項(xiàng)目九--刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工

1、責(zé)任編輯： 王 麗 華,Sichuan Jiangyou Industrial School,數(shù)控編程及仿真加工,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,【知識(shí)目標(biāo)】 了解刀尖圓弧半徑的補(bǔ)償原理和方法； 掌握刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令G42，G41，G40的編程格式；,【技能目標(biāo)】 培養(yǎng)學(xué)生思維能力，掌握其編程技巧； 能運(yùn)用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令（G42、G41、G40）編程以及設(shè)置補(bǔ)償參數(shù)，并提高零件的加工精度；,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,如圖9-1-1所示，毛坯件為2065的棒料，材料為45鋼，試分析零件的加工工藝，編制合理的加工程序并進(jìn)行仿真加工。,【任務(wù)描述】,圖9-1-1 圓弧

2、短軸,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,本任務(wù)加工工件中對圓弧和外錐有較高的加工精度要求，為保證加工精度，需要使用刀尖半徑補(bǔ)償指令編程。,【任務(wù)分析】,數(shù)控程序一般是針對刀具上的某一點(diǎn)（即刀位點(diǎn)），沿工件輪廓尺寸編制的。車刀的刀位點(diǎn)一般為理想狀態(tài)下的假想刀尖點(diǎn)A點(diǎn)，如圖9-1-2所示。,【知識(shí)鏈接】,一、刀具半徑補(bǔ)償概述,圖9-1-2 外圓車刀的假想刀尖,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,數(shù)控車床也是按這個(gè)假想刀尖對刀的，但實(shí)際加工時(shí)刀具的切削點(diǎn)并非假想的刀尖，造成實(shí)際切削點(diǎn)與刀位點(diǎn)之間的位置存在偏差，這樣就使圓錐、球面加工表面產(chǎn)生形狀誤差，如圖9-1-3所示。,圖9-1-3 加工

3、表面產(chǎn)生形狀誤差,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,用帶圓弧刀尖車刀加工內(nèi)外圓柱、端面時(shí)無誤差產(chǎn)生，實(shí)際切削刃的軌跡與工件輪廓軌跡一致。車削錐體和圓弧面時(shí)，實(shí)際加工出的輪廓與工件輪廓（及編程軌跡）有誤差。若工件精度要求不高或留有精加工余量時(shí)，可以忽略此誤差；否則應(yīng)考慮刀尖圓弧半徑對工件形狀的影響。,為保持工件輪廓形狀精度，加工時(shí)刀尖軌跡自動(dòng)偏移工件輪廓一個(gè)半徑值R，這種偏移稱為刀尖半徑補(bǔ)償。采用刀尖半徑補(bǔ)償后，編程時(shí)仍只按工件輪廓編程，數(shù)控系統(tǒng)就能自動(dòng)計(jì)算出刀尖軌跡，從而消除了刀尖圓弧半徑對工件形狀的影響。,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,二、 刀具半徑補(bǔ)償指令,1、刀具半徑補(bǔ)償

4、指令的含義 G41：刀具半徑左補(bǔ)償，沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件左側(cè)時(shí)的刀具半徑補(bǔ)償，如圖9-1-4所示。 G42：刀具半徑右補(bǔ)償，沿刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具位于工件右側(cè)時(shí)的刀具半徑補(bǔ)償，如圖9-1-4所示。 G40：刀具半徑補(bǔ)償取消，即使用該指令后，使G41、G42指令無效。,圖9-1-4 G41/G42的判斷方法,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,2、刀具半徑補(bǔ)償指令格式 G41 G00/G01 X（U）_ Z（W）_ （F）_； 刀具半徑左補(bǔ)償 G42 G00/G01 X（U）_ Z（W）_ （F）_； 刀具半徑右補(bǔ)償 G40 G00/G01 X（U）_ Z（W）_ （F）_； 刀具

5、半徑補(bǔ)償取消,圖9-1-5 刀補(bǔ)的實(shí)施過程,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,三、刀具半徑補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置,1、刀尖半徑R、刀尖方位號(hào)T, R：刀尖圓弧半徑值；, T：刀尖方位號(hào)（09），由各系統(tǒng)廠家確定，圖9-1-6所示為前置刀架刀位形式簡圖，可查得常用外圓偏刀方位號(hào)T為3號(hào)。,圖9-1-6 刀尖位置與刀具偏置顯示頁面,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,2、補(bǔ)償值的設(shè)置,每把刀的刀尖半徑R、刀尖方位號(hào)T必須在應(yīng)用刀補(bǔ)前預(yù)先設(shè)置。刀尖半徑補(bǔ)償參數(shù)可在偏置頁面下設(shè)置，如表9-1-1所示。,表9-1-1 刀具偏置顯示頁面,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,3、程序段中必須指定G41或G

6、42指令,刀尖圓弧半徑補(bǔ)償應(yīng)當(dāng)用G00或者G01功能在刀具移動(dòng)過程中建立或取消。刀尖半徑補(bǔ)償?shù)拿顟?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的過切或欠切現(xiàn)象。反之，要在切削進(jìn)程之后用移動(dòng)命令來執(zhí)行補(bǔ)償?shù)娜∠?。通過常采用增加引導(dǎo)空行程運(yùn)行的程序段來建立或取消刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,【任務(wù)實(shí)施】,1、零件加工工藝分析,（1）技術(shù)要求分析 此零件加工內(nèi)容包括端面、外圓柱面、圓弧面、錐面等。零件材料為45號(hào)鋼，零件的圓弧面和錐面有較高的加工要求。 （2）確定裝夾方案、工件原點(diǎn)、確定加工順序及進(jìn)給路線 a、裝夾方案 毛坯為2065mm的棒料，采用三爪自

7、定心卡盤裝夾毛坯外圓，伸出卡盤長度約48mm。 b、工件原點(diǎn) 工件坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在工件右端面的中心 c、確定加工順序及進(jìn)給路線,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,（3）確定數(shù)控刀具、制定加工方案及選擇切削用量,表9-1-2 數(shù)控加工刀具選擇卡,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,表9-1-3 數(shù)控加工工藝方案卡,3、相關(guān)數(shù)值計(jì)算（略）,4、工件參考程序,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,表9-1-4 零件加工參考程序,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,5、仿真操作,1、程序輸入校驗(yàn)后才能進(jìn)行仿真加工； 2、工件伸出長度要留有足夠余量，避免卡盤與刀具碰撞； 3、刀尖半徑補(bǔ)償功能只在精加工過程中產(chǎn)生作用。若將刀尖圓弧半徑補(bǔ)償指令放在粗車循環(huán)指令之前，例如：“G42 G00 X22 Z2；G71 U2 R1；”則會(huì)出現(xiàn)#34報(bào)警。,【注意事項(xiàng)】,項(xiàng)目九 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償編程及仿真加工,【小結(jié)】 本課題主要講述了刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔眉爸噶罡袷?，并通過一個(gè)圓弧短軸加工程序的編寫和仿真鞏固了刀具半徑補(bǔ)償指令的相關(guān)知識(shí)。 【思考題】 1、如何判斷外圓刀的刀尖方位？ 2、應(yīng)用刀尖半徑補(bǔ)償指令時(shí)應(yīng)