【導(dǎo)讀】也是提高數(shù)控加工精度，產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要的研究課題。迄今為止，刀具半徑。有很大的探索空間。實(shí)際加工中，問題的出現(xiàn)。期望可以達(dá)到提高銑削加工中的生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品。的質(zhì)量及精度，并對(duì)數(shù)控加工產(chǎn)生積極的指導(dǎo)意義的目標(biāo)。用刀補(bǔ)值的變化可以完全避免在刀具磨損、重磨或更換時(shí)重新修改程序的工作。公差，則不能滿足加工要求。假設(shè)原來設(shè)置的刀補(bǔ)值為某一值，經(jīng)過一段時(shí)間的。為變化后的，而不必改變?cè)械某绦蚣纯蓾M足加工要求。刀具半徑補(bǔ)償功能還有一個(gè)很重。要的用途就是實(shí)現(xiàn)零件的粗、精加工。如果人為地使刀具中心與工件輪廓偏置值。此文將詳細(xì)介紹其補(bǔ)償方法。非移動(dòng)指令段；在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)指令之間有兩個(gè)輔助功能程序段，也可能造成過切等。助機(jī)能或暫停等)。4）D00-D99為刀具補(bǔ)償號(hào)，D00意味著取消刀具補(bǔ)償。[11]浦艷敏.數(shù)控銑床刀具半徑補(bǔ)償?shù)姆治雠c應(yīng)用。業(yè)技術(shù)學(xué)院，中國(guó)有色金篇工業(yè)第六冶金建設(shè)公司，2020，15：8——10。

　　

【正文】 （ 2）粘結(jié)磨損 由于刀具與工件之間接觸面上存在足夠大的壓力和溫度，塑性變形所形 成的新鮮表面與刀具表面接觸到原子間距離，將產(chǎn)生結(jié)合現(xiàn)象或粘結(jié)、冷焊現(xiàn)象，兩摩擦表面的粘結(jié)點(diǎn)因相對(duì)運(yùn)動(dòng)，晶?；蚓ЯＨ菏芗艋蚴芾粚?duì)方帶走，是造成刀具粘結(jié)磨損的原因。 （ 3）擴(kuò)散磨損 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 23 由于切削過程中產(chǎn)生的切削溫度高，而且刀具表面始終與被切出的切屑和工件的新鮮表面相接觸和摩擦，它們具有巨大的化學(xué)活動(dòng)性，所以兩摩擦面的化學(xué)元素有可能相互擴(kuò)散，因而使雙方的化學(xué)成分都發(fā)生變化，削弱刀具材料的切削性能，從而加速刀具的磨損。擴(kuò)散速度隨切削溫度升高而加快。 （ 4）化學(xué)磨損 化學(xué)磨損是在一定溫度下，刀具材料與某些周圍介質(zhì) (如空氣中的氧、切削液中的極壓添加劑硫，氯等 )起化學(xué)作用，在刀具表面形成一層硬度較低的化合物而被切屑帶走，加速刀具磨損；或者因?yàn)榈毒卟牧媳荒撤N介質(zhì)腐蝕，造成刀具磨損。 可采取以下相應(yīng)措施防止刀具破損： (1)合理選擇刀具材料 用作斷續(xù)切削的刀具，刀具材料應(yīng)具有一定的韌性。 (2)合理選擇刀具幾何參數(shù) 通過選擇合適的幾何參數(shù)，使切削刃和刀尖有較好的強(qiáng)度。在切削刃上磨出負(fù)倒棱是防止崩刃的有效措施。 (3)保證刀具的刃磨質(zhì)量 切削刃應(yīng)平直光滑，不得有缺口，刃口與刀尖部位不允許燒傷。 (4)合理選擇切削用量 防止出現(xiàn)切削力過大和切削溫度過高的情況。 （ 5） 工藝系統(tǒng)應(yīng)有較好的剛性 防止因?yàn)檎駝?dòng)而損壞刀具。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆專科生畢業(yè)論文 24 第四 章 刀具半徑補(bǔ)償功能的建立、 撤銷及在使用中的注意事項(xiàng) 應(yīng)用刀補(bǔ)功能編程時(shí)必須注意三個(gè)過程：刀補(bǔ)建 立、使用與取消。數(shù)控加工中，為了避免加工過程中 產(chǎn)生干涉和過切等問題，應(yīng)盡量采用下刀后建立刀補(bǔ)，抬刀后取消刀補(bǔ)程序。 建刀補(bǔ)的過程，實(shí)際上是刀具中心從與編程軌跡重合，過渡到與編程軌跡偏離一個(gè)偏置量的過 程，是刀具發(fā)生偏離的過程，要實(shí)現(xiàn)偏離，刀具必須移動(dòng)。如在 XOY平面建刀補(bǔ)，刀具必須在 XOY平面移動(dòng)，才能實(shí)現(xiàn) XOY平面偏離，值得注意的是， Z向移動(dòng)沒有意義，下例建刀補(bǔ)程序就是無效的程序。 0123(無效建刀補(bǔ)程序 ) N10 G54 C,40 G0 Z100(r32mm鍵槽銑刀 ) N20 X60 Y60 M03 S1000 N30 Z2 N40 G01 Z2 F50 N50 G4l D1 Y60 F120 ?? 從 N20至 N50，刀具在 z向有移動(dòng)，但在 XOY平面沒有移動(dòng)，因此，在 N50程序段刀補(bǔ)沒有建 立起來；如把 N40程序段改為 G01 G41 D01 Z2 F50，同樣也難以建立刀補(bǔ)，因?yàn)?z向移動(dòng)是不起作用的。 