數(shù)控車床加工中刀具補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用-資料下載頁
2025-06-20 00:26本頁面
【正文】 加工表面的粗糙度,一般將車刀刀尖磨成半徑0. 2～2 的圓弧, 這樣按零件輪廓編程運(yùn)行后, 實(shí)際起切削作用的是圓弧的各切削點(diǎn), 這樣勢必會(huì)造成加工誤差。消除由刀尖圓弧引起的加工誤差必須進(jìn)行刀尖圓弧半徑自動(dòng)補(bǔ)償, 補(bǔ)償參數(shù)包括刀尖半徑R 值和刀尖方位T 值。將刀補(bǔ)參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)之后, 刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆较蛞趫?zhí)行G41( 或G42) 之后方可生效。刀具半徑補(bǔ)償?shù)膱?zhí)行過程分為以下3 個(gè)步驟:( 1) 起動(dòng)偏置: 從取消偏置方式變?yōu)槠梅绞降某绦蚨畏Q為起動(dòng)偏置程序段。在起動(dòng)偏置的程序段進(jìn)行刀具偏置的過渡運(yùn)動(dòng), 在起動(dòng)程序段的終點(diǎn), 刀尖R 中心位于下個(gè)程序段起點(diǎn), 并在與下個(gè)程序段垂直的位置上, 同時(shí)滿足刀具方向矢量和半徑矢量的條件。起動(dòng)偏置的程序段必須是G00 或G01, 如圖1 所示。圖1 起動(dòng)偏置( 2) 執(zhí)行偏置: 在執(zhí)行了G41( 或G42) 的程序段中, 刀位點(diǎn)發(fā)生了變化, 由理論刀尖偏移至刀尖R 中心, 而刀尖R 中心軌跡始終垂直于方向矢量且偏離編程軌跡一個(gè)刀尖圓弧半徑矢量, 依靠刀尖圓弧外緣來加工零件輪廓。( 3) 取消偏置: 在執(zhí)行偏置的方式中如果指令了G40, 則這個(gè)程序段被稱為取消偏置程序段。取消偏置如圖2 所示, 從圖2 中可以看出, 在取消偏置程序段的前一個(gè)程序段, 刀尖不在該程序段的終點(diǎn), 這個(gè)變化是由刀位點(diǎn)造成的, 生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)特別注意, 取消偏置的程序段必須是G00 或G01。3 刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用在數(shù)控車削加工中, 如果被加工零件的輪廓是正交面( 柱面和端面) 組成的, 則建立刀具半徑補(bǔ)償與否, 所加工的零件輪廓都是完全一致的, 這樣很容易造成部分操作人員忽視了刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用。但在加工非正交面( 弧面和錐面) 輪廓時(shí), 不進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償就會(huì)發(fā)生過切和余切現(xiàn)象, 這樣勢必造成零件的不合格或報(bào)廢。在實(shí)際應(yīng)用中要注意以下幾個(gè)方面的問題:( 1) 加工小于刀尖半徑的內(nèi)圓弧時(shí), 由于偏置的刀尖圓弧中心找不到正確的圓心軌跡將導(dǎo)致過切, 如圖3 所示。圖2 取消偏置圖3 輪廓半徑小于刀尖半徑時(shí)產(chǎn)生過切( 2) 加工小于刀尖半徑的臺(tái)階時(shí), 由于臺(tái)階小于刀具半徑, 因此在新舊矢量交替時(shí), 偏置的刀尖圓弧中心將向編程的反方向移動(dòng), 產(chǎn)生過切, 如圖4 所示。( 3) 在執(zhí)行刀補(bǔ)的程序段中, 如果有加工端面的軌跡時(shí)應(yīng)特別注意, 因?yàn)橛械都夥轿惶?hào), 要特別小心切削方向, 右刀補(bǔ)時(shí), 只能允許偏刀從旋轉(zhuǎn)中心往外切削, 否則會(huì)多切掉一個(gè)刀尖圓弧直徑的量, 如圖5 所示。圖4 臺(tái)階尺寸小于刀尖半徑時(shí)產(chǎn)生過切圖5 加工端面的切削方向( 4) 同樣在執(zhí)行刀補(bǔ)的程序段中, 由于刀位號(hào)已經(jīng)確定, 所以用正偏刀加工倒錐的輪廓時(shí), 系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生過切報(bào)警。( 5) 在取消偏置的程序段( G40) 中, 刀具刀尖圓弧中心位于前一個(gè)程序段終點(diǎn)垂直的位置上, 可能將造成過切, 此時(shí)應(yīng)指令I(lǐng)、K, 即: G40X( U) _ Z(W) _ I_K_ 。其中, I、K 為增量值, 且I 為半徑值。這樣指定以后, 刀尖圓弧中心就會(huì)從I、K 方向線與前一個(gè)程序段輪廓線的角平分線位置運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)。( 6) 在執(zhí)行偏置的程序段中, 通過調(diào)整刀尖圓弧半徑的大小來控制加工余量和加工精度要優(yōu)于磨耗中的調(diào)整, 特別是在非正交平面的余量控制和調(diào)整中, 因?yàn)樵谀ズ闹蠿 軸和Z 軸是分別控制的, 而改變刀尖圓弧半徑的大小則可以同時(shí)控制兩個(gè)軸的余量, 如圖6所示。圖6 在執(zhí)行偏置中的加工余量控制__4結(jié)束語刀具補(bǔ)償功能的作用主要在于簡化程序，即按零件的輪廓尺寸編程。在加工前，操作者測量實(shí)際的刀具長度、半徑和確定補(bǔ)償正負(fù)號(hào)，作為刀具補(bǔ)償參數(shù)輸入數(shù)控系統(tǒng)，使得由于換刀或刀具磨損帶來刀具尺寸參數(shù)變化時(shí)，雖照用原程序，卻仍能加工出合乎尺寸要求的零件。此外，刀具補(bǔ)償功能還可以滿足編程和加工工藝的一些特殊要求。 實(shí)際生產(chǎn)中, 數(shù)控車削刀具半徑補(bǔ)償功能基本上應(yīng)用在非柱面的精加工程序段。在起動(dòng)偏置和取消偏置的程序段中, 同時(shí)要伴有刀具移動(dòng)的指令, 否則程序軌跡可能會(huì)發(fā)生變化, 從而造成零件報(bào)廢。同理, 在起動(dòng)偏置和取消偏置的程序段中, 也應(yīng)盡量避免切削工件。一個(gè)零件的加工程序不是唯一的, 但是, 正確使用刀具半徑補(bǔ)償是每一個(gè)編程員必備的基礎(chǔ)知識(shí)。致 謝 感謝我的老師，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 感謝我的老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開開朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的環(huán)境. 感謝這幾年一起走過的同學(xué)和朋友，是你們的存在，我才不會(huì)那么孤單，多少個(gè)共同努力的日子，將會(huì)是一生中美好的回憶。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！參考文獻(xiàn)：高等教育出版社，1983；：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1994；：黑龍江出版社 2002；：北京理工大學(xué)出版社 1998；5 ：機(jī)械工業(yè)出版社 1997；6吳祖育，：上海科學(xué)技術(shù)出版社 2003；7許翔泰，劉艷芳. ：機(jī)械工業(yè)出版社2000； ：2000；：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2000；
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