【正文】 【 15】 劉雄偉，等 .數(shù)控加工理論與編程技術(shù) [M].北京：機械工業(yè)出 版社， 2021. 【 16】 楊偉群．?dāng)?shù)控工藝培訓(xùn)教程 (數(shù)控銑部分 )[M]．北京：清華大學(xué)出版社， 2021． 【 17】 方沂．?dāng)?shù)控機床編程與操作 [M]．北京：國防工業(yè)出版社． 1999． 【 18】 數(shù)控加工技師手冊編委會．?dāng)?shù)控加工技術(shù)手冊 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 2021． 【 19】 馬有良．?dāng)?shù)控機床中刀具半徑補償?shù)木幊碳记?[J]．機床與液壓， 2021(2)： 232—234． 【 20】 趙德斌，樊軍，金榮潘．刀具補償在數(shù)控編程中的應(yīng)用 [J]．現(xiàn)代制造工程， 2021(9)：59— 61． 【 21】 李龍海，季廣中 ．刀具半徑補償指令在數(shù)控銑床編程中的應(yīng)用 [J]．煤礦機械，2021(6)： 99． 【 22】 陳新元等．基于虛擬控制平臺的液壓 cAT系統(tǒng)研究．機床與液壓， 2021(2)． 2021 屆專科生畢業(yè)論文 28 【 23】 許云飛等．基于產(chǎn)生式人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽輪發(fā)電機組故障診斷專家系統(tǒng)研究．中國機械工程， 1998(4)． 【 24】 陳洪濤．?dāng)?shù)控加工工藝與編程 [M]．北京：高等教育出版社。 【 12】 劉雅君．?dāng)?shù)控編程時巧用刀具半徑補償指令 [J]．赤峰學(xué)院學(xué)報 (自然科學(xué)版 )，2021(4)： 45— 47。 【 9】 顧京．?dāng)?shù)控加工編程及操作 [M]．北京：高等教育出版社。 【 5】 周建來 . 基于假想刀尖點為刀位點的 c刀補技術(shù) . 現(xiàn)代制造工程， 2021， 10。 2021 屆專科生畢業(yè)論文 27 參考文獻(xiàn) 【 1】 全國數(shù)控培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)天津分中心編 .數(shù)控編程 [M]機械工業(yè)出版社 ,2021。 還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機會，養(yǎng)育之恩沒齒難忘；感謝我的同窗好友 ***，在我最困難的時候總能給予我安慰和鼓勵，讓我重拾信心。 感謝我的恩師們。也就是說，在 程序命令方式下，可以通過修改刀具長度偏置寄存器中的值達(dá)到控制切削深度的目的，而無需修改加工零件程序。 （ 3）本程序重復(fù)運行了 4次，前 2次循環(huán)主要是切除工件外部多余的金屬，第 3次循環(huán)為半精加工（ 精加工余量為 ），第 4次循環(huán)為精加工。 （ 3）利用刀具半徑補償銑削平面或槽用機床自動刀補的方法，可用同一個程序、同一把刀具，通過設(shè)置不同大小的刀具半徑補償值，用環(huán)切的方法來進(jìn)行銑槽（ 平面）的加工。 這樣，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)自動刀具補償時，無論刀具半徑大小如何變換，無論刀位點定在何處，只需要直接按零件圖紙上的輪廓軌跡進(jìn)行編程，在整個程序少量地加上幾個刀補開始及刀補解除的代碼指令，控制系統(tǒng)將根據(jù)程序中的刀補指令自動進(jìn)行相應(yīng)的刀具偏置，確保刀具刃口切削出符合要求的輪廓。 （ 3）撤消刀具半徑補償。刀具由起刀點接近工件，刀具半徑補償偏置方向由 G41（左補償）或 G42（右補償）確定，在原來的程序軌跡基礎(chǔ)上伸長或縮短一個刀具半徑值。 應(yīng)用實例 1所示，實線為所需加工的零件輪廓，虛線為刀具中心軌跡。 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 20 圖 5 刀具半徑補 償 量的用法之一 刀具半徑補償指令是數(shù)控機床上應(yīng)用最多、最重要的指令，離開該指令，數(shù)控銑床就不可能加工出復(fù)雜和高精度的零件。從圖中可以看出，當(dāng)設(shè)定補償量為 ac時，刀具中心按 cc運動，第二次設(shè)定補償量為 ab時刀具中心按 bb運動完成切削。即可 )。 1)方法一 O0003 Nl0 G54 G90 G17 G00 X0 Y0 ZI00 S300 TOl M03 2021 屆?？粕厴I(yè)論文 18 N20 G41 X20 Y9 D0l N30 YlO N40 Z2 N50 G0l Z10 F100 N60 Y50 N70 X50 N80 Y20 N90 X10 N100 G00 N100 M05 N1l0 X0 Y0 N120 M30 按此程序運行時， N3段和 N6的指 令是相同方向，因此從 N2開始刀樸啟動后，在P1(20， 9)點上即作出了與 N3段前進(jìn)方向垂直向左的矢量，刀具中心也就向著該矢量終點移動。 