【正文】 轉(zhuǎn)體工件的加工，能自動(dòng)完全內(nèi)外圓面、柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)、鉸孔等加工，適合復(fù)雜形狀工件的加工。因此刀具補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用不僅提高了生產(chǎn)效率，還大大降低了技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日江 西 理 工 大 學(xué) 南 昌 校 區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告機(jī)電工程系系部 數(shù)控專業(yè) 08級(jí)（2011屆）08數(shù)控（2）班 學(xué)生羅賢強(qiáng)題 目：數(shù)控加工中刀具補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用本課題來源及研究現(xiàn)狀：課題來源在20世紀(jì)60年代的數(shù)控加工中還沒有出現(xiàn)補(bǔ)償?shù)母拍?，所以編程人員不得不圍繞刀具的理論路線和實(shí)際路線的相對(duì)關(guān)系來進(jìn)行編程，這樣不僅很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，而且生產(chǎn)效率低下?！?2】劉雅君．?dāng)?shù)控編程時(shí)巧用刀具半徑補(bǔ)償指令[J3．赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006(4)：45—47?！?】顧京．?dāng)?shù)控加工編程及操作[M]．北京：高等教育出版社?！?】周建來. 基于假想刀尖點(diǎn)為刀位點(diǎn)的c刀補(bǔ)技術(shù). 現(xiàn)代制造工程，2001，10。主要參考文獻(xiàn)和書目：【1】[M]機(jī)械工業(yè)出版社,2001。在編程過程中，若不加刀具半徑補(bǔ)償，加工中在切削圓錐面和圓弧面時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過切和欠切的現(xiàn)象，如圖2所示。(三) 數(shù)控車床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。 5 ) 若在G90,G94固定循環(huán)中使用刀尖半徑補(bǔ)償，刀尖半徑補(bǔ)償必須先于G90,G94指令激活。 1 ) 將刀具的刀尖圓角半徑值及刀具的指向編碼數(shù)存入刀具偏置文檔的相應(yīng)偏置序號(hào)處，偏置序號(hào)必須先于刀尖半徑補(bǔ)償激活。（ 3）自動(dòng)對(duì)刀。 ( 3 ) 特殊的螺旋零件。并通過本論文提高自己在刀具補(bǔ)償方面的理論水平。研究條件： 利用網(wǎng)絡(luò)資源，參考相關(guān)文獻(xiàn)，并在老師的提示和指導(dǎo)下熟悉并掌握刀具補(bǔ)償?shù)幕緫?yīng)用和相關(guān)注意事項(xiàng)。當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償概念出現(xiàn)并應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)中后，編程人員就可以直接按照輪廓尺寸進(jìn)行程序編制。在建立、執(zhí)行刀補(bǔ)后，由數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算，自動(dòng)調(diào)整刀位點(diǎn)到刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。應(yīng)用環(huán)境：刀具補(bǔ)償廣泛用于數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等淑紅設(shè)備中。主要內(nèi)容和要求：（包括設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對(duì)學(xué)生提出具體要求）：研究?jī)?nèi)容：1數(shù)控車床加工的對(duì)象： 數(shù)控車床是目前使用比較廣泛的數(shù)控機(jī)床，主要用干軸類和盤類回轉(zhuǎn)體工件的加工，能自動(dòng)完全內(nèi)外圓面、柱面、錐面、圓弧、螺紋等工序的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆、擴(kuò)、鉸孔等加工，適合復(fù)雜形狀工件的加工。 ( 4 ) 淬硬工件的加工。3 數(shù)控車削加工中刀尖圓弧半徑補(bǔ)償有關(guān)問題：編制數(shù)控車床加工程序時(shí)，理論上是將車刀刀尖看成一個(gè)點(diǎn)，但為了提高刀具的使用壽命和降低加工工件的表面粗糙度，通常將刀尖磨成半徑不大的圓弧( 之間)，所以如果在數(shù)控加工或數(shù)控編程時(shí)不對(duì)刀尖圓角半徑進(jìn)行補(bǔ)償，僅按照工件輪廓進(jìn)行編制的程序來加工，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生加工誤差。 