，Z向退刀，測(cè)得外圓直徑，進(jìn)入錄入方式，按程序按鈕。輸入G50X， 然后按設(shè)置鍵，

40、設(shè)置偏號(hào)，基準(zhǔn)刀偏置號(hào) +100， X= 。（2） 調(diào)用其它各把刀具，車外圓，Z向退刀。測(cè)得外圓直徑，將所測(cè)得的值設(shè)到一偏置號(hào)中，該偏置為刀號(hào) +100，如刀號(hào)為 2，則偏置號(hào)為 202，在此處輸入 X= 。同理車臺(tái)階， X 向退刀，測(cè)得臺(tái)階深度 ，在偏置號(hào)處輸入 Z=- 。廣數(shù)GSK928TC系統(tǒng)的對(duì)刀方法（1）用基準(zhǔn)刀試切工件，用 input 建立對(duì)刀坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的 Z 向原點(diǎn)，一般設(shè)在工件的右端，即把試切的端面作為Z向零點(diǎn)。（2）調(diào)用其它各刀，如 2號(hào)刀，用T20調(diào)用，然后試切外圓 Z向退刀，測(cè)得直徑 ，然后按，然后按 K 鍵，輸入 - ，刀補(bǔ)即設(shè)置Z 軸，從卡盤中心至尾座頂尖中心的

41、方X軸，遠(yuǎn)離主軸旋轉(zhuǎn)中心的方向?yàn)檎齀 鍵。輸入 。試切臺(tái)階， X 向退刀，測(cè)得臺(tái)階深度為 完畢。坐標(biāo)軸的方向 無(wú)論那種坐標(biāo)系都規(guī)定與車床主軸軸線平行的方向?yàn)?向?yàn)檎较颉?在水平面內(nèi)與車床主軸軸線垂直的方向?yàn)?方向。直徑或半徑尺寸編程被加工零件的徑向尺寸在圖紙標(biāo)注和加工測(cè)量時(shí)， 一般用直徑值表示， 所以采用直徑尺寸編 程更為方便。一般編程方法1. 確定第一把刀的位置G50 X Z該指令確定了第一把刀的位置，此時(shí)需把第一把刀移動(dòng)到工件坐標(biāo)為X Z的位置。2 .返回參考點(diǎn)G26（ G28）: X Z軸同時(shí)返回參考點(diǎn)，G27： X軸返回參考點(diǎn)，G29： Z軸返回參考點(diǎn)。3. 快速定位G00 X Z

42、快速定位到指定點(diǎn)。4 .直線插補(bǔ)G01 X Z F該指令用于車外圓及端面。F為進(jìn)給速度，其單位為mm/min （用G94或G98指定）或 mm/r（ 用 G95 或 G99 指定 ）。5 .圓弧插補(bǔ)G02（ 03） X Z I K F該指令用于車順圓或逆圓周。X Z為圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)，I K為圓心相對(duì)于起點(diǎn)的坐標(biāo)，F(xiàn)為進(jìn)給速度。6. 螺紋切削G33（ 32） X Z P（ E） I K該指令用于螺紋切削，X Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)，P為公制螺紋導(dǎo)程（0.25-100mm） , E為英制螺紋導(dǎo)程（100-4牙/英寸），1 K為退尾數(shù)據(jù)。螺紋切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)速不 能太高，一般 NX pw 3000 N為主軸轉(zhuǎn)速

43、（rpm ） ,P為公制螺紋導(dǎo)程（mm）。7. 延時(shí)或暫停G04 X， X 為暫停秒數(shù)，該指令一般用于切槽，可保持槽底光滑。8 .主軸轉(zhuǎn)速設(shè)定M03 （ 04） S該指令用于主軸順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速為S,其單位為m/min （用G96指定 ）或 r/min（ 用 G97 指定）。 M05 表示主軸停止。9.程序結(jié)束M02 （在此處結(jié)束）或 M30 （結(jié)束后返回程序首句）。循環(huán)由于車削加工常用棒料和鍛料作為毛坯， 加工余量較大， 為簡(jiǎn)化編程， 數(shù)控車床常具備不同 形式的固定循環(huán)，可進(jìn)行多次循環(huán)切削。1. 外徑、內(nèi)徑循環(huán)G90 X Z R F該指令用于外徑、內(nèi)徑的簡(jiǎn)單車削循環(huán)，X Z為循環(huán)終

