【正文】 (G02及 G03)，否則會產(chǎn)生報(bào)警且刀具停止；在“單程序段”方式下，執(zhí)行一個(gè)程序段后停止，再一次按起動(dòng)按扭，執(zhí)行下一個(gè)程序段而不再讀取下一個(gè)程序段。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。由于銑刀有一定的半徑，刀具中心軌跡與工件軌跡常不重合。 ②：正文 ：主要研究刀具半徑補(bǔ)償功能在銑削中的應(yīng)用及其中出現(xiàn)的問題，再對如何正確的使用刀具半徑功能及注意事項(xiàng)做研究概括。這對提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率 和合格率都有一定的指導(dǎo)意義。 數(shù)控加工編程中刀具補(bǔ)償常見錯(cuò)誤及問題分析 。 [2] 丁暉。哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 2020， 15： 146 [3] 林翠青。廣州南洋理工職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，2020， 2： 28—— 29。 刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控銑削中的運(yùn)用。 ［ 5］ 王 占領(lǐng) .刀具補(bǔ)償問題初探。 ［ 6］ 陳小紅，顧其俊， 孟慶波 。浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院， ：50—— 54。 刀具補(bǔ)償在數(shù)控編程中的應(yīng)用研究。 ［ 8］張吉 玲 . 在數(shù)控銑床上使用刀補(bǔ)時(shí)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。 ［ 9］杜學(xué)鵬 。 河南經(jīng)濟(jì)貿(mào)易高級技工學(xué)校， 2020， 28： 153. ［ 10］ 李瑋 ， 沈勇 ， 董軍 。 西南林學(xué)院 交通機(jī)械與土木工程學(xué)院，云南民族大學(xué)物理與電子電氣信息工程 學(xué)院， 2020， 12（ 3）： 164—— 166。遼寧石油化工大學(xué) 職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2020， 9（ 23）： 7126—— 7129。數(shù)控銑床零件加工的刀具補(bǔ)償。 [13]艾建軍，李文。保定職業(yè)技術(shù)學(xué)院，青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 2020， 38（ 12）： 35—— 36。 數(shù)控系統(tǒng)的刀具半徑補(bǔ)償技術(shù)研究。 [15]潘衛(wèi)彬，徐鋼濤，張鑫 。鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，中國有色金篇工業(yè)第六冶金建設(shè)公司， 2020， 15（ 5）： 8—— 10。 實(shí)際加工過程中，由于不同刀具的半徑各不相同，在加工中會產(chǎn)生很大的加工誤差。本文就數(shù)控銑床加工中如何應(yīng)用刀具半徑補(bǔ)償作一些探討。并對以后如何正確使用刀具半徑補(bǔ)償功能起了指導(dǎo)作用。通過刀具補(bǔ)償功能指令， CNC系統(tǒng)可以根據(jù)輸入補(bǔ)償量或者實(shí)際的刀具尺寸，使機(jī)床自動(dòng)加工出符合程序要求的零件。 刀具半徑補(bǔ)償即根據(jù)按零件輪廓編制的程序和預(yù)先設(shè)定的偏置參數(shù)，實(shí)時(shí)自動(dòng)生成刀具中心軌跡的功能成為刀具半徑補(bǔ) 償功能。目前，在我國，刀具半徑補(bǔ)償?shù)玫搅撕芎玫陌l(fā)展。如：刀具的合理選擇、加工中正確的走刀軌跡、正確使用刀具半徑補(bǔ)償?shù)闹噶畹?。主體現(xiàn)在：加工零件的精度，加工質(zhì)量及生產(chǎn)率。 目 錄 第一章 刀具半徑補(bǔ)償功能的應(yīng)用研究 .................. 