在 XOY平面建立刀具半徑補(bǔ)償指令格式為： G01／ G00 G41／ G42 D_X_Y_F_，其實(shí)本程序段不包含建立刀補(bǔ)所需的足夠數(shù)據(jù)，參見下例程序： O123(無效啟用刀補(bǔ)程序 ) N10 G54 G40 GO Zl00(r32mm 鍵槽銑刀 ) N20 X60 Y60 M03 S1000 N30 G41 D1 X40 F120 N40 Z2 N50 G01 Z2 F50 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 25 ?? 上述程序中，從 N20～ N30可知，建刀補(bǔ)時(shí)刀具已經(jīng)移動(dòng)，但 N N50沒有指明刀具在 刀補(bǔ) 平面移動(dòng)的方向，所以存在圖 1與圖 2所示兩種不確定運(yùn)動(dòng)狀況，因此刀補(bǔ)啟用失敗。 圖 補(bǔ)償模式下不確定運(yùn)動(dòng)狀況 1 圖 補(bǔ)償模式下不確定運(yùn)動(dòng)狀況 2 現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)大多數(shù)采用具有預(yù)覽功能的 C類 刀具補(bǔ)償，在建立或執(zhí)行刀具補(bǔ)償功能時(shí)，運(yùn)用多段 程序段預(yù)讀功能，即在程序執(zhí)行時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部同 時(shí)儲(chǔ)存三個(gè)程序段的信息，如果存在連續(xù)兩段沒有移動(dòng)指令或非補(bǔ)償平面內(nèi)軸移動(dòng)指令 程序段，數(shù)控系統(tǒng)就沒有足夠的刀補(bǔ)信息，無法正確計(jì)算和修正刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，并可能產(chǎn)生過切現(xiàn)象。根據(jù)上述情況，在下刀后建刀補(bǔ)是較安全和合理的，避免了刀補(bǔ)使用中出現(xiàn)的問題。 消刀補(bǔ) 取消刀補(bǔ)是建立刀補(bǔ)的逆過程，刀具中心從與編程軌跡偏離一個(gè)偏置量回歸到與編程軌跡重合，實(shí)質(zhì)上也是刀具偏移的過程，故抬刀前取消刀補(bǔ)，易產(chǎn)生過切現(xiàn)象，抬刀后取消刀補(bǔ)，刀具已遠(yuǎn)離工件，可避免過切。必須注意的是，取消刀補(bǔ)和建立刀補(bǔ)一樣，刀具必須在刀補(bǔ)平面移動(dòng)，因此 G40后須有補(bǔ)償平面坐標(biāo)指令，如在 XOY平面僅有 G40的程序段或 GO G40Z100等程序段取消刀補(bǔ)也易產(chǎn)生過切等問題。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 26 1） G41( 或 G42) 必須與 G40 成對(duì)使用； 2）編入 G4 G4 G40 程序段，必須用和 G01(G40 程序段亦可用 G00，但一般用 G01) 功能配合使用，且在使用時(shí)不允許有兩句連續(xù)的非移動(dòng)指令； 3） G41( 或 G42) 與 G40 之間的程序段不得出現(xiàn)任何轉(zhuǎn)移加工，如鏡像、子程序加工等； 4） D00 D99 為刀具補(bǔ)償號(hào)， 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(chǔ)器中； 5）刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消，應(yīng)在輔助程序段中進(jìn)行，不能編程在輪廓加工的程序段上。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 27 第五章 數(shù)控銑床及銑刀 數(shù)控銑床的主要功能及特點(diǎn) 數(shù)控銑床的主要功能 各種類型數(shù)控銑床所配置的數(shù)控系統(tǒng)雖然不同，但是各種數(shù)控系統(tǒng)的功能，除了一些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。 （ 1） 點(diǎn)位控制功能 此功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相互位置精度要求很高的孔系加工。 （ 2）、 連續(xù)輪廓控制功能 此功能可以實(shí)現(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。 （ 3）、 刀具半徑補(bǔ)償功 能 此功能可以根據(jù)零件圖樣的標(biāo)注尺寸來編程，而不必考慮所用刀具的實(shí)際半徑尺寸，從而減少編程時(shí)的復(fù)雜數(shù)值計(jì)算。 （ 4）、 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償功能 此功能可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叩拈L(zhǎng)短，以適應(yīng)加工中對(duì)刀具長(zhǎng)度尺寸調(diào)整的要求。 （ 5）、 比例及鏡像加工功能 比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標(biāo)值來執(zhí)行。鏡像加工又稱軸對(duì)稱加工，如果一個(gè)零件的形狀關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱，那么只要編出一個(gè)或二個(gè)象限的程序，而其余象限的輪廓可以通過鏡像加工來實(shí)現(xiàn)。 （ 6）、 旋轉(zhuǎn)功能 該功能可將編好的程序在加工平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)任意角度來執(zhí)行。 （ 7） 子程序調(diào)用功 能 有些零件需要在不同的位置上重復(fù)加工同樣的輪廓形狀，將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復(fù)調(diào)用，就可以完成對(duì)該零件的加工。 （ 8）宏程序功能 該功能可用一個(gè)總指令代表實(shí)現(xiàn)某一功能的一系列指令，并對(duì)變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序更具了靈活性和方便性。 數(shù)控銑床加工的特點(diǎn) 數(shù)控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點(diǎn)外，還有如下的特點(diǎn)： （ 1），零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 28 寸的零件，如模具零件、殼體類零件等。 （ 2），能加工普通機(jī)床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學(xué)模型 描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類的零件。 （ 3），能加工依稀裝夾定位后，需進(jìn)行多道工序加工的零件。 （ 4），加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定。 （ 5），生產(chǎn)自動(dòng)化程序高，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。有利于生產(chǎn)管理者自動(dòng)化。 生產(chǎn)效率高。 （ 6），從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對(duì)刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性，在干式切削狀況下，還要求良好的紅硬性。 數(shù)控銑床的加工工藝范圍 銑削加工是機(jī)械加工中最常用的加工方法之一，它主要包括平面銑削和輪廓銑削 ，也可以對(duì)零件進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸 、鏜、锪加工和螺紋加工等。數(shù)控銑削主要適合于下列幾類零件的加工 。 平面類零件 平面類零件是指加工面平行或垂直于水平面，加工面與水平面的夾角為一定值的零件，這類加工面可展開為平面。 直紋曲面類零件 直紋曲面類零件是指由直線依某種規(guī)律移動(dòng)所產(chǎn)生的曲面類零件。如下圖所示零件的加工面就是一種直紋曲面，當(dāng)直紋曲面從截面（ 1）至截面（ 2）變化時(shí)，其與水平面間的夾角從 3度 10分均勻變化為 2度 32 分，從截面（ 2）至截面（ 3）時(shí)，又均勻變化為 1度 20分，最后到截面（ 4），斜角均勻變化為 0度。直紋曲面類零件的加工面不能展開為平面。 當(dāng)采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)數(shù)控銑床加工直紋曲面類零件時(shí)，加工面與銑刀四周接觸的瞬間為一條直線。這類零件也可在三坐標(biāo)數(shù)控銑床上采用行切加工法實(shí)現(xiàn)近似加工。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 29 圖 直紋曲面 立體曲面類零件 加工面為空間曲面的零件成為立體曲面類零件。這類零件的加工面不能展成平面，一般使用球頭銑刀切削，加工面與銑刀始終為點(diǎn)接觸，若采用其他刀具加工，易于產(chǎn)生干涉而銑傷鄰近表面。加工立體面曲面類零件一般使用三坐標(biāo)數(shù)控銑床，采用以下二種加工方法。 （ 1） 行切加工法 采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床進(jìn)行二軸半坐標(biāo)控 制加工，即行切加工法。