數(shù)控機床的刀具補償方法

1、 數(shù)控機床的刀具補償方法 摘要：數(shù)控機床是一種將數(shù)字計算機技術(shù)應(yīng)用于機床的控制技術(shù)。它把機械加工過程中的各種控制信息用代碼的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置，它快、精、準。數(shù)控機床較好的解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。在使用中為了提高精度、減小誤差，本文將介紹幾種刀具補償?shù)姆椒?。關(guān)鍵詞：數(shù)控機床、刀具補償 CNC machine tool compensation method LuoZhiHong (electronic information and control engineering, liuzhou, guangxi 545006)Ab

2、stract: numerical control machine is a kind of digital computer technology applied to machine control technology. It is the mechanical process, various control information with the digital code, through the carrier of information input device, it quickly, CNC,. CNC machine a good way to solve the co

3、mplex and sophisticated, small batch and multiple varieties of parts processing, is a kind of typical electromechanical products. In use in order to reduce the error, this paper introduces several tools compensation method.Keywords: CNC machine, cutter compensation1、 前言數(shù)控機床加工中的刀具補償一般分為刀具長度補償和刀具半徑補償，

4、并且不同類型的機床與道具，血藥考慮形式不一樣的補償；對于銑刀而言，主要是刀具半徑補償；對于鉆頭而言，只有刀具長度補償。但對于車到而言，卻是需要兩坐標長度補償和刀具半徑補償。因此可根據(jù)不同的加工類型修改相應(yīng)的偏置參數(shù)，調(diào)用不同刀具號方能更好地滿足不同的倒不要求。2、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 李粉霞等在深入研究平面刀具半徑補償原理的基礎(chǔ)上，推導出了一種適合直線插補的二維刀具半徑補償通用公式，并結(jié)合空間變換原理，將三維空間內(nèi)的刀位點投影到二維平面內(nèi)，確定半徑補償方向，得出了三維空間刀具半徑補償?shù)乃惴?，提高加工精度?！?】高金剛等提出了一種新的刀具補償算法，簡單易懂，并給出了詳細的流程圖，特別適合于編制刀具補

5、償程序。該算法不僅避開了復雜的Voronoi圖理論和轉(zhuǎn)接矢量運算，而且更易于在計算機上實現(xiàn)該算法。在基于RTLinux開放式數(shù)控系統(tǒng)中，該算法用于銑削加工仿真，速度較快，運行性能良好?！?】李旭宇等以數(shù)控系統(tǒng)中的刀具半徑補償算法作為研究對象。采用了對刀具半徑補償算法進行數(shù)學建模的方法，根據(jù)計算得出的加工曲線銜接處方向矢量差值的分布區(qū)間特征來判斷需要使用的刀具半徑補償算法類型，進而給出并論證了“交點過渡法”刀具補償算法的補償類型判據(jù)，實現(xiàn)了“交點過渡法”刀具補償算法。目前階段通過在機床上實際運行得出的結(jié)果表明：“交點過渡法”在高速銑削加工中具有補償曲線平滑、補償點計算精確、加工表面質(zhì)量好等優(yōu)點。

6、【3】王雷通過對數(shù)控車床在加工各種形狀的零件過程中，由于車刀刀尖圓弧半徑影響，產(chǎn)生加工誤差進行了深入分析，并對刀具圓弧半徑補償?shù)母鞣N情況進行了分析計算。同時分析了數(shù)控車床刀具半徑補償?shù)墓δ?、?yīng)用場合及使用方法，從而通過刀具半徑補償功能消除車刀刀尖圓弧對零件加工的影響，保證了被加工零件的幾何精度和位置精度精度，尤其是對保證精加工時被加工零件的幾何精度和位置精度有著特別的意義?！?】馬保振等全面分析了數(shù)控車床刀具位置補償和半徑補償?shù)脑?、方法和?yīng)用,并對刀具半徑補償使用時如何避免欠切進行了分析.從而保證零件加工時,通過調(diào)用刀具補償值自動進行補償,提高工件的加工精度?！?】郝宏偉等精鏜銷孔是活塞加工

