優(yōu)秀的機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計6（精品）

1、零件加工程序通常是按零件輪廓編制的，而數(shù)控機(jī)床在加工過程中的控制點(diǎn) 是刀具中心，因此在數(shù)控加工而數(shù)控系統(tǒng)必須將零件輪廓變換成刀貝-中心的軌 跡。只有將編程輪丿郭數(shù)據(jù)變換成刀具中心軌跡數(shù)據(jù)才能用于插補(bǔ)。在數(shù)控錐床上 進(jìn)行輪廓加工時，因為銃刀有一定的半徑，所以刀具中心（刀心）軌跡和工件輪 廓不重合，如不考慮刀具半徑，直接按照工件輪廓編程是比較方便的，而加丄出 的零件尺寸比圖樣要求小了一圈（加工外輪廓時），或大了一圈（加工內(nèi)輪廓時）， 為此必須使刀具沿工件輪廓的法向偏移一個刀具半徑，這就是所謂的刀貝半徑補(bǔ) 償指令。應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償功能吋，只需按工件輪廓軌跡進(jìn)行編程，然后將刀具 半徑值輸入數(shù)控系統(tǒng)中，

2、執(zhí)行程序時，系統(tǒng)會自動計算刀具中心軌跡，進(jìn)行刀具 半徑補(bǔ)償，從而加工出符合耍求的工件形狀，當(dāng)?shù)毒甙霃桨l(fā)生變化時也無需更改 加工程序，使編程工作大大簡化。實(shí)踐證明，靈活應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償功能，合理 設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值，在數(shù)控加工中有著重要的意義。二、刀具半徑補(bǔ)償方式有b功能刀具補(bǔ)償和c功能刀具補(bǔ)償 兩種。2.1、b功能刀具半徑補(bǔ)償早期的數(shù)控系統(tǒng)在確定刀具中心軌跡時，都采用讀一段、算一段、再走一段 的b功能刀具半徑補(bǔ)償（簡稱b丿j補(bǔ)）控制方法，它僅根據(jù)程序段的編程輪廓尺 寸進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償。對于總線而言，刀補(bǔ)后的刀具中心軌跡為平行于輪廓直線 的直線段；對于圓弧而言，刀補(bǔ)后的刀具屮心軌跡為輪廓圓弧的同

3、心圓弧段。因 此，b刀補(bǔ)要求編程輪廓間以圓弧連接，并且連接處輪廓線必須相切；而對于內(nèi) 輪廓的加工，為了避免刀具干涉，必須合理地選擇刀具的半徑（應(yīng)小于過渡圓呱 的半徑）。由于b刀補(bǔ)編程輪廓為圓角過渡，前一程序段刀具中心軌跡的終點(diǎn)即 為后-程序段刀具中心軌跡的起點(diǎn)，因此數(shù)控系統(tǒng)無需計算段與段間刀具中心軌 跡的交點(diǎn)。也就是說，數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償時僅需知道木程序段的輪廓尺 寸。b刀補(bǔ)僅根據(jù)本程序段的編程輪廓尺寸進(jìn)行刀貝半徑補(bǔ)償，無法預(yù)計山于刀 具半徑所造成的下一段加工軌跡對本段加丄軌跡的影響，不能口動解決程序段尖 的過渡問題，需要編程人員在相鄰程序段轉(zhuǎn)接處插入恰當(dāng)?shù)倪^渡圓弧作圓角過 渡。顯而易見

4、，這樣的處理存在著致命的弱點(diǎn)：一是編程復(fù)雜，二是工件尖角出 t藝性不好。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的計算機(jī)計算相鄰程序段刀具中心軌跡交點(diǎn)已 不成問題，因此cnc系統(tǒng)已不再b功能刀具半徑補(bǔ)償，而采用c功能刀具半 徑補(bǔ)償。2.2、c功能刀具半徑補(bǔ)償c功能刀具半徑補(bǔ)償（c刀補(bǔ)）在計算本程序段刀具中心軌跡時，除了讀入 本程序段編程輪廓軌跡外，還是提詢讀入下一程序段編程輪廓軌跡，然后根據(jù)他 們之i'可轉(zhuǎn)接的具體情況，計算出正確的本段刀具小心軌跡。c刀補(bǔ)自動處理兩個程序段刀具軌跡的轉(zhuǎn)接，編程人員完全可以按工件輪廓變成 而不必插入轉(zhuǎn)接圓弧，因而在現(xiàn)代cnc系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)川。現(xiàn)以c刀補(bǔ)為 例