如下圖所示，球頭銑刀沿 xy 平面的曲線進(jìn)行直線插補(bǔ)加工，當(dāng)一段曲線加工完后，沿 x 方向進(jìn)給△ x 再加工相鄰的另一曲線，如此依次用平面曲線來逼近整個(gè)曲面。相鄰二曲線間的距離△ x 應(yīng)根據(jù)表面粗糙度的要求及球頭銑刀的半徑選取。球頭銑刀的球半徑應(yīng)盡可能選的大一些，以增加刀具厚度，提到散熱性，降低表面粗糙度值。加工凹圓弧時(shí)的銑刀球頭半徑必須小于被加工曲面的最小曲率半徑。 圖 行切加工法 （ 2） 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工 采用三坐標(biāo)數(shù)控銑床三軸聯(lián)動(dòng)盡愛國(guó)，即 進(jìn)行空間直線插補(bǔ)。如半球形，可江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 30 用行切加工法，也可用三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的方法加工。這時(shí)，數(shù)控銑床用 x、 y、 z 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的空間直線插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)球面加工，如下圖所示 圖 三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)加工 數(shù)控銑床銑刀 最大切削深度 及其結(jié)構(gòu)和 直徑的選擇 1，直徑的選擇 銑刀直徑的選用 視產(chǎn)品及生產(chǎn)批量的不同差異較大，刀具直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸。 （ 1）平面銑刀 選擇平面銑刀直接時(shí)主要考慮刀具所需功率應(yīng)在機(jī)床規(guī)律范圍內(nèi)，也可將機(jī)床主軸直徑作為選取的依據(jù)。平面 銑刀直接可按 D=（ d 為主軸直徑）選取。在批量生產(chǎn)時(shí)，也可按工件切削寬度的 倍選擇刀具直徑。 （ 2）立銑刀 立銑刀直接的選擇主要應(yīng)考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機(jī)床額定功率范圍以內(nèi)。如系小直徑立銑刀，則應(yīng)主要考慮機(jī)床的最高轉(zhuǎn)數(shù)能否達(dá)到刀具的最低切削速度（ 60m/min） （ 3） 槽銑刀 槽銑刀的直接和寬度應(yīng)根據(jù)加工工件尺寸選擇，并保證其切削功率在機(jī)床允許的功率范圍內(nèi)。 2， 數(shù)控銑床銑刀的 最大切削深度及其結(jié)構(gòu)選擇 1，銑刀的最大切削深度 不同系列的可轉(zhuǎn)位面銑刀有不同的最大切削深度。最大切削深度 越大的刀具所用刀片的尺寸越大，價(jià)格也越高，因此從節(jié)約費(fèi)用、降低成本的角度考慮，選江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆專科生畢業(yè)論文 31 擇刀具時(shí)一般應(yīng)按加工的最大余量 和刀具的最大切削深度選擇合適的規(guī)格。當(dāng)然，還要考慮機(jī)床的額定功率和剛性應(yīng)能滿足刀具使用最大切削深度的需要 2，銑刀結(jié)構(gòu)的選擇 銑刀一般由刀片、定位原件、夾緊原件和刀體組成。由于刀片在刀體上有多種定位與夾緊方式，刀片定位原件的結(jié)構(gòu)又有不同類型，因此銑刀的結(jié)構(gòu)形式有多種，分類方法也較多。選用時(shí)，主要可根據(jù)刀片排列方式。刀片方式可分為平裝結(jié)構(gòu)和立裝結(jié)構(gòu)二大類。 （ 1） 平裝結(jié)構(gòu)（刀片徑向排列） 圖 平裝結(jié)構(gòu)銑刀 平裝結(jié)構(gòu)銑刀（如上圖所示）的刀體結(jié)構(gòu)工藝性好，容易加工，并采用無孔刀片（刀片價(jià)格較低，可重磨）。由于需要夾緊原件，刀片的一部分被覆蓋，容屑 空間較小，且在切削力方向上的硬質(zhì)合金截面較小，故平裝結(jié)構(gòu)的銑刀一般用于輕型和中量型的銑削加工。 （ 2）立裝結(jié)構(gòu)（刀片切向排列 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆專科生畢業(yè)論文 32 圖 立裝結(jié)構(gòu)銑刀 立裝結(jié)構(gòu)銑刀（如上圖所示）的刀片只用一個(gè)螺釘固定在刀槽上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)位方便。雖然刀具零件較少，但刀體 的加工難度較大，一般需用五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行盡愛國(guó)。由于刀片采用切削力夾緊，夾緊力隨切削力的增大而增大，因此可省去夾緊原件，增大了容屑空間。由于刀片切向安裝，在切削力方向的硬質(zhì)合金截面較大，因而可進(jìn)行大切深、大走刀量切削，這種