【正文】 【 14】 王 維，楊金利。 【 7】 李善術(shù) 數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021。在此無(wú)法一一羅列，但對(duì)他們，我始終心懷感激 。很慶幸這些年來(lái)我遇到了許多恩師益友，無(wú)論在學(xué)習(xí)上、生活上還是工作上都給予了我無(wú)私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長(zhǎng)。 （ 2）從加工方案來(lái)考慮，加工凸臺(tái)時(shí)，環(huán)切應(yīng)從外向內(nèi)循環(huán)切削。與建立刀具半徑補(bǔ)償過(guò)程類(lèi)似，退刀點(diǎn)也應(yīng)位于零件輪廓之外，距離加工零件輪廓退出點(diǎn)較近且偏置于零件 輪廓延長(zhǎng)線上，可與起刀點(diǎn)相同，也可以不同。刀具補(bǔ)償?shù)?執(zhí)行過(guò)程一般分三步。對(duì)加工不同材料的工件可以用同一條程序選用不同的加工余量進(jìn)行精加工。此時(shí)刀具中心就移向在 N3段終點(diǎn) P2(20， 10)處所作出的矢量的終點(diǎn) P3。 圖 3 進(jìn)刀 超差 如上面的 01程序，若所選刀具直徑為 50毫米．即使編程方法正確，運(yùn)行時(shí)也會(huì)出現(xiàn)過(guò)切現(xiàn)象，因?yàn)閺?。此時(shí)也只能用 G01或 G00，而不能用 G02或 G03等。刀具中心在執(zhí)行這一段 (N2段 )時(shí)，就移向該矢量的終點(diǎn)。 2. 刀具半徑補(bǔ)償指令的作用 一般在銑削加工中，為了達(dá)到被加工零件所要求的尺寸，必須計(jì)算和確定考慮了刀具半徑后的軌跡。編程時(shí)用來(lái)計(jì)算刀具位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，即是刀具的刀位點(diǎn)。 設(shè)置依據(jù)是余量 (根據(jù)刀具及工件的材料的性質(zhì) 、 尺寸 、 結(jié)構(gòu) 、 工藝系統(tǒng)剛度等因素綜合確定 )。 2 )刀補(bǔ)指令 G4 G42 或 G40必須跟在直線段上，否則會(huì)出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤。 （ 3 )刀具半徑補(bǔ)償取消 。根據(jù)相鄰兩程序段輪廓軌跡的轉(zhuǎn)接情況，可導(dǎo)出計(jì)算刀具中心軌跡的交點(diǎn)坐標(biāo)的公式。 (6) 若在 G70 精加工 循環(huán)中使用刀尖半徑補(bǔ)償 、 刀尖半徑補(bǔ)償必須先于 G70 指令的執(zhí)行 、 再定位到起始點(diǎn)處先激活 。 刀具補(bǔ)償?shù)姆诸?lèi) 刀具補(bǔ)償主要分為半徑補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償兩種 。 (1)車(chē)刀刀尖圓弧引起加工誤差的原因 如圖 1所示為一 個(gè)刀尖的放大圖形。此時(shí)如果使用刀具半徑補(bǔ)償功能， 可以忽略刀具半徑，而只根據(jù)工件尺寸進(jìn)行編程，然后把刀具半徑作為半 徑補(bǔ)償值放在半徑補(bǔ)償寄存器里。但是我們一旦理解和掌握了它，將對(duì)我們的編程和加工帶來(lái)很大的方便。 在數(shù)控加工中 ,工件坐標(biāo)系確定后 ,還要確定刀尖點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的位置 ,即常說(shuō)的對(duì)刀問(wèn)題 在數(shù)控車(chē)床之前 ,常用的對(duì)刀方法為試切對(duì)刀 下面以 FANUC﹣ 6T 系統(tǒng)為例 ,介紹試切對(duì)刀的方法 。因此計(jì)算量大、過(guò)程復(fù)雜，且刀具磨損時(shí)，需重新計(jì)算刀位點(diǎn)的軌跡尺寸，修改或重新編制加工程序，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢(qián)。刀具補(bǔ)償使用簡(jiǎn)單、方便，能極大提高編程的工作效率。編程指令有：① G40：取消刀具半徑補(bǔ)償，沿程序路徑進(jìn)給；② G41：左偏刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件左側(cè)進(jìn)給；③ G42：右偏刀具半徑補(bǔ)償，按程序路徑前進(jìn)方向刀具偏在零件右側(cè)進(jìn)給；④ G43：刀具長(zhǎng)度正補(bǔ)償，即將坐標(biāo)尺寸字與 H代碼中的長(zhǎng)度補(bǔ) 償量相加，按其結(jié)果進(jìn)行 Z軸運(yùn)動(dòng)；⑤ G44：刀具長(zhǎng)度負(fù)補(bǔ)償，即將坐標(biāo)尺寸字與 H代碼中的長(zhǎng)度補(bǔ)償量相減，按其結(jié)果進(jìn)行 Z軸運(yùn)動(dòng)； G49：取消刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，沿程序指定的 Z坐標(biāo)進(jìn)行 z軸運(yùn)動(dòng)。不同的刀具運(yùn)動(dòng)方向刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算方法不同。 數(shù)控車(chē)床刀具半徑補(bǔ)償是 CNC 技術(shù)的核心，該功能是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加工輪廓的加工程序和刀具中心的偏移量， 自動(dòng)計(jì)算出刀具中心軌跡 。文章是以數(shù)控車(chē)床刀具補(bǔ)償為研究對(duì)象，分析了刀具位置補(bǔ)償?shù)脑砗蛻?yīng)用，詳細(xì)的研究磨損補(bǔ)償動(dòng)作和幾何形狀補(bǔ)償動(dòng)作的實(shí)施；并且分析了刀尖圓弧在加工中產(chǎn)生誤差，從而確定在數(shù)控加工中必須進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。 