數(shù)控編程- 刀具補(bǔ)償指令及其編程方法

數(shù)控編程單元六刀具補(bǔ)償指令及其編程方法2023/1/131a6.1刀具半徑補(bǔ)償一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍?/p>

實(shí)際的刀具都是有半徑的。使刀具的刀尖沿零件輪廓曲線加工，刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡即加工路線應(yīng)該與零件輪廓曲線有一個(gè)半徑值大小的偏移量。使刀具的刀位點(diǎn)正確運(yùn)動(dòng)有兩種方式：1、加工前計(jì)算出刀位點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡，再編程加工；2、按零件輪廓的坐標(biāo)數(shù)據(jù)編程，由系統(tǒng)根據(jù)工件輪廓和刀具半徑R，自動(dòng)計(jì)算出刀具中心軌跡。2023/1/132a

圖6-1車刀刀尖

一般車刀均有刀尖半徑，即在車刀刀尖部分有一圓弧構(gòu)成假想圓的半徑值。2023/1/133a

圖6-2刀具路徑2023/1/134a

用假想刀尖（實(shí)際不存在）編程時(shí)，當(dāng)車外徑或端面時(shí)，刀尖圓弧大小并不起作用，當(dāng)車削倒角、錐面或圓弧時(shí)，則會(huì)引起過(guò)切或欠切。

圖6-3車刀刀具路徑2023/1/135a二、刀具補(bǔ)償?shù)淖饔门c意義輪廓復(fù)雜簡(jiǎn)化編程刀具更換刀具磨損引入刀具補(bǔ)償功能2023/1/136a三、刀具半徑補(bǔ)償指令及其編程1、指令G41、G42、G40G41為刀具左補(bǔ)償，指順著刀具前進(jìn)方向看，刀具偏在工件輪廓的左邊；G42為刀具右補(bǔ)償，指順著刀具前進(jìn)方向看，刀具偏在工件輪廓的右邊；G40為取消刀補(bǔ)。G40、G41、G42都是模態(tài)代碼，可相互注銷。

圖6-4刀具半徑補(bǔ)償方向判斷2023/1/137aa)外輪廓補(bǔ)償b)內(nèi)輪廓補(bǔ)償圖6-5刀具半徑的左右補(bǔ)償2023/1/138a2、刀具半徑補(bǔ)償方向的判別沿刀具切削方向，如果刀具位于工件左側(cè)，則為左補(bǔ)償，用G41表示；反之，若刀具位于工件右側(cè)，則為右補(bǔ)償，用G42表示。

圖6-6刀具半徑補(bǔ)償方向判斷2023/1/139a3、使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖⒁馐马?xiàng)(1)使用刀具半徑補(bǔ)償時(shí)應(yīng)避免過(guò)切削現(xiàn)象。這又包括以下三種情況：①使用刀具半徑補(bǔ)償和取消刀具半徑補(bǔ)償時(shí)，刀具必須在所補(bǔ)償?shù)钠矫鎯?nèi)移動(dòng)，移動(dòng)距離應(yīng)大于刀具補(bǔ)償值。②加工半徑小于刀具半徑的內(nèi)圓弧時(shí)，進(jìn)行半徑補(bǔ)償將產(chǎn)生過(guò)切削，如圖6-5所示。只有過(guò)渡圓角R≥刀具半徑r＋精加工余量的情況下才能正常切削。③被銑削槽底寬小于刀具直徑時(shí)將產(chǎn)生過(guò)切削，如圖6-6所示。

