【導(dǎo)讀】及更換刀具等原因，都會(huì)直接影響最終加工尺寸，造成誤差。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。工出符合程序要求的零件。

　　

【正文】 置值不同，循序漸進(jìn)，一層一層把圓角銑出來(lái)。 我們選擇 φ8 硬質(zhì)合金球頭銑刀（當(dāng)然不一定要選 φ8 ，根據(jù)實(shí)際情況選擇，不同規(guī)格刀具導(dǎo)致某些參數(shù)不同），很明顯，在銑削的第一層上，刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系下的 Z軸高度是－ 6，按照?qǐng)D形輪廓，此時(shí)的刀補(bǔ)值為 4（即刀具半徑值）；在銑削的最后一層上，刀位點(diǎn)在工件坐標(biāo)系下的 Z 軸高度是 4，按照?qǐng)D形輪廓，此時(shí)的刀位點(diǎn)向輪廓里面偏置了一個(gè)圓角半徑量（即刀補(bǔ)值為－ 6）。我們把第一層到最后一層 看成一個(gè)從 0176。到 90176。 的圓弧，刀位點(diǎn)在任意一點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的角度為＃ 1，那么，對(duì)應(yīng)的＃ 1角度下的當(dāng)前 Z軸高度＃ 4和當(dāng)前刀補(bǔ)值＃ 101 就可以通過函數(shù)關(guān)系式表達(dá)出來(lái)。 祥見參考加工程序： （注：按華中世紀(jì)星系統(tǒng)編程，切削參數(shù)僅供參考） 加工程序： %0001 程序名 N1 G54 G90 G40 G17 G94 建立工件坐標(biāo)系，程序初始化 N2 M03 S3000 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 3000r/min N3 G00 X35 Y20 Z10 M07 快速定位，打開切削液 N4 G01 Z6 F300 定位到切削起點(diǎn) 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 N5 1=0 設(shè)置初始角度 N6 2=90PI/180 設(shè)置終止角度 N7 3=2PI/180 設(shè)置每層步距角度 N8 WHILE 1 LE 2 循環(huán)判別 N9 4=10SIN[1] 6 計(jì)算 Z軸當(dāng)前高度 N10 101=10COS[1] 6 計(jì)算當(dāng)前刀具半徑補(bǔ)償值 N11 G01 Z[4] F300 Z軸抬刀 N12 G01 G41 X30 Y0 D[101] F1500 加入刀補(bǔ) O→ A直線進(jìn)給 N13 G02 X6 R30 A→ B圓弧進(jìn)給 N14 G01 X54 B→ C直線進(jìn)給 N15 G02 R20 C→ D圓弧進(jìn)給 N16 G01 X6 D→ E直線進(jìn)給 N17 G02 X30 Y0 R30 E→ A圓弧進(jìn)給 N18 G01 G40 X35 Y20 A→ O返回起點(diǎn)并取消刀補(bǔ) N19 1=1+3 當(dāng)前角度位置增量步進(jìn) N20 ENDW 返回循環(huán)，繼續(xù)判別 N21 G01 Z10 F300 循環(huán)完畢， Z 軸抬刀 N22 G00 X0 Y0 Z100 M09 抬刀至安全位 置，關(guān)閉切削液 N23 M30 程序完并復(fù)位 （宏程序的應(yīng)用其實(shí)就是數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，大家能分析各種圖形的數(shù)學(xué)模型就能毫不費(fèi)力地編寫出宏程序。） 我們通常理解的刀具半徑補(bǔ)償是在數(shù)控系統(tǒng)的刀具參數(shù)寄存器中設(shè)置一個(gè)常量。此例就打破了傳統(tǒng)的思維，原來(lái)刀補(bǔ)也可以設(shè)置成變量，用來(lái)加工一些典型曲面。就此例而言，用該程序加工周邊圓角只需十多分鐘（已通過實(shí)驗(yàn)證明），而且程序相當(dāng)簡(jiǎn)潔。跟 CAM軟件編程加工相比，只要編程熟練，所有的工作時(shí)間加起來(lái)也要比 CAM 加工快得多。 其實(shí)不單單只是此例，任意圖形周邊倒圓角、倒方角、倒 任意斜角、銑曲面等等，都可以應(yīng)用刀補(bǔ)設(shè)變量的方法編寫宏程序進(jìn)行加工。 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 這三個(gè)例子很簡(jiǎn)單，但是都比較典型。說(shuō)明了數(shù)控銑削加工中刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用的三種思想。刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，還有待于我們繼續(xù)探討。由于筆者水平有限，可能會(huì)有很多錯(cuò)誤或不成熟的思想，希望大家批評(píng)指正。 13. 刀具半徑補(bǔ)償常見錯(cuò)誤及問題分析 、刀具半徑建立指令的正確使用方法 建立刀具補(bǔ)償指令用 G41或 G42，取消刀具補(bǔ)償指令用 G40 格式為： G01 G41（ G42） G17（ G18， G19） X Y D ， G01 G40 X Y 其中 G41 為左刀補(bǔ)，在加工外輪廓時(shí)為順時(shí)針加工，加工內(nèi)輪廓時(shí)為逆時(shí)針加工；G42 為右刀補(bǔ)，在加工外輪廓時(shí)為逆時(shí)針加工，加工內(nèi)輪廓時(shí)為順時(shí)針加工。 首先應(yīng)指明補(bǔ)償平面，數(shù)控系統(tǒng)一般默認(rèn)為 G17，可省略，若要在 yoz， xoz 平面進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)需指明，不可省略，而且刀具半徑補(bǔ)償平面的切換必須在補(bǔ)償取消方式下進(jìn)行。刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消只能用 G00 或 G01,而不能用 G02 或 G03。如圖 1所示的切削外輪廓，如采用下面程序則會(huì)報(bào)警。 圖 1 錯(cuò)誤刀補(bǔ) %1234 N10 G54 G90 G00 X20 Y0 T01 S800 M03 N20 G41 G03 X20 Y20 R10 D01 F200 N30 G02 X20 Y60 R20 N40 G01 X50 Y60 N50 G02 X50 Y20 R20 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 N60 G03 X50 Y0 R10 N70 G40 G00 X0 Y0 M05 N80 M30 N20 程序段中半徑補(bǔ)償指令中用 G03 希望使零件表面不產(chǎn)生進(jìn)刀痕跡，但此程序?qū)?bào)警終止運(yùn)行。 刀具補(bǔ)償撤消時(shí)同樣存在不能用 G02 或 G03 取消刀具補(bǔ)償，如程序 %1234 中 N70 段改為 N70 G40 G00 X0 Y0 M05 時(shí) ,程序執(zhí)行到此條時(shí)仍然報(bào)警。 空運(yùn)行到達(dá)刀具補(bǔ)償位置時(shí)注意進(jìn)刀位置 從加工直線邊切入工件，刀具補(bǔ)償指令中終點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)和被加工段位于同一直線上，以避免過切現(xiàn)象而報(bào)警，所謂過切是指刀具空行程運(yùn)行中，系統(tǒng)認(rèn)為切削內(nèi)輪廓產(chǎn)生刀具干涉現(xiàn)象，如圖 2所示，程序 %6789 圖 2 不合理刀補(bǔ)位置 %6789 N10 G54 G90 G00 X0 Y0 T01 S800 M03 N20 G41 G00 X30 Y10 D01 N30 G01 X20 Y20 F200 N40 Y60 N50 X60 N60 Y20 N70 X20 N80 G40 G00 X0 Y0 M05 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 N90 M30 此程序中 OE 和 EA 構(gòu)成小于 90 度角，刀具產(chǎn)生干涉而報(bào)警，若將 N20 和 N30 改為一條程序段 G41 G00 X20 Y20 F200D01，或?qū)?N20 改為 G41 G00 X20 Y10 ， N30 和 N40改為 G01 X20 Y60 F200，則程序正確。 加工內(nèi)輪廓時(shí)，內(nèi)輪廓兩直線夾角小于 90 度時(shí)，采用半徑補(bǔ)償指令手工編程，會(huì)產(chǎn)生過切，如圖 3所示。 圖 3 直線加工的過切 加工內(nèi) 圓弧輪廓時(shí)，設(shè)定刀具半徑不應(yīng)大于工作輪廓中的半徑，否則系統(tǒng)將提示“過切或有碰撞危險(xiǎn)，刀具干涉”等。 毛坯為 120mmX60mmX10mm 板材， 5mm 深的外輪廓已粗加工過，周邊留 2mm 余量，要求加工出如圖 4所示的外輪廓及Ф 20mm 的孔，工件為鋁（在此只以加工外輪廓為例） 圖 4 加工實(shí)例 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 O5566（零點(diǎn)在 O 點(diǎn)） N10 G54 G90 G00 X0 Y20 Z5 N20 G01 G41 Y10 D01 F200 N30 Y30 N40 X10 Y40 N50 N60 G02 Y35 R20 N70 G03 Y25 R20 N80 G01 X80 Y25 N90 Y0 N100 X10 N110 G40 G00 X0 Y0 Z50 M05 N120 M30 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 結(jié) 論 本文針對(duì) 數(shù)控刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用與實(shí)踐 進(jìn)行了探索，提出了 關(guān)于數(shù)控刀具補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用 ，主要內(nèi)容有： 刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕靖拍睢?工作原理、編程原則。數(shù)控刀具補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用及應(yīng)用技巧 。 最后對(duì) 刀具半徑建立指令的正確使用方法進(jìn)行了分析 除了研究 數(shù)控刀 具補(bǔ)償?shù)囊恍┗驹硗?，本文 數(shù)控裝置大都具有刀具半徑補(bǔ)償功能，這為程序編制提供了方便。當(dāng)編制零件加工程序時(shí)，可利用刀具半徑補(bǔ)償功能，直接按零件輪廓進(jìn)行編程，而不需要進(jìn)行大量的刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡的計(jì)算。采用刀具半徑補(bǔ)償后，數(shù)控系統(tǒng)能自動(dòng)計(jì)算出刀具中心的偏移向量，進(jìn)而得到偏移后的刀具中心軌跡，并使系統(tǒng)按中心軌跡運(yùn)行 本文只是我在前人的基礎(chǔ)上對(duì) 數(shù)控刀具半徑補(bǔ)償 進(jìn)一步思考，還有不完善之處，有待于進(jìn)一步深入探討。 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1] 崔元?jiǎng)? 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