數(shù)控編程-刀具補(bǔ)償指令及其編程方法【技術(shù)材料】

1、數(shù)控編程,單元六 刀具補(bǔ)償指令及其編程方法,1,學(xué)習(xí)研究,6.1 刀具半徑補(bǔ)償,一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍?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,2,學(xué)習(xí)研究,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,3,學(xué)習(xí)研究,圖6-2 刀具路徑,4,學(xué)習(xí)研究,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)

2、，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)引起過切或欠切,圖6-3 車刀刀具路徑,5,學(xué)習(xí)研究,二、刀具補(bǔ)償?shù)淖饔门c意義,輪廓復(fù)雜,簡化編程,刀具更換,刀具磨損,引入刀具補(bǔ)償功能,6,學(xué)習(xí)研究,三、刀具半徑補(bǔ)償指令及其編程,1、指令G41、G42 、G40 G41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,7,學(xué)習(xí)研究,a) 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,8,學(xué)習(xí)研究

3、,2、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,9,學(xué)習(xí)研究,3、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)避免過切削現(xiàn)象。這又包括以下三種情況： 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。 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)生過切削，如圖6-5所示。只有過渡圓角R刀具半徑r精加工余量的情況下才能正常切削。 被銑削槽底寬小于刀具直徑時(shí)將產(chǎn)生過切削，如圖6-6所示,10,學(xué)習(xí)研究,圖6-7

4、 刀具半徑大于工件內(nèi)凹圓弧半徑,11,學(xué)習(xí)研究,圖6-8 刀具半徑大于工件槽底寬度,12,學(xué)習(xí)研究,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)D00D99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,13,學(xué)習(xí)研究,X,Y,G17 G41 G02 X0 Y-10 I-10 J0 D01,四、應(yīng)用實(shí)例,例1,圖6-9,左補(bǔ)償,14,學(xué)習(xí)研究,右補(bǔ)償,數(shù)控加工程序代碼為： G17G42G02X0Y-10I-10J0 D01,刀具半徑補(bǔ)償取消則用G40,圖6-10,15,學(xué)習(xí)研究

5、,刀具半徑補(bǔ)償程序?qū)崿F(xiàn)的三個(gè)步驟,16,學(xué)習(xí)研究,X,Y,50,40,50,W,起刀點(diǎn)/退刀點(diǎn),10，10,例2： N10 G90 G92 X-10 Y-10 N20 S900 M03 N30 G17 G01 G42 X0 Y0 D01 N40 X50,刀具半徑補(bǔ)償建立,N50 Y40 N60 X40 Y50 N70 X0 N80 Y0,刀具半徑 補(bǔ)償進(jìn)行,N90 G40 X-10 Y-10,刀具半徑補(bǔ)償取消,圖6-11,17,學(xué)習(xí)研究,例3：見圖所示的刀具半徑補(bǔ)償程序。設(shè)加工開始時(shí)刀具距離工件表面50mm，切削深度為10mm,圖6-12,18,學(xué)習(xí)研究,N10 G92 X0.0 Y0.0 Z

6、50 N20 G90 G17 G00由G17指定刀補(bǔ)平面 N30 G41 X20.0 Y10.0 D01 啟動(dòng)刀補(bǔ) N35 Z2 M03 S500 N38 G01 Z-10 F200 N40 G01 Y50.0 F100 刀補(bǔ)狀態(tài) N50 X50.0 N60 Y20.0 N70 X10.0 N80 G00 Z50 M05 N85 G40 X0 Y0 解除刀補(bǔ) N90 M30,19,學(xué)習(xí)研究,例4,O0010 N010 G92 X0 Y0； N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01； S800 M03 M08； N030 G01 X80 Y0 F100； N040 G03 X40

7、 Y40 I0 J40； N050 G01 Y60； N060 X-20； N070 G02 X-80 I-40； N080 G01 X-20； N090 Y-100； N100 G00 G40 X-70 Y-40 M05 M09 M02,圖6-13,20,學(xué)習(xí)研究,練習(xí)題,圖6-14,21,學(xué)習(xí)研究,6.2 刀具長度補(bǔ)償,一、刀具長度補(bǔ)償?shù)母拍?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，而每把刀具的長度是不可能完全相同的。 編寫程序時(shí)選用一把標(biāo)準(zhǔn)刀具，預(yù)先測出其他刀具與標(biāo)準(zhǔn)刀具長度的差值，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度，這種功能稱為刀具長度補(bǔ)

8、償功能,22,學(xué)習(xí)研究,圖6-15 刀具長度補(bǔ)償,23,學(xué)習(xí)研究,二、刀具長度補(bǔ)償指令及其編程,1、指令G43、G44、G49 G43/G44/G49 G00/G01 Z_H_,2、指令說明 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)刀具的長度補(bǔ)償值從系統(tǒng)長度補(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,24,學(xué)習(xí)研究,3、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

9、取消刀補(bǔ),圖6-16 刀具長度補(bǔ)償執(zhí)行情況,25,學(xué)習(xí)研究,設(shè)（H02）= 200 mm時(shí) N1G92 X0 Y0 Z0 設(shè)定當(dāng)前點(diǎn)O為程序零點(diǎn) N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 指定點(diǎn)A，實(shí)到點(diǎn)B N3G01Z-20.0 實(shí)到點(diǎn)C N4 Z10.0 實(shí)際返回點(diǎn)B N5 G00 G49 Z0 實(shí)際返回點(diǎn)O,三、應(yīng)用實(shí)例,例1,圖6-17,26,學(xué)習(xí)研究,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軸位置的方法來校驗(yàn)運(yùn)行程序,27,學(xué)習(xí)研究,使用01

10、, T02, T03號(hào)刀具對工件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸加工編程時(shí)選01刀具為標(biāo)準(zhǔn)刀具長度.試寫出用 G43 、G44 指令對T02, T03刀具向下快速移100mm時(shí),進(jìn)行長度補(bǔ)償?shù)某绦蚨?并說明存儲(chǔ)器中的補(bǔ)償值是多少?刀具的實(shí)際、位移是多少,例2,圖6-18,28,學(xué)習(xí)研究,四、綜合實(shí)例,例1,圖6-19,29,學(xué)習(xí)研究,G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30,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

11、補(bǔ)，快速退至（100，60）的下刀處， 快速抬刀至Z=120的對刀點(diǎn)平面 快速退刀至對刀點(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)的程序并沒有多大的不同，只是在原來的程序上增加了有關(guān)刀補(bǔ)指令而已。 考慮刀補(bǔ)后的程序適應(yīng)性強(qiáng)，對不同長度、不同半徑的刀具僅只需改變刀具補(bǔ)償量即可,30,學(xué)習(xí)研究,對圖示零件鉆孔。按理想刀具進(jìn)行的對刀編程，現(xiàn)測得實(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6-20,31,學(xué)習(xí)研究,0005 N1 G91 G00 X120.0 Y80.0 N2 G43

12、 Z-32.0 H01 S630 M03 (或G44 Z-32.0 H02) N3 G01 Z-21.0 F120 N4 G04 P1000 N5 G00 Z21.0 N6 X90.0 Y-20.0 N7 G01 Z-23.0 F120 N8 G04 P1000 N9 G00 Z23.0,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。 快速提刀至安全面高度。 快移到孔#2的正上方。 向下進(jìn)給23mm，鉆通孔#2。 孔底暫停1s。 快速上移23mm，提刀至安全平面,32,學(xué)習(xí)研究,N10 X-60.0 Y-30.0 N11 G01 Z-35.0 F120 N12 G49 G00 Z67.0 N13 X-150.0Y-30