1 刀具半徑補(bǔ)償功能在刀具的磨損、重磨或者更 換中的應(yīng)用 1 刀具半徑補(bǔ)償功能在零件的粗、精加工中的應(yīng)用 ....... 1 、 凹型面 .... 3 ............................... 5 ............................... 7 第二章 刀具半徑補(bǔ)償功能在銑削加工中產(chǎn)生的問題 ..... 9 刀具半徑補(bǔ)償功能產(chǎn)生過切的幾種情況 ............... 9 刀具半徑補(bǔ)償功能指令的使用 ..................... 13 第三章 刀具材料 ................................... 15 刀具材料應(yīng)具備的性能 ........................... 15 刀具材料的種類及其選擇 ......................... 16 第四章 刀具半徑補(bǔ)償功能的 應(yīng)用及在使用中的注意項(xiàng) .. 24 采用下刀后建立刀補(bǔ)和抬刀后取 消刀補(bǔ)程序 .......... 24 刀補(bǔ)指令在使用中的注意事項(xiàng) ..................... 25 第五章 數(shù)控銑床及銑刀 ............................. 27 數(shù)控銑床的主要功能 ............................. 27 數(shù)控銑床的 加工工藝范圍 ......................... 28 銑刀直徑的選擇 和 最大切削深度及其結(jié)構(gòu)選擇 ........ 30 致謝 ................................................ 33 參考文獻(xiàn) ............................................ 34 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆專科生畢業(yè)論文 1 第一章 刀具半徑補(bǔ)償功能的應(yīng)用 研究 刀具半徑補(bǔ)償功能在刀具的磨損、重磨或者更換中的應(yīng)用 在零件的自動(dòng)加工過程中，刀具的磨損、重磨甚至更換經(jīng)常發(fā)生，應(yīng)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。假設(shè)原來設(shè)置的刀補(bǔ)值為 r1，見 圖 ，經(jīng)過一段時(shí)間的加工后，刀具半徑的變?yōu)?r2，此時(shí)，可僅修改該刀具的刀補(bǔ)值：由原來的改為 r2，而不必改變原有的程序即可滿足加工要求。如果人為地使刀具中心與工件輪廓偏置值不是一個(gè)刀具半徑，而是某一給定值，則可以用來處理粗、精加工問題。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 2 圖 刀具直徑發(fā)生變化后，通過改變刀補(bǔ)→ P1— 粗加工刀心軌跡 P2— 精加工刀心軌跡 采用同一程序段加工同一公稱直徑的凸、 凹型面。在加工外輪廓時(shí)，將偏置量設(shè)為 +D，刀具中心將沿輪廓的外側(cè)切削。 圖 當(dāng)加工內(nèi)輪廓時(shí)，偏置量設(shè)為一 D。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆專科生畢業(yè)論文 3 圖 下面以一個(gè)零件的數(shù)控加工程序?yàn)槔齺碚f明刀具半徑補(bǔ)償在粗精加工中的使用。 N02 Z50。 N04 Z2。 (粗加工 D01 寄存值 21) N06 M98 P0002。 (精加工 D02 寄存值 20) N08 M98 P0002。 N10 X0 Y0。 子程序 O0002 N01 G01 X101。 N03 G01 X181。 N05 G02 X64 Y172 R184。 N07 G01 Y101。 N9 G01 Y181。 N11 G02 X172 Y64 R184。 N13 G01 X101。 N15 G01 X181。 N17 G02 X64 Y172 R184。 N19 G01 Y101。 N21 G01 Y181。 N23 G02 X172 Y64 R184。 