2023/1/1310a圖6-7刀具半徑大于工件內(nèi)凹圓弧半徑

2023/1/1311a

圖6-8刀具半徑大于工件槽底寬度2023/1/1312a(2)G41、G42、G40須在G00或G01模式下使用，現(xiàn)在有一些系統(tǒng)也可以在G02、G03模式下使用。(3)D00～D99為刀具補(bǔ)償號(hào)，D00意味著取消刀具補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償值在加工或試運(yùn)行之前須設(shè)定在刀具半徑補(bǔ)償存儲(chǔ)器中。2023/1/1313aXYG17G41G02X0Y-10I-10J0D01四、應(yīng)用實(shí)例例1：圖6-9左補(bǔ)償2023/1/1314a右補(bǔ)償數(shù)控加工程序代碼為：G17G42G02X0Y-10I-10J0D01刀具半徑補(bǔ)償取消則用G40。圖6-102023/1/1315a1G41/G42建立刀補(bǔ)刀補(bǔ)的建立2刀補(bǔ)的進(jìn)行刀補(bǔ)一旦建立，就一直維持該狀態(tài)直到刀補(bǔ)撤消為止3程序執(zhí)行到撤消指令G40時(shí)，刀補(bǔ)結(jié)束，刀具撤離工件回到退刀點(diǎn)刀補(bǔ)的取消刀具半徑補(bǔ)償程序?qū)崿F(xiàn)的三個(gè)步驟2023/1/1316aXY504050W起刀點(diǎn)/退刀點(diǎn)（－10，－10）例2：N10G90G92X-10Y-10N20S900M03N30G17G01G42X0Y0D01N40X50

刀具半徑補(bǔ)償建立N50Y40N60X40Y50N70X0N80Y0

刀具半徑補(bǔ)償進(jìn)行N90G40X-10Y-10

刀具半徑補(bǔ)償取消圖6-112023/1/1317a例3：見(jiàn)圖所示的刀具半徑補(bǔ)償程序。設(shè)加工開(kāi)始時(shí)刀具距離工件表面50mm，切削深度為10mm。圖6-122023/1/1318aN10G92X0.0Y0.0Z50N20G90G17G00 由G17指定刀補(bǔ)平面N30G41X20.0Y10.0D01

啟動(dòng)刀補(bǔ)N35Z2M03S500N38G01Z-10F200N40G01Y50.0F100 刀補(bǔ)狀態(tài)N50X50.0N60Y20.0N70X10.0N80G00Z50M05N85G40X0Y0

解除刀補(bǔ)N90M302023/1/1319a

YXO

70602020ABCDEFGR40R4012010040

O例4：O0010N010G92X0Y0；N020G91G00G42X70Y40D01；S800M03M08；N030G01X80Y0F100；N040G03X40Y40I0J40；N050G01Y60；N060X-20；N070G02X-80I-40；N080G01X-20；N090Y-100；N100G00G40X-70Y-40M05M09M02；圖6-132023/1/1320a練習(xí)題：圖6-142023/1/1321a6.2刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償一、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)母拍?/p>

通常加工一個(gè)工件需幾把刀，或者加工中心運(yùn)行時(shí)要經(jīng)常變換刀具，而每把刀具的長(zhǎng)度是不可能完全相同的。編寫(xiě)程序時(shí)選用一把標(biāo)準(zhǔn)刀具，預(yù)先測(cè)出其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度的差值，將差值置于NC系統(tǒng)，以后使用各把刀具時(shí)NC系統(tǒng)會(huì)補(bǔ)償?shù)毒叩拈L(zhǎng)度，這種功能稱為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能。2023/1/1322a圖6-15刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償2023/1/1323a二、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令及其編程1、指令G43、G44、G49G43/G44/G49G00/G01Z_H_；2、指令說(shuō)明

Z地址符后面的數(shù)字表示刀具在Z方向上運(yùn)動(dòng)的距離或絕對(duì)坐標(biāo)值；H地址符后面的數(shù)字表示刀具號(hào)。按照上面的格式就可以將相應(yīng)刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償值從系統(tǒng)長(zhǎng)度補(bǔ)償寄存器中調(diào)出。使用G43/G44/G49指令時(shí)應(yīng)該注意：刀具在Z方向要有直線運(yùn)動(dòng)G00/G01，同時(shí)要在一定的安全高度上，否則會(huì)造成事故。2023/1/1324a3、執(zhí)行結(jié)果正偏置G43：Z實(shí)際值=Z指令值+（H—）負(fù)偏置G44：Z實(shí)際值=Z指令值-（H—）G49為取消刀補(bǔ)。圖6-16刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償執(zhí)行情況2023/1/1325a設(shè)（H02）=200mm時(shí)N1G92X0Y0Z0設(shè)定當(dāng)前點(diǎn)O為程序零點(diǎn)N2G90G00G44Z10.0H02指定點(diǎn)A，實(shí)到點(diǎn)BN3G01Z-20.0實(shí)到點(diǎn)CN4Z10.0實(shí)際返回點(diǎn)BN5G00G49Z0實(shí)際返回點(diǎn)O三、應(yīng)用實(shí)例例1：圖6-172023/1/1326a