7、中保證精度的關(guān)鍵工序之一。由于銷孔尺寸、形狀和位置精度及粗糙度的要求都很高，一般都需要設(shè)計并制造高精度的鏜頭。本文介紹了鏜削活塞錐形銷孔的氣液壓刀具補償系統(tǒng)的工作原理，并介紹了氣液壓刀具補償系統(tǒng)的應(yīng)用實例?！?】孫海洋等高速銑削加工中圓弧過渡刀具補償方法具有補償曲線平滑、速度沖擊小、加工表面質(zhì)量好等優(yōu)點。通過建立刀具補償數(shù)學模型，根據(jù)理論加工曲線銜接點處切線矢量轉(zhuǎn)角的區(qū)間分布特征，給出且證明了圓弧過渡刀具補償類型的判據(jù)公式，并依據(jù)此判據(jù)公式實現(xiàn)了圓弧過渡刀具補償算法。實踐表明，該算法形式統(tǒng)一，適用于直線、二次曲線、NURBS曲線以及其他高階樣條曲線的刀具加工路徑的刀具半徑補償運算，且計算量小、

8、易于實現(xiàn)?！?】陳良驥等分析了現(xiàn)行五軸聯(lián)動數(shù)控加工編程標準ISO6983對數(shù)控系統(tǒng)刀具半徑補償和刀具長度補償功能支持的不足，提出一種刀具半徑補償向量模式的編程方法，以主軸頭旋轉(zhuǎn)類型的五軸數(shù)控機床為例說明了五軸加工中實現(xiàn)刀具補償?shù)姆椒??！?】王凌云等數(shù)控系統(tǒng)的刀具半徑補償是在CNC系統(tǒng)內(nèi)部由計算機自動完成的在加工過程中，CNC系統(tǒng)根據(jù)零件輪廓尺寸、刀具運動的方向指令(G40，G41，G42)以及實際加工中所用的刀具半徑值自動計算出刀具中心軌跡，完成對零件的加工介紹了C功能刀具半徑補償原理，根據(jù)平面內(nèi)刀具半徑補償轉(zhuǎn)接過渡的不同轉(zhuǎn)接類型，針對C功能刀補的工程實際應(yīng)用，提出了交角轉(zhuǎn)接及直接轉(zhuǎn)接兩程序段

9、間的軟件實現(xiàn)方法針對實際輪廓加工過程中刀具半徑補償?shù)膱?zhí)行過程：刀具補償建立、刀具補償維持及刀具補償撤消，結(jié)合所用的數(shù)控系統(tǒng)和刀具，編制了凸輪輪廓的加工程序?qū)嵺`證明，C功能刀具半徑補償方法切實可行，且效率高?！?】陳小紅等系統(tǒng)地論述了刀具半徑補償問題，結(jié)合下刀、切入、切出、抬刀等數(shù)控銑削加工工藝，詳細闡述了刀具半徑補償建立、啟用和取消的基本方法和注意事項，分析了刀具半徑補償類別和順銑逆銑工藝與走刀路線關(guān)系，并從運動學、刀補理論說明了刀具大小選取原則?！?0】三 展望：數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，他對國計民

10、生的一些重要行業(yè)（it、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用。尤其是5軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展，智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當代數(shù)控系統(tǒng)的潮流，加工效率和加工質(zhì)量方面不斷提高，因而如何高速、高精加工 ，這將是一個很有發(fā)展前景的一項技術(shù)。四 小結(jié)：本文歸納了一些現(xiàn)在比較實用和先進的刀具補償方法，能有效地解決一些加工問題，減小誤差；提高了產(chǎn)品的加工速度和加工精度。五 參考文獻：【1】李粉霞，楊潔明基于五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)刀具半徑補償?shù)难芯繖C床與液壓2010（3）：60-63 【2】高金剛，王華，黃常標，劉雄偉一種新的刀補算法在銑削加工仿真的應(yīng)用，制造業(yè)自動化，2010（2）：150-153【3】李旭宇，吳玉香一種新的刀具半徑補償算法的研究與實現(xiàn)，組合機床與自動化加工技術(shù)，2009（11）：21-24 【4】王雷數(shù)控車床用切削刀具補償計算，機械設(shè)計與制造，2008（7）：179-180【5】馬保振，武雙杰數(shù)控車床的刀具補償分析及應(yīng)用，煤礦機械，2007，28（6）：112-114 【6】郝宏偉，焦仁普，解景浦數(shù)控車系統(tǒng)刀具補償?shù)囊环N改進算法，機床與液壓，2006（1）：67-68 【7】孫海洋，范大鵬一種新的刀具圓弧過渡補償算法,中國機械工程,2007，18（3）：277-2