N25 G40 G01 X 這里用了 G42 刀具半徑右補(bǔ)償，由于存在補(bǔ)償，所以刀具中心軌跡與工件輪廓不重合，如果不設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償，只能按刀具的中心軌跡編程，即按照上圖中的虛線進(jìn)行編程，計(jì)算相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，尤其是當(dāng)?shù)毒吣p或換新刀使刀具半徑變化時(shí)，還要重新計(jì)算刀具中心的軌跡并修改程序，很是繁瑣的，還不能保證加工精度。 即提前上刀補(bǔ)，置后下刀補(bǔ)。刀補(bǔ)值的廣義含義是刀具與對應(yīng)輪廓的距離，刀補(bǔ)值越大，刀具偏離輪廓距離越遠(yuǎn)，根據(jù)這個(gè)原理，可以實(shí)現(xiàn)余量去除。 分別運(yùn)行上述程序，即可去除余量，完成盲孔加工。要去除余量，在加 工輪廓所用刀補(bǔ)值的基礎(chǔ)上，必須采用增加刀補(bǔ)值來實(shí)現(xiàn)，對于外圓弧輪廓，最大值不受限制，對于內(nèi)圓弧輪廓，刀補(bǔ)值一般應(yīng)小于內(nèi)輪廓最小曲率半徑，否則可能會引起干涉等問題，在本文 1． 4． 1節(jié)中，如 28mm刀補(bǔ)值改為 32mm時(shí)，將產(chǎn)生干涉，因?yàn)榍邢蚯腥说膱A弧為 R30mm內(nèi)圓弧， D01取 32mm時(shí)，反向圓弧走刀引起干涉，值得注意的是，如果反向走刀不會引起干涉，刀補(bǔ)值也不受此限制，如圖 2所示鈍角包圍的圓弧輪廓，可用加刀補(bǔ)值去除內(nèi)余量。兩銳角邊用圓弧 連接形成的內(nèi)輪廓如圖 3所示，當(dāng)?shù)段稽c(diǎn)在安全區(qū)時(shí)，不會產(chǎn)生問題，在警界線包圍區(qū)域，則產(chǎn)生過切，從圖 3分析，最大刀補(bǔ)值可以大于圓弧最小曲率半徑，但如過大， 則會引起過切，因此最大刀補(bǔ)值受到限制；如果是直角或鈍角，從刀具軌跡分析可知，不會產(chǎn)生干涉過切現(xiàn)江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 7 象，因此最大刀補(bǔ)值不會受到限制。要保證尺寸精度， 在工藝上應(yīng)安排粗／精加工，并充分利用刀補(bǔ)功能，根據(jù)加工過程工件測量值來調(diào)整刀補(bǔ)值和工藝參數(shù)，以達(dá)到零件精度要求。 加工一個(gè) （ ～ ）（ ～ ） 2mm方體零件，按照公稱尺寸編程如下： O123(銑床加工程序 ) N10 G54 G40 G0 Z100(r32mm立銑 刀 ) N20 X60 Y60 M03 S1000 N30 Z2 N40 G0l Z2 F50 N50 G4l Dl X40 F120 N60 Y40 N70 X40 N80 Y40 N90 X50 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 8 N100 G0 Z100 Nl10 G40 Y200 N120 M30 上述程序采用順銑工藝，順銑讓刀，會少切，故可取小的精加工余量，如0． 20mm，那么粗加工的刀補(bǔ)值 為 ，按此值加工，假如測得邊長 80． 46mm，實(shí)際 合格尺寸為 79． 92～ 79． 98mm。 江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 9 第二章 刀具半徑補(bǔ)償功能在銑削加工中產(chǎn)生的問題 1） 有的程序在調(diào)用子程序之前，建立了刀補(bǔ)，在子程序結(jié)束處，沒取消刀補(bǔ)，緊接著第二 次調(diào)用子程序，在第二圈加工完畢才取消刀補(bǔ)， 結(jié) 果一圈走下來，刀具在此處轉(zhuǎn)圈，出現(xiàn)過切。 2） “在建立刀具半徑補(bǔ)償后，不能出現(xiàn)連續(xù)兩 個(gè)程序段無選擇補(bǔ)償坐標(biāo)平面的移動(dòng)指令，否則數(shù) 控系統(tǒng)因無法正確計(jì)算程序中刀具軌跡交點(diǎn)坐標(biāo)， 可 能產(chǎn)生過切現(xiàn)象 ”。