5、講述刀具半徑補(bǔ)償?shù)氖褂眉记?。三、c刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程c刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程一般可分為3步。1. 刀補(bǔ)建立數(shù)控系統(tǒng)用g41/g42指令建立刀補(bǔ)，在刀補(bǔ)建立程序段，動作指令只能用g00 或g01,不能用g02或g03。刀補(bǔ)建立過程中不能進(jìn)行零件加工。2. 刀補(bǔ)進(jìn)行在刀補(bǔ)進(jìn)行狀態(tài)下，g01、goo、g02、g03都可使用。它根據(jù)讀入的相鄰兩段 變成軌跡，白動計算刀具中心的軌跡。在刀補(bǔ)進(jìn)行狀態(tài)下，刀具中心軌跡與編程 軌跡始終偏離一個刀具半徑的距離。3. 刀補(bǔ)撤銷刀補(bǔ)撤銷也只能用g01或g00,而不能用g02g03。刀補(bǔ)撤銷是刀補(bǔ)建立的逆過程，同樣，在該過程中不能進(jìn)行零件加工。左伽湃細(xì)印里丄呷1遂

6、 恂電刪的械在 g17 指令有效時,編程格式:g41 （g42） goo （g01） x-一y一- d-一 （f-一）g40 goo (god x-一y一- (f)其運(yùn)動軌跡見圖。g41指令表示刀具半徑左側(cè)補(bǔ)償。沿刀具進(jìn)給方向看去，刀具中心在零件倫 丿廓的左側(cè)（見圖，通常順銃時采用左側(cè)補(bǔ)償）。g42指令表示刀具半徑補(bǔ)償。沿刀具進(jìn)給方向看去，刀具中心在零件輪廓的 右側(cè)（見圖，通常逆銃時采用右側(cè)補(bǔ)償）。g40指令表示刀具半徑補(bǔ)償取消。當(dāng)g41或g42程序完成后用g40程序段消 除偏置，從而使刀具中心與編程軌跡重合。四、加工過程中的過切判別及避免技巧c刀補(bǔ)除了能根據(jù)相鄰兩段編程軌跡的轉(zhuǎn)接情況，白動進(jìn)

7、行刀具中心軌跡的 計算外，還冇一個顯著的優(yōu)點(diǎn)，即能避免過切現(xiàn)彖。若編程人員因某種原因編制 了肯定耍產(chǎn)生過切的加工程序時，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能提前發(fā)出報警信號，避免 過切事故的發(fā)生。 3v在刀貝半徑補(bǔ)償?shù)那邢鞒绦蚨沃?，即從g41 （或g42）開始的程序段到g40結(jié)束 的程序段zi'可，fanuc系統(tǒng)對處理2個或更多刀具在平面內(nèi)不移動的程序段（如 暫停，m99返回程序，子程序名，第三軸移動等等），刀具將產(chǎn)生過切現(xiàn)象。如 用0）10mm立銃刀對如上圖所示矩形進(jìn)行輪廓銃削。程序如下：%:3103;t1 :m06:g54 g90 go g43 hl z100. 0m3 s600 ；x-30. 0