2 ) 為了激活刀尖半徑補(bǔ)償，在一個(gè)或兩個(gè)坐標(biāo)軸都處于非切削狀態(tài)的直線運(yùn)動(dòng)段中編入G41或G42，至少其中一個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)編程量大于或等于刀尖圓角半徑值。(二) 刀尖回角半徑補(bǔ)償方法。 1 ) 格式。這樣加工出的零件將超差，不合格?！?】[M].紹興:紹興出版社,2003?！?】蔡復(fù)之. 實(shí)用數(shù)控加工技術(shù). 兵器工業(yè)出版社，1995。2003?！?3】張超英，羅學(xué)科. 數(shù)控加工綜合實(shí)訓(xùn)【M】 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003。當(dāng)?shù)毒哐a(bǔ)償概念出現(xiàn)并應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)中后，編程人員就可以直接按照輪廓尺寸進(jìn)行程序編制。研究現(xiàn)狀：【1】王雷通過對(duì)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(jìn)行了深入分析，并對(duì)刀具圓弧半徑補(bǔ)償?shù)母鞣N情況進(jìn)行了分析計(jì)算。與常規(guī)車床相比， 數(shù)控車床還適合加工如下工件。2數(shù)控車床的對(duì)刀問題：1) 一般對(duì)刀。假想刀尖的軌跡分析與偏置值計(jì)算分為加工圓錐面的誤差析與偏置值計(jì)算和加工圓弧面的誤差分析與偏置值計(jì)算。3 ) 進(jìn)入和退出工件切削時(shí)必須垂直于工件表面?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都有刀具圓角半徑補(bǔ)償器，具有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能( 即G41左補(bǔ)償和G42右補(bǔ)償功能)，對(duì)于這類數(shù)控車床，編程員可直接根據(jù)零件輪廓形狀進(jìn)行編程，編程時(shí)可假設(shè)刀具圓角半徑為零，在數(shù)控加工前必須在數(shù)控機(jī)床上的相應(yīng)刀具補(bǔ)償號(hào)輸人刀具圓弧半徑值，加工過程中，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加工程序和刀具圓弧半徑自動(dòng)計(jì)算假想刀尖軌跡，進(jìn)行刀具圓角半徑補(bǔ)償，完成零件的加工。 2 ) 偏置功能。 圖1 零件輪廓圈 圖2 過切或欠切現(xiàn)象O0001 程序號(hào)N10 G98 進(jìn)給速遞98mm/minN20 T0101 調(diào)用T01好玩刀具N30 S1000 M03 主軸轉(zhuǎn)速1000r/minN40 G00 X20 Z5 快速接近工件N50 G42 G01 X20 Z0 F120 建立刀補(bǔ)N60 G01 Z10 車削圓柱N70 G01 X40 Z20 車削圓椎N80 G01 X40 Z30 R2 車內(nèi)圓角N90 G01 X50 C1 車外圓角N100 G01 Z37 車削圓柱N110 G01 X48 Z40 車削圓椎N120 G01 在43 車削圓柱N130 G40 G01 X55Z50 取消刀補(bǔ)N140 G00 X100 Z100 會(huì)換刀點(diǎn)N150 M05 主軸停止N160 M30 程序結(jié)束研究目標(biāo)：深入了解刀具補(bǔ)償?shù)母拍钜约胺诸悾卣莆諗?shù)控車床車削加工中的刀具半徑補(bǔ)償?shù)膯栴}和車床的對(duì)刀問題。主要參考文獻(xiàn)和書目：【1】[M]機(jī)械工業(yè)出版社,2001?！?】周建來. 基于假想刀尖點(diǎn)為刀位點(diǎn)的c刀補(bǔ)技術(shù). 現(xiàn)代制造工程，2001，10?！?】顧京．?dāng)?shù)控加工編程及操作[M]．北京：高等教育出版社?！?2】劉雅君．?dāng)?shù)控編程時(shí)巧用刀具半徑補(bǔ)償指令[J3．赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006(4)：45—47。指導(dǎo)教師審核意見：教研室主任簽字： 年 月 日摘 要數(shù)控車床刀具補(bǔ)償包括刀具位置補(bǔ)償和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；刀具補(bǔ)償；刀具位置補(bǔ)償；刀尖圓弧半徑補(bǔ)償；應(yīng)用AbstractAbstract：The CNC lathe tool pensation includes tool position pensation and tool radius pensation．