使用G43、G44相當(dāng)于平移了Z軸原點(diǎn)。即將坐標(biāo)原點(diǎn)O平移到了O’點(diǎn)處，后續(xù)程序中的Z坐標(biāo)均相對(duì)于O’進(jìn)行計(jì)算。使用G49時(shí)則又將Z軸原點(diǎn)平移回到了O點(diǎn)。在機(jī)床上有時(shí)可用提高Z軸位置的方法來(lái)校驗(yàn)運(yùn)行程序。2023/1/1327a使用Ｔ01,T02,T03號(hào)刀具對(duì)工件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸加工．編程時(shí)選Ｔ01刀具為標(biāo)準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度.試寫(xiě)出用G43、G44指令對(duì)T02,T03刀具向下快速移100mm時(shí),進(jìn)行長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)某绦蚨?并說(shuō)明存儲(chǔ)器中的補(bǔ)償值是多少?刀具的實(shí)際、位移是多少?Ｔ01T02T031010例2：圖6-182023/1/1328a四、綜合實(shí)例例1：圖6-192023/1/1329aG01X45.0X75.0Y20.0Y65.0

G40G00X100.0Y60.0G49Z120.0

X150.0Y160.0M05M30直線插補(bǔ)至X=45，Y=45直線插補(bǔ)至X=75，Y=20直線插補(bǔ)至X=75，Y=65，輪廓切削完畢取消刀補(bǔ)，快速退至（100，60）的下刀處，快速抬刀至Z=120的對(duì)刀點(diǎn)平面快速退刀至對(duì)刀點(diǎn)主軸停，程序結(jié)束，復(fù)位。

和前述不考慮刀補(bǔ)的輪廓銑削程序相比，可以看出：采用機(jī)床自動(dòng)刀補(bǔ)的程序與不考慮刀補(bǔ)的程序并沒(méi)有多大的不同，只是在原來(lái)的程序上增加了有關(guān)刀補(bǔ)指令而已?？紤]刀補(bǔ)后的程序適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)不同長(zhǎng)度、不同半徑的刀具僅只需改變刀具補(bǔ)償量即可。2023/1/1330a對(duì)圖示零件鉆孔。按理想刀具進(jìn)行的對(duì)刀編程，現(xiàn)測(cè)得實(shí)際刀具比理想刀具短8mm,若設(shè)定（H01）=—8mm，（H02）=8mm例2：鉆孔加工舉例圖6-202023/1/1331a%0005N1G91G00X120.0Y80.0N2G43Z-32.0H01S630M03(或G44Z-32.0H02)N3G01Z-21.0F120N4G04P1000N5G00Z21.0N6X90.0Y-20.0N7G01Z-23.0F120N8G04P1000N9G00Z23.0主程序號(hào)增量編程方式，快速移到孔#1正上方。理想刀具下移值Z=-32，實(shí)際刀具下移值Z=-40下移到離工件上表面距離3mm的安全高度平面。主軸正轉(zhuǎn)以工進(jìn)方式繼續(xù)下移21mm孔底暫停1s?？焖偬岬吨涟踩娓叨??？煲频娇?2的正上方。向下進(jìn)給23mm，鉆通孔#2?？椎讜和?s?？焖偕弦?3mm，提刀至安全平面。2023/1/1332aN10X-60.0Y-30.0N11G01Z-35.0F120