2021。 【 2】 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院編 .數(shù)控機(jī)床編程與操作 [M].紹興 :紹興出版社 ,2021。在編程過(guò)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(guò)切和欠 切的現(xiàn)象，如圖 2所示。 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。 3) 自動(dòng)對(duì)刀 。 【 2】 馬保振等 全面分析了數(shù)控車(chē)床刀具位置補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償?shù)脑?、方法和?yīng)用 ,并對(duì)刀具半徑補(bǔ)償使用時(shí)如何避免欠切進(jìn)行了分析 .從而保證零件加工時(shí) ,通過(guò)調(diào)用刀具補(bǔ)償值自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償 ,提高工件的加工精度 。數(shù)控加工工藝及編程【 M】 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021。 【 8】張建鋼．?dāng)?shù)控技 術(shù) [M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社． 2021。 日程安排： 1： 11 月 25日 12 月 20 日，閱讀有關(guān)文獻(xiàn)資料，進(jìn)行課題 /論文調(diào)研； 2： 12 月 21日 12 月 25 日，撰寫(xiě)選題報(bào)告； 3： 12 月 26日 1月 15 日，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 4： 1 月 1 日 3月 27日，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，撰 寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明或畢業(yè)論文，整理并修改 畢業(yè)設(shè)計(jì) /畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯； 5:3 月 28 日 4月 4月 3日，論文審核； 6:4 月，準(zhǔn)備答辯。 (三 ) 數(shù)控車(chē)床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償 。 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 ) 特殊的螺旋零件。 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)。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。 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(chē)床加工的對(duì)象 ： 數(shù)控車(chē)床是目前使用比較廣泛的數(shù)控機(jī)床，主要用干軸類(lèi)和盤(pán)類(lèi)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。 3 數(shù)控車(chē)削加工中刀尖圓弧半徑補(bǔ)償有關(guān)問(wèn)題 ： 編制數(shù)控車(chē)床加工程序時(shí)，理論上是將車(chē)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(一般圓弧半徑 R 是 一 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(lái)加工，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生加工誤差。 (二 ) 刀尖回角半徑補(bǔ)償方法 。這樣加工出的零件將超差，不合格。 【 5】 周建來(lái) . 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， 2021， 10。 【 12】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 )， 2021(4)： 45— 47。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。 4) 淬硬工件的加工。 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。 1 ) 格式 。 研究方法 ： 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以及其他手段與方式等 ，調(diào)查了解有關(guān)現(xiàn)狀，對(duì)文獻(xiàn)涉及的主要原理、技術(shù)方法等進(jìn)行總結(jié)、歸納評(píng)述，闡明當(dāng)前有關(guān)方面的成果和動(dòng)態(tài)。 【 7】 李善術(shù) 數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021。 【 14】 王 維，楊金利。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。 目 錄 第一章 概述 ..................................... 1 第二章 數(shù)控車(chē)床的對(duì) 刀 問(wèn)題 ........................ 3 ............................ 3 一般對(duì)刀 ..................................... 3 機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀 ............................... 3 自動(dòng)對(duì)刀 ..................................... 3 第三章 數(shù)控車(chē)削加工中 半徑補(bǔ)償有關(guān)問(wèn)題 ............ 5 刀具補(bǔ)償?shù)哪康? .................................. 6 刀具補(bǔ)償?shù)姆诸?lèi) .................................. 7 數(shù)控車(chē)削加工中刀尖圓弧半徑補(bǔ)償有關(guān)問(wèn)題 .......... 8 刀尖半徑補(bǔ)償編程原則 ........................ 8 刀尖圓角半徑補(bǔ)償方法 ........................ 8 數(shù)控車(chē)床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償 .................... 9 刀具補(bǔ)償在編程過(guò)程中的靈活應(yīng)用 .................. 11 第四章 刀具半徑補(bǔ)償指令在數(shù)控機(jī)床上編程中的應(yīng)用 .. 13 刀具半徑補(bǔ)償概念 ............................... 13 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用及刀補(bǔ)動(dòng)作 .................... 14 需要注意的問(wèn)題及應(yīng)用技巧 ....................... 16 應(yīng)用實(shí)例 ....................................... 20 致謝 ................................................ 27 參考文獻(xiàn) ............................................ 28 2021 屆專(zhuān)科生畢業(yè)論文 1 第一章 概述 刀具補(bǔ)償?shù)睦碚摷捌鋵?shí)現(xiàn)，目前在各類(lèi)數(shù)控系統(tǒng)中都已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)。為了最大限度的減少因刀具尺寸變化等原因造成的加工誤差，數(shù)控系統(tǒng)通常都具備有刀具誤差補(bǔ)償功能。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工件的輪廓尺寸進(jìn)行程序編制。另外，試切和加工中工件尺寸與圖樣要求不符時(shí)，可利用相應(yīng)的 補(bǔ)償加工出合格的零件。 機(jī)外對(duì)刀儀對(duì)刀 機(jī)外對(duì)刀的本質(zhì)是測(cè)量出刀具假想刀尖點(diǎn)到刀具臺(tái)基準(zhǔn)之間 X及 Z方向的距離 。刀具長(zhǎng)度 補(bǔ)償對(duì)所有的 刀具都適用，而刀具半徑補(bǔ)償則一般只用于銑刀類(lèi)刀具。臨時(shí)更換銑刀也好、進(jìn)行 粗精加工也好，我們只需更改刀具半徑補(bǔ)償值，就 以控制工件外形尺寸的大小， 不需要修改程序。為了提高刀具壽命，降低加工表面的粗糙度，實(shí)際加工中的車(chē)刀不是理想的尖銳的一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)半徑不大的圓弧。 圖 1 刀尖放大圖 2021 屆專(zhuān)科生畢業(yè)論文 7 圖 2 車(chē)刀車(chē)尖圓弧引起的誤差 從圖 2可見(jiàn)，用帶有刀尖圓弧的車(chē)刀在車(chē)削端面和外徑、內(nèi)徑與軸線平行的表面時(shí)，是不會(huì)產(chǎn)生誤差的。 (3) 進(jìn)入和退出工件切削時(shí)必須垂直于工件表面 。 數(shù)控車(chē)床刀尖圓弧半徑補(bǔ)償 (1） 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償原理 車(chē)刀在進(jìn)行連續(xù)輪廓加工過(guò)程中，由于刀尖圓弧 半徑而造成的過(guò)切或欠切問(wèn)題， 可通過(guò)數(shù)控裝置自動(dòng)補(bǔ)償功能來(lái)解決。 在輪廓加工切入工件時(shí)執(zhí)行以 G41 或 G42功能，從假想刀尖與編程軌跡重合過(guò)渡到刀具中心與編程軌跡偏離一個(gè)刀尖圓弧半徑。刀具半徑補(bǔ)償建立和取消程序段必須在補(bǔ)償平面內(nèi)編程坐標(biāo)運(yùn)行。 7 )當(dāng)用假想刀尖圓弧中心編程時(shí)，假想刀尖號(hào) 設(shè)為 0 或 9 。 虛擬半徑刀具補(bǔ)償通常使用的場(chǎng)合是 ： 內(nèi) ， 外平面輪廓加工及平面區(qū)2021 屆專(zhuān)科生畢業(yè)論文 12 域加工 、 虛擬半徑數(shù)值 (以 MDI 方式輸入的刀具半徑 )等于刀具實(shí)際半徑加上本次加工預(yù)留余量 。刀具半徑補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù)就是作出加上補(bǔ)償量以后的刀具軌跡。 刀具半徑補(bǔ)償分為半徑左補(bǔ)償和半徑右補(bǔ)償及取消刀補(bǔ)，根據(jù)編程的具體情2021 屆專(zhuān)科生畢業(yè)論文 14 況而定。作出一個(gè)矢量。 O一 P1，需要一個(gè)?，F(xiàn)總結(jié)以下幾種編程技巧。那么，我 們?cè)趹?yīng)用時(shí)則可用同一把刀具、同一條程序、不同的切削余量完成加工。要把該指令用得更好，還有待多結(jié)合實(shí)際進(jìn)行更深入的研究。在刀具補(bǔ)償進(jìn)行期間，刀具中心軌跡始終偏離零件輪廓一個(gè)刀具半徑值的距離。先設(shè)定較大的刀具半徑值，進(jìn)行輪廓的粗加工，再逐步減小刀具半徑值，重復(fù)進(jìn)行程序，實(shí)現(xiàn)從粗切到精切的過(guò)程。如圖 7，其具體加工程序如下： 圖 6 加工輪廓圖 圖 7 加工輪廓圖 2021 屆專(zhuān)科生畢業(yè)論文 24 %10