3)刀補起點的位王要合理若 P1點坐標(biāo)選為 (20， 25)，則即使按 01的方法編程，運行時也會出現(xiàn)超差現(xiàn)象，原因是刀補起點位置選得不恰當(dāng)。過程來完成，即刀位點移動一個刀具半徑的過程，要有足夠的距離過渡，而這距離 要求比刀具半徑大，一般大于或等于三分之二刀具直徑值。下面舉例說明，若以上程序改為如下編制．則會出現(xiàn)如圖 5所示的進(jìn)刀超差現(xiàn)象： 00002 N10 G54 G90 G17 G00 X0 Y0 Z100 S300 T0l M03 N20 G41 X20 Y10 D01 N40 Z2 N50 G0l Z一 10 F100 N60 Y50 N70 X50 N80 Y20 N90 XlO N100 G00 Z100 M05 Nll0 G40 XO Y0 N120 M30 原因是當(dāng)從 N2段進(jìn)入刀補啟動階段后，只能讀人 N N5兩段，但由于 z軸是非刀補平面而且讀不到 N6以后的段，也就作不出矢量，確定不了進(jìn)刀的方向。 它的方向是與 N6段前進(jìn)方向的垂直朝左、大小為刀補值。 2)刀補狀態(tài)從 N3開始進(jìn)入刀樸狀態(tài)，在此狀態(tài)下， G01 G02 G03 G00都可用，也是每段都先行讀入兩段，自動按照啟動階段的矢量作法，作出每個沿前進(jìn)方向左 側(cè)加上刀補的矢量路徑。圖 1中所示的 G41是相對于刀具前進(jìn)方向左側(cè)進(jìn)行補償，也稱左刀補” J，G42是相對于刀具前進(jìn)方 向的右側(cè)進(jìn)行補償，也稱右刀補 ， G40取消刀補 。這樣，對一些輪廓復(fù)雜的零件，計算起來相當(dāng)麻煩 ，工作量相當(dāng)大。如圖 2所示。刀位點一般是指刀具的回轉(zhuǎn)中心點，圖 l是常用刀具的刀位點示意圖。 虛擬刀具長度補償通常應(yīng)用于規(guī)則曲面區(qū)域加工和參數(shù)線加工等 。 這樣 ,在沒有更換刀具的情況下 ,會產(chǎn)生不同的讓刀量進(jìn)行切削加工 ,相當(dāng)于對工件實施粗加工 、 半精加工和精加工 。編程時要用刀具半徑補償，對刀時要考慮刀尖圓弧半徑。 4 )必須在刀具補償頁內(nèi)的假想刀尖位置處填入 該把刀具的假想刀尖位置號碼， 以作為刀尖圓弧半徑補償之依據(jù)?？梢跃幊虄蓚€坐標(biāo)軸， 如果只給出一個坐標(biāo)軸的數(shù)據(jù)， 則第 2個坐標(biāo)軸自動地以最后編程的尺寸賦值。刀具離開工件，從刀具中心與編程軌跡偏離一個刀尖圓弧半徑過渡到假想刀尖與編程軌跡重合。 ( 2 )刀具半徑補償進(jìn)行。直線段矢量方向從起點指向終點，而圓弧起點及終點的半徑為矢量，方向由圓心指向起點或終點，刀具半徑的矢量方向由零件加工程序段輪廓指 向刀具圓心， 其大小等于刀具半徑，在加工過程中始終垂直于輪廓軌跡。 圖 4 過切或欠切現(xiàn)象 由于 CNC 系統(tǒng)對刀具半徑補償是采用交角轉(zhuǎn)接或直接轉(zhuǎn)接的方法， CNC自動計算出本程序段與下一程序段刀具中心軌跡的交點坐標(biāo)。 刀尖圓角半徑補償方法 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都有刀具圓角半徑補償器 ,具有刀尖圓弧半徑補償功能(即 G41 左補償和 G42 右補償功能 ),對于這類數(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)控機床上的相應(yīng)刀具補償號輸入刀具圓弧半徑值 ,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計算 假想刀尖軌跡 ,進(jìn)行刀具圓角半徑補償 ,完成零件的加工刀具半徑變化時 ,不需修改加工程序 ,只需修改相應(yīng)刀號補償號刀具圓弧半徑值即可 。 (4) 刀尖半徑補償在下列的工作模式中不起作用 ： G32 、 G34 、 G7 G7 G7 G7 G7 G76 、 G92。本文主要介紹數(shù)控車削加工中常見的刀尖圓弧半徑半徑補償?shù)挠嘘P(guān)問題。但在進(jìn)行倒角、錐面及 圓弧的切削時則會產(chǎn)生誤差。在實際對刀時，我們把刀具的 A 點作為端面切削點， B 點作為外徑切削點。由于切削點沿著圓弧不斷在變化，加工會產(chǎn)生尺寸誤差。 編制數(shù)控車床加工程序時 ,理論上是將刀刀尖看成一個點 ,但為了提高刀具的使用命和降低加工工件的表面粗糙度 ,通常將刀磨成半徑不大的圓弧 (一般圓弧半徑 R 是 ﹣ ),所以如果在數(shù)控加工或數(shù)控編程時不對刀尖圓角半徑進(jìn)行補償 ,僅按照工件輪廓進(jìn)行編制的程序來加工 ,勢必會產(chǎn)生加工誤差 。 在編制工件粗、精加工程序的過程中，合理運用刀具半徑補償功能，可以極大減少計算工作量，提高加工效率。