8、y20. 0 z1.0；g41y12.5 di；x-20. 0 ；m98 p23014；goo z100.0；y20. 0 ；g40 x-30.0 :g49 z0 :m30；%主程序名換上一號刀選擇坐標(biāo)系，引入長度補(bǔ)償主軸正轉(zhuǎn)到達(dá)起刀點(diǎn)引入刀具左側(cè)半徑補(bǔ)償過渡段調(diào)用03014 了程序2次主軸上升過渡段取消半徑補(bǔ)償取消長度補(bǔ)償，到機(jī)床坐標(biāo)z0程序結(jié)束:3104；子程序名g1 g91 z-5.0 f50；在a點(diǎn)處沿z增量切削g90 x20.0 f100；到b點(diǎn)（b到c h動完成）y-12.5；到d點(diǎn)（d到e自動完成）x-20 ；到f點(diǎn)（f到c自動完成）y12.5 ；到h點(diǎn)m99 ；子程序結(jié)束并返回

9、%子程序修改為：%:3104 g1 g91z-5.0 f50；g90 x20.0 f100：y-12. 5；x-20. 0；y12.5 m99；%在編程序時，如果把刀具半徑補(bǔ)償引入與取消的程序段放在主程序屮，那么 當(dāng)調(diào)川了程序（加工輪廓的程序）的次數(shù)超過1時，在切削笫2次的時候就會出 現(xiàn)過切現(xiàn)彖（見圖打剖面線部分）。這主要由于在上而的程序中，程序段m99, 03014, g1 g91 z-5.0 f50中已超過2次以上沒有x, y方向上的移動，從而 引起過切。此時可釆取減少程序段的方法，把子程序名放到第一個程序段的段首; 把m99放到最后一個程序段的段尾。g41 刀慮切人國孤過度段 .m3切出

10、圓弘過度段g4o （終刀點(diǎn)）r刀k（r凹輪廓micr刀具尺過渡段（尺切入（出爺廉 41切入直線過渡段ujauwom加渡段另外必須嚴(yán)格按照上圖所確定的切入方法，即必須有過渡段；否則刀具補(bǔ)償 沒有完成，同樣會產(chǎn)生過切現(xiàn)象。在實(shí)際加工過程中，可能還冇各種各樣的過切削情況，限于篇幅，此處不一 一列舉。五、改變刀補(bǔ)值實(shí)現(xiàn)零件的粗、精加工刀具補(bǔ)償功能給數(shù)控加工帶來了許多方便，簡化了變成工作。編程人員不但 可以直接按工件輪廓編程，而且還可以用同一個加工程序?qū)ぜ喞M(jìn)行粗，梢 加工。當(dāng)按工件輪廓編程以后，在粗加工零件時我們可以把偏置量設(shè)為r+，其 中為精加丄前的加工余量；而在精加工零件時，偏置量仍然設(shè)為r

11、（對于有公 差要求的零件，楮加工時的偏置量應(yīng)設(shè)置為r+平均偏差/2） o粗加工時的刀具半徑補(bǔ)償六、使用刀具半徑補(bǔ)償注意事項前面闡述了靈活應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償功能、合理設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值在數(shù)控加 工中的重要意義，然而在實(shí)際使用時必須注意以下幾個事項：使用刀具半徑補(bǔ)償指令時應(yīng)注意：1) 從無刀具補(bǔ)償狀態(tài)進(jìn)入刀具半徑補(bǔ)償方式吋，或在撤消刀具半徑償時， 刀具必須移動一段距離，否則刀具會沿運(yùn)動的法向直接移動i個半徑量，很容易 出意外，特別在加工全切削型腔時，刀具無法轉(zhuǎn)m空間，會造成刀具助斷。2) g41、g42、g40必須在g00或g01模式下使用。g41、g42不能重復(fù)使用， 幾在使用時不允許有兩句連續(xù)的非移動指令。3) d00 - d99為刀具補(bǔ)償號，d00意味著取消刀具補(bǔ)償。刀具補(bǔ)償值在加工 或運(yùn)行之前必須設(shè)定在補(bǔ)償存儲器小。總z,刀補(bǔ)值在數(shù)控加工中有著非常重要的作用，靈活、合理地運(yùn)用刀補(bǔ)值 并結(jié)合刀補(bǔ)原理正確編制程序是保證數(shù)控加工冇效性、準(zhǔn)確性的重要因素。七、結(jié)論住產(chǎn)實(shí)