44、點(diǎn)坐標(biāo)，R表示圓錐面循環(huán)。其值為圓錐體大小端差（直徑差），循環(huán)起點(diǎn)由上句程序決定，F(xiàn)為進(jìn)給速度。2. 螺紋車削循環(huán)G92 X Z P （ E） I K R L該指令用于螺紋車削循環(huán)，X Z為螺紋終點(diǎn)坐標(biāo)，P為公制螺紋導(dǎo)程 （0.25-100mm） , E為英制螺紋導(dǎo)程（100-4牙/英寸），I K為退尾數(shù)據(jù)，R表示螺紋起點(diǎn)與終點(diǎn) 的直徑差（用于加工圓錐螺紋），L表示螺紋頭數(shù)，螺紋車削循環(huán)起點(diǎn)由上句程序決定。G92指令與 G33 指令的區(qū)別為 G92 可多次自動(dòng)切削螺紋。3. 端面車削循環(huán)G94 X Z R F該指令用于端面的簡(jiǎn)單車削循環(huán)，X Z為循環(huán)終點(diǎn)坐標(biāo)，R表示錐面循環(huán)。其值為圓錐體大小端

45、差（Z向差），循環(huán)起點(diǎn)由上句程序決定，F(xiàn)為進(jìn)給速度。4 .切槽循環(huán)G75 X Z I K E F該指令用于切槽循環(huán)， X Z為循環(huán)終點(diǎn)坐標(biāo)，I為每次X軸的進(jìn)刀量，K為每次 X軸的退刀量，E為Z軸每次的偏移量，F(xiàn)為進(jìn)刀速度，省略 Z表示切斷。5. 外圓粗車復(fù)合循環(huán)G71 X I K L F 該指令用于外圓粗車復(fù)合循環(huán)，即編程時(shí)寫出外圓加工形狀，系統(tǒng)從毛坯開始自動(dòng)走出外圓循環(huán)形狀。該循環(huán)平行于 Z軸切削，X為循環(huán)終點(diǎn)坐標(biāo)，I為每次X軸的進(jìn)刀 量，K為每次X軸的退刀量，L為決定外圓加工形狀的程序段數(shù)量， F為進(jìn)給速度，G71指 令段后馬上接決定外圓加工形狀的程序段。6. 端面粗車復(fù)合循環(huán)G72 Z

46、I K L F 該指令用于端面粗車復(fù)合循環(huán)，即編程時(shí)寫出端面加工形狀，系統(tǒng)從毛坯開始自動(dòng)走出端面循環(huán)形狀。該循環(huán)平行于 X軸切削，Z為循環(huán)終點(diǎn)坐標(biāo)，I為每次Z軸的進(jìn)刀 量，K為每次Z軸的退刀量，L為決定端面加工形狀的程序段數(shù)量， F為進(jìn)給速度，G72指令 段后馬上接決定端面加工形狀的程序段。絕對(duì)坐標(biāo)與增量坐標(biāo)X 、 Z 表示絕對(duì)坐標(biāo)， U、 W 表示相對(duì)坐標(biāo)。公制與英制尺寸設(shè)定公制尺寸設(shè)定指令 G21，英制尺寸設(shè)定指令 G20,系統(tǒng)上電后，機(jī)床處在 G21狀態(tài)。西門子 802S 系統(tǒng)工件坐標(biāo)系的建立方法（ 1 ）轉(zhuǎn)動(dòng)刀架至基準(zhǔn)刀（如 1 號(hào)刀）。（2）在MDA狀態(tài)下，輸入 T1D0,使刀補(bǔ)為0

47、。（3）機(jī)床回參考點(diǎn)。（4）用試切法確定工件坐標(biāo)原點(diǎn)。先切削試件的端面。Z 方向不動(dòng)。若該點(diǎn)即為 Z 方向原點(diǎn)，則在參數(shù)下的零點(diǎn)偏置于目錄的 G54 中，輸入該點(diǎn)的 Z 向機(jī)械坐標(biāo)值 A 的負(fù)值，即 Z=-A。 若 Z 向原點(diǎn)在端面的左邊 處，則在 G54 中輸入 Z=-（ A+ ），回車即可。同理試切外圓， X 方向不動(dòng)。Z方向退刀，記下 X方向的機(jī)床坐標(biāo) A,量直徑，得到半徑 R,在G54的X中輸 入X=-（ A+R）,回車即可。數(shù)控車床 FANUC 編程技巧科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 導(dǎo)致產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快和人們需求的多樣化， 產(chǎn)品的生產(chǎn)也趨向種類多樣化、批量中小型化。為適應(yīng)這一變化，數(shù)控（NC）