This article is based on CNC Lathe Tool Compensation as the research object，it analyzes the principle of pensation for tool position，action steps and applications，and Detailed studys the implementation of wear pensation actions and geometry pensation actions；．And it determines to apply tool radius pensation in the programming through an analysisof errors in processing．It studys determining of the tip position and application of the tool radius pensation instructions．The study provides a great help to quickly deal with the issue of pensation for onsite operators and staff of studying CNC operation and programming process．Key words：the CNC lathe；tool pensation；tool position pensation；tool radius pensation；application 前 言在20世紀(jì)60年代的數(shù)控加工中還沒有出現(xiàn)補(bǔ)償?shù)母拍睿跃幊倘藛T不得不圍繞刀具的理論路線和實(shí)際路線的相對(duì)關(guān)系來進(jìn)行編程，這樣不僅很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，而且生產(chǎn)效率低下。因此刀具補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用不僅提高了生產(chǎn)效率，還大大降低了技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用刀具半徑補(bǔ)償能有效地避免刀具干涉， 改善尖角加工的工藝性， 同時(shí)也提高了加工效率。為了確保工件輪廓形狀，加工時(shí)數(shù)控系統(tǒng)必須根據(jù)工件輪廓和刀具的幾何形狀計(jì)算出刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡。如果編程采用了刀具補(bǔ)償，在運(yùn)行程序之前就必須輸入相應(yīng)的補(bǔ)償值，這就是說數(shù)控機(jī)床的刀具補(bǔ)償功能是依照程序中的補(bǔ)償指令(G41G44)和補(bǔ)償值實(shí)現(xiàn)的，對(duì)初學(xué)者來說，這是個(gè)難點(diǎn)。刀具補(bǔ)償功能能實(shí)現(xiàn)按零件輪廓編制的程序控制刀具中心的軌跡，以及在刀具半徑和長(zhǎng)度發(fā)生變化(如刀具更換、刀具磨損)時(shí)，可對(duì)刀具半徑或長(zhǎng)度作相應(yīng)的補(bǔ)償，而不需要修改程序。刀具的中心（底端面與軸線相交點(diǎn)）稱為刀具的刀位點(diǎn)，刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡即代表刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。當(dāng)?shù)毒吣p或更換后，加工程序不變，只需要更改程序中刀具補(bǔ)償?shù)臄?shù)值。有了刀具尺寸補(bǔ)償功能后，是數(shù)控編程大為簡(jiǎn)便，在編程時(shí)可以完全不考慮刀具中心軌跡計(jì)算，直接按零件輪廓編程。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，如果沒有刀具補(bǔ)償功能，只能按刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸編制加工程序，這就要求先根據(jù)工件輪廓尺寸和刀具幾何尺寸計(jì)算出刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。手動(dòng)對(duì)刀是基本對(duì)刀方法,但它還是沒跳出傳統(tǒng)車床的“試切﹣ 測(cè)量﹣ 調(diào)整”的對(duì)刀模式,占用較多的在機(jī)床上時(shí)間。自動(dòng)對(duì)刀是通過刀尖檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,刀尖以設(shè)定的速度向接觸式傳感器接近,當(dāng)?shù)都馀c傳感器接觸并發(fā)出信號(hào),數(shù)控系統(tǒng)立即記下該瞬間的坐標(biāo)值,并自動(dòng)修正刀具補(bǔ)償值。由于這種調(diào)整方法簡(jiǎn)單、