一個工件的外形加工分粗加工和精加工，粗加工程序編好后只完成粗加工，由于經(jīng)過粗加工，工件形尺寸發(fā)生了變化。當(dāng)銑刀加工工件的內(nèi)外輪廓時，就用得上刀具半徑補償。 其它各刀都需要進(jìn)行以上操作 ,從而確定每把刀具在工件坐標(biāo)系中的位置 。 利用機外對刀儀可將刀具預(yù)先在機床外校對好 ,以便裝上機床后將對刀長度輸入相應(yīng)刀具補償號即可以使用 。 刀具安裝后 ,先移動刀具手動切削工件右端面 ,再沿 X 向退刀 ,將右端面與工原點距離 N 輸入數(shù)控系統(tǒng) ,即完成這把刀具 Z 向?qū)Φ哆^程 。 經(jīng)濟 型數(shù)控機床在和學(xué)校中流行廣泛，其具有性能簡化、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉等特點。如果系統(tǒng)中有刀具尺寸補償功能，可在操作面板上輸入相應(yīng)的修正值，是加工出的工件尺寸仍然符合圖樣要求。在建立、執(zhí)行刀補后，由數(shù)控系統(tǒng)自動計算、自動調(diào)整刀位點到刀具的運動軌跡。 在數(shù)控機床的加工過程中，可以清楚看出刀具（或電極絲、激光等，以下統(tǒng)稱為刀具）中心的運動軌跡與工件已加工輪廓不重合，這是因為工件輪廓是刀具以運動包絡(luò)的方式形成的。通過刀具褂償功 能指令， CNC系統(tǒng)可以根據(jù)輸補償量或者實際的刀具尺寸，使機床能夠自動地加工出符合程序要求的零件。數(shù) 控機床一般都具有刀具補償功能，所以在編程時可以不考慮刀具的實際尺寸 f如長度和半徑等 )，從而簡化了編程工作。在使用數(shù)控機床加工零件的過程中，刀具的運動軌跡不等同于工件外形輪廓。 為了提高刀尖強度， 降低加工表面粗糙度，通常在刀尖 ( 假想刀尖 ) 處制有一回弧過渡刃。當(dāng)?shù)毒吣p或更 換后，加工程序不變，只須更改程序中刀具補償?shù)臄?shù)值。此項研究為現(xiàn)場操作人員和學(xué)習(xí)數(shù)控操作和編程的人員快速處理加工中補償問題提供了很大的幫助。數(shù)控加工工藝及編程【 M】 北京：機械工業(yè)出版社， 2021。 【 11】李粉霞．?dāng)?shù)控編程時刀具半徑補償 指令的幾種妙用 [J]．機械工程與自動化， 2021(1)： 153— 155。 【 8】張建鋼．?dāng)?shù)控技術(shù) [M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社． 2021。 2021. 【 4】許兆豐主編 .數(shù)控車床編程和操作 [M].北京 :中國勞動出版社 ,1997。 設(shè)計（論文）提綱及進(jìn)度安排： 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，撰寫選題報告； 3： 12 月 26日 1月 15 日，撰寫開題報告； 4： 1 月 1 日 3月 27日，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，撰 寫設(shè)計說明或畢業(yè)論文，整理并修改 畢業(yè)設(shè)計 /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。為了加工出合格的零件 .就要在編程中加人刀具半徑補償。 2 ) 偏置功能 。 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)一般都有刀具圓角半徑補償器，具有刀尖圓弧半徑補償功能( 即 G41 左補償和 G42 右補償功能 )，對于這類數(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)控機床上的相應(yīng)刀具補償號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計算假想刀尖軌跡，進(jìn)行刀具圓角半徑補償，完成零件的加工。 3 ) 進(jìn)入和退出工件切削時必須垂直于工件表面。假想刀尖的軌跡分析與偏置值計算分為 加工圓錐面的誤差 析與偏置值計算和加工圓弧面的誤差分析與偏置值計算。 2數(shù)控車床的對刀問題 ： 1) 一般對刀 。與常規(guī)車床相比， 數(shù)控車床還適合加工如下工件。 研究現(xiàn)狀 ： 【 1】王雷 通過對數(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，并對刀具圓弧半徑補償?shù)母鞣N情況進(jìn)行了分析計算。當(dāng)?shù)毒哐a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。 【 13】 張超英，羅學(xué)科 . 數(shù)控加工綜合實訓(xùn)【 M】 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021。 2021。 【 6】 蔡復(fù)之 . 實用數(shù)