48、設(shè)備在企業(yè)中的作用愈來(lái)愈大。BIEJING-FANUC Power Mate C數(shù)控車床。它與普通車床相比，一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)零件變 化的適應(yīng)性強(qiáng)， 更換零件只需改變相應(yīng)的程序， 對(duì)刀具進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整即可做出合格的零件， 為節(jié)約成本贏得先機(jī)。但是，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的作用，不僅要有良好的硬件，（如：優(yōu)質(zhì)的刀具、機(jī)床的精度等） ，更重要的是軟件：編程，即根據(jù)不同的零件的特點(diǎn)，編制合理、 高效的加工程序。通過(guò)多年的編程實(shí)踐和教學(xué)，我摸索出一些編程技巧。數(shù)控車床雖然加工柔性比普通車床優(yōu)越， 但單就某一種零件的生產(chǎn)效率而言， 與普通車床還存在一定的差距。因此，提高數(shù)控車床的效率便成為關(guān)鍵，而合理運(yùn)用

49、編程技巧，編制高效率的加工程序，對(duì)提高機(jī)床效率往往具有意想不到的效果。1. 靈活設(shè)置參考點(diǎn)BIEJING-FANUC Power Mate C數(shù)控車床共有二根軸，即主軸 Z和刀具軸 X。棒料中心為 坐標(biāo)系原點(diǎn)，各刀接近棒料時(shí)，坐標(biāo)值減小，稱之為進(jìn)刀；反之，坐標(biāo)值增大，稱為退刀。 當(dāng)退到刀具開始時(shí)位置時(shí)， 刀具停止， 此位置稱為參考點(diǎn)。 參考點(diǎn)是編程中一個(gè)非常重要的 概念，每執(zhí)行完一次自動(dòng)循環(huán)，刀具都必須返回到這個(gè)位置，準(zhǔn)備下一次循環(huán)。因此，在執(zhí) 行程序前， 必須調(diào)整刀具及主軸的實(shí)際位置與坐標(biāo)數(shù)值保持一致。然而， 參考點(diǎn)的實(shí)際位置并不是固定不變的， 編程人員可以根據(jù)零件的直徑、 所用的刀具的種類

50、、 數(shù)量調(diào)整參考點(diǎn)的 位置，縮短刀具的空行程。從而提高效率。2. 化零為整法在低壓電器中，存在大量的短銷軸類零件，其長(zhǎng)徑比大約為23，直徑多在 3mm 以下。由于零件幾何尺寸較小，普通儀表車床難以裝夾，無(wú)法保證質(zhì)量。如果按照常規(guī)方法編程， 在每一次循環(huán)中只加工一個(gè)零件， 由于軸向尺寸較短， 造成機(jī)床主軸滑塊在床身導(dǎo)軌局部頻 繁往復(fù)，彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁。長(zhǎng)時(shí)間工作之后，便會(huì)造成機(jī)床導(dǎo)軌局部過(guò)度磨損， 影響機(jī)床的加工精度， 嚴(yán)重的甚至?xí)斐蓹C(jī)床報(bào)廢。 而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作， 則會(huì) 導(dǎo)致控制電器的損壞。 要解決以上問(wèn)題， 必須加大主軸送進(jìn)長(zhǎng)度和彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作 間隔， 同時(shí)不能降

51、低生產(chǎn)率。 由此設(shè)想是否可以在一次加工循環(huán)中加工數(shù)個(gè)零件， 則主軸送 進(jìn)長(zhǎng)度為單件零件長(zhǎng)度的數(shù)倍 ，甚至可達(dá)主軸最大運(yùn)行距離，而彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作 時(shí)間間隔相應(yīng)延長(zhǎng)為原來(lái)的數(shù)倍。 更重要的是， 原來(lái)單件零件的輔助時(shí)間分?jǐn)傇跀?shù)個(gè)零件上， 每個(gè)零件的輔助時(shí)間大為縮短， 從而提高了生產(chǎn)效率。 為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想， 我聯(lián)想到電腦程 序設(shè)計(jì)中主程序和子程序的概念，如果將涉及零件幾何尺寸的命令字段放在一個(gè)子程序中， 而將有關(guān)機(jī)床控制的命令字段及切斷零件的命令字段放在主程序中， 每加工一個(gè)零件時(shí)， 由 主程序通過(guò)調(diào)用子程序命令調(diào)用一次子程序， 加工完成后， 跳轉(zhuǎn)回主程序。 需要加工幾個(gè)零 件便調(diào)用幾次子程