例如為了利 用子程序解決每次銑削 mm深的問題，有以下 程序 : N 10 G 00 Z10 N20 X 0 Y0 N30 M 0 3 S600 N40 G 42 GOI Y50 DO1 F200 N50 G 90 GOO ZO N60 G9 1 GOI N70 G90 G0I X 50 由于建立刀具半徑補(bǔ)償后 ， 連續(xù)兩個(gè)程序段 (N50N60)在平面軌跡上沒用到刀補(bǔ)，故仿真加工 時(shí)顯示出錯(cuò)信息。 另外， 開始切削加工前，在離開工件的位置預(yù)先加上工刀 具 半徑補(bǔ)償 (通常在 XOY平面或與 XOY平面平行的平面上 )，之后進(jìn)行 Z軸方向的切入。 如圖所示，在 XOY平面內(nèi) (或平行于 XOY平面的平面內(nèi) )使 用刀具半徑補(bǔ)償功能(有 Z軸移動(dòng) )進(jìn)行輪廓切削，設(shè)起點(diǎn)在 (0， 0， 100)處，當(dāng)?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償 從 起點(diǎn)開始時(shí)，由于接近工件及切削工件時(shí)要有 Z軸移動(dòng)，按以下程序加時(shí)就會出現(xiàn)過切現(xiàn)象，并且系統(tǒng)不會報(bào)警停止。當(dāng)半徑補(bǔ)償從 N4程序段開始建立的時(shí)候，數(shù)控系統(tǒng)只能預(yù)讀其后的兩個(gè)江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 11 程序段，而 N N6兩段程序段都是 z軸移動(dòng)指令，沒有 XOY平面內(nèi)的坐標(biāo)移動(dòng)，系統(tǒng) 無法判斷下一步補(bǔ)償?shù)氖噶糠较?，這時(shí)系統(tǒng)并不報(bào)警，補(bǔ)償照樣進(jìn)行，但是 N4程序段執(zhí)行后刀心軌跡目標(biāo)點(diǎn)發(fā)生了變化，不再是圖中的 P點(diǎn)，而是如圖所示的P1點(diǎn)，這樣就產(chǎn)生了過切 (圖中陰影部分 )。將上述程序改為： N1 G90 G54 S1000 M03； N2 G00 Z100； N3 X0 Y0； N4 Z5； N5 G01 Z10 F100； N6 G41 X20 Y10 D01： N7 Y50； N8 X50； N9 Y20； N10 X10； N11 Z100； N12 G40 X0 Y0 M05； N13 M30。 3） 建立刀補(bǔ)后，在 XY平面上用刀補(bǔ)加工軌跡， 如果加工表面既有直線又有曲線，應(yīng)該先加工直線，再加工曲線，否則容易出現(xiàn)過切現(xiàn)象。 5） 使用刀補(bǔ)時(shí)，在每一程序段中刀具移動(dòng)到的終點(diǎn)位置，不僅與終點(diǎn)坐標(biāo)有關(guān)，而且與下一段刀具運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)，應(yīng)避免夾角過小或過大的運(yùn)動(dòng)軌跡，否江西理工大學(xué)南昌校區(qū) 2020 屆?？粕厴I(yè)論文 12 則有可能過切或欠切。究其原因是刀具由 (X0, YO)向 (X50, Y7)移動(dòng)的過程中，使用 G42建立了右刀補(bǔ)，使刀具中心偏移一個(gè)半徑，移至圖 a右側(cè)的位置，接下來執(zhí)行 N60 G01 X28，由 于前后兩句指令刀具的進(jìn)給方向相反，所以出現(xiàn)了以上結(jié)果。見圖 . 刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償功能為數(shù)控加工提供了很大方便，但在應(yīng)用刀具補(bǔ)償指令時(shí)，應(yīng)注意以下問題： (1)執(zhí)行 G4 G42指令時(shí)的第一條移動(dòng)指令和用 C,40指令撤消 G4 G42指令時(shí)的移動(dòng)指令只能用 901或 COO指令，而不能用 G02或 G03指令，且在這兩個(gè)程序段中 ， 刀具不應(yīng)接觸到工件，以免產(chǎn)生過切或欠切現(xiàn)象。如需改變刀具半徑補(bǔ)償號，則要在當(dāng)前刀具補(bǔ)償值取消之后才能改變；如果不在 G40取消當(dāng)前的補(bǔ)償號之后來改變，則當(dāng)前程序段的目的點(diǎn)的補(bǔ)償量將按照新的給定值，而當(dāng)前程序段開始點(diǎn)補(bǔ)償量則不變，從而可能導(dǎo)致欠切過切現(xiàn)象。值得注意的