52、序， 十分有利于增減每次循環(huán)加工零件的數(shù)目。 通過(guò)這種方式編制的加工 程序也比較簡(jiǎn)潔明了，便于修改、維護(hù)。 值得注意的是， 由于子程序的各項(xiàng)參數(shù)在每次調(diào)用 中都保持不變， 而主軸的坐標(biāo)時(shí)刻在變化， 為與主程序相適應(yīng)， 在子程序中必須采用相對(duì)編 程語(yǔ)句。3. 減少刀具空行程在BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床中，刀具的運(yùn)動(dòng)是依靠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來(lái)帶動(dòng)的，盡管在程序命令中有快速點(diǎn)定位命令G00,但與普通車床的進(jìn)給方式相比，依然顯得效率不高。因此， 要想提高機(jī)床效率， 必須提高刀具的運(yùn)行效率。刀具的空行程是指刀具接近工件 和切削完畢后退回參考點(diǎn)所運(yùn)行的距離。 只要減少刀具空行程，

53、 就可以提高刀具的運(yùn)行效率。 （對(duì)于點(diǎn)位控制的數(shù)控車床， 只要求定位精度較高， 定位過(guò)程可盡可能快， 而刀具相對(duì)工件 的運(yùn)動(dòng)路線是無(wú)關(guān)緊要的。 ）在機(jī)床調(diào)整方面，要將刀具的初始位置安排在盡可能靠近棒料 的地方。 在程序方面， 要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)， 使用盡可能少的刀具加工零件使刀具在安裝時(shí)彼 此盡可能分散， 在很接近棒料時(shí)彼此就不會(huì)發(fā)生干涉； 另一方面， 由于刀具實(shí)際的初始位置 已經(jīng)與原來(lái)發(fā)生了變化， 必須在程序中對(duì)刀具的參考點(diǎn)位置進(jìn)行修改， 使之與實(shí)際情況相符， 與此同時(shí)再配合快速點(diǎn)定位命令， 就可以將刀具的空行程控制在最小范圍內(nèi)從而提高機(jī)床加 工效率。4. 優(yōu)化參數(shù)，平衡刀具負(fù)荷，減少刀具磨損

54、由于零件結(jié)構(gòu)的千變?nèi)f化， 有可能導(dǎo)致刀具切削負(fù)荷的不平衡。 而由于自身幾何形狀的 差異導(dǎo)致不同刀具在剛度、強(qiáng)度方面存在較大差異，例如：正外圓刀與切斷刀之間，正外圓 刀與反外圓刀之間。 如果在編程時(shí)不考慮這些差異。 用強(qiáng)度、 剛度弱的刀具承受較大的切削 載荷， 就會(huì)導(dǎo)致刀具的非正常磨損甚至損壞， 而零件的加工質(zhì)量達(dá)不到要求。 因此編程時(shí)必 須分析零件結(jié)構(gòu)，用強(qiáng)度、剛度較高的刀具承受較大的切削載荷，用強(qiáng)度、 剛度小的刀具承受較小的切削載荷， 使不同的刀具都可以采用合理的切削用量， 具有大體相近的壽命， 減少磨刀及更換刀具的次數(shù)。本文總結(jié)的一些具體結(jié)論僅適用于 BIEJING-FANUC Power

55、 Mate O數(shù)控車床，但是它表現(xiàn)的編程思想具有普遍意義。 要編制合理高效的加工程序， 必須要熟悉所使用機(jī)床的程序語(yǔ)言并能加以靈活運(yùn)用， 了解機(jī)床的主參數(shù)， 深入分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 材料特性及加工工藝等。BIEJING-FANUC Power Mate O數(shù)控車床指令包括 G、M、S T。其中指令為準(zhǔn)備功能指令，M指令為輔助功能指令，S為主軸轉(zhuǎn)速控制指令，T為刀具選擇指令。下表列出了部分常用的指令代碼及含義 。代碼符號(hào) 代碼含義 代碼符號(hào) 代碼含義G90 絕對(duì)值輸入 G31 等導(dǎo)程螺紋切削G91 相對(duì)值輸入 G32 跳步功能G00 快速點(diǎn)定位 M02、 M03 程序結(jié)束G01 直線插補(bǔ) M00 程序停機(jī)G02、 G03 順圓和逆圓插補(bǔ) M01 選擇停機(jī)G28 自動(dòng)返回參考點(diǎn) M98 調(diào)用子程序G04 暫停 M99 子程序結(jié)束刀具半徑補(bǔ)償指令雙元制模式實(shí)習(xí)教案班級(jí)：第學(xué)年 第學(xué)期 第周年 月 日教學(xué)課題刀具半徑補(bǔ)償指令G40 G41G42課時(shí)7H教學(xué)目的1、掌握刀具半徑補(bǔ)償指令的格式、程序結(jié)構(gòu)2、掌握G41和G42的判斷方法3、掌握刀具半徑補(bǔ)償指令