鐘家良

摘 要：隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)械化程度越來(lái)越高，數(shù)控車床運(yùn)用的越來(lái)越多，其中刀半徑補(bǔ)償在數(shù)控車削工作中起到了十分重要的作用，但在實(shí)際操作中仍存在著許多問(wèn)題，比如方向判斷、參數(shù)設(shè)置、撤銷方法等。文章重點(diǎn)就這些問(wèn)題進(jìn)行了分析，并探討解決方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車刀尖圓弧半徑；半徑補(bǔ)償；補(bǔ)償?shù)姆较?；撤銷補(bǔ)償；注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào)：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）11-0098-02

在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)對(duì)數(shù)控車的操作，對(duì)于刀尖圓弧半徑的補(bǔ)償功能往往不能夠理解的十分透徹，經(jīng)常出現(xiàn)一些失誤。但是補(bǔ)償指令在實(shí)際生產(chǎn)工作中又是十分重要的，工件尺寸、形狀精度等都是靠它來(lái)保證的。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)十分重視這個(gè)方面。

1 半徑補(bǔ)償?shù)姆椒?/p>

1.1 補(bǔ)償?shù)脑?/p>

現(xiàn)在的的操作都是通過(guò)借助數(shù)控系統(tǒng)完成的，所以在生產(chǎn)加工之前，就需要將刀尖半徑R和刀尖方位號(hào)T輸入進(jìn)系統(tǒng)儲(chǔ)存器中。

使用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)指令，并且按照零件的實(shí)際的輪廓進(jìn)行編程，當(dāng)補(bǔ)償指令得到數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)，存在儲(chǔ)存器中的補(bǔ)償參數(shù)會(huì)被數(shù)控裝置自動(dòng)讀取，刀具會(huì)按照T方向自動(dòng)偏移一個(gè)刀尖半徑R。

緊接著通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行，把原來(lái)理想的軌跡轉(zhuǎn)換成控制刀尖軌跡，刀具就會(huì)按照中心軌跡運(yùn)動(dòng)。

這樣就會(huì)使整個(gè)加工過(guò)程在得到指令之后始終使刀尖與零件輪廓相切。

1.2 補(bǔ)償?shù)闹噶?/p>

G41：刀尖圓弧半徑左補(bǔ)償，其是指刀具沿著工件的左邊進(jìn)刀，值得注意的是沿著進(jìn)刀的方向看，否則就不是左補(bǔ)償。

G42：刀尖圓弧半徑右補(bǔ)償，右補(bǔ)償與左補(bǔ)償相反，其實(shí)沿著工件的右邊進(jìn)刀，同樣其也是沿著進(jìn)到方向看的。

G40：撤銷刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，其是指實(shí)際的進(jìn)刀軌跡與實(shí)際操作中的編程軌跡完全重合。

補(bǔ)償指令的格式：G41/G42/G40；G01/G0；X（U）；Z（W），這里X、Z表示絕對(duì)坐標(biāo)，而U、W表示相對(duì)前一個(gè)點(diǎn)的增量坐標(biāo)。

G41、G42、G40這幾個(gè)指令必須要和G00、G01這兩個(gè)指令放在一起使用；使用的是模太代碼；要在工件輪廓之外進(jìn)行補(bǔ)償指令的開(kāi)始和撤銷過(guò)程，如果不這樣做，將會(huì)導(dǎo)致干涉出現(xiàn)。刀尖圓弧半徑值會(huì)因?yàn)椴煌牡毒咭蠖兴煌?，在刀具補(bǔ)正/形狀中輸入并且保存下來(lái)之前要進(jìn)行精確的測(cè)量；當(dāng)想改變補(bǔ)償?shù)姆较驎r(shí)，如把G42改成G41時(shí)，必須要用到G40把之前的刀補(bǔ)狀態(tài)撤銷掉。

從Y軸正向看向坐標(biāo)原點(diǎn)看到的圖形才是判別工件位置與刀具運(yùn)動(dòng)關(guān)系的正確做法。

前置和后置刀架車床如圖1所示。

2 半徑補(bǔ)償?shù)慕?/p>

起刀程序段的定義為從G40指令變?yōu)镚41或者是G42的指令的程序段。建立刀補(bǔ)是指起刀程序段進(jìn)行的用來(lái)過(guò)渡的運(yùn)動(dòng)，如圖2中的程序段為“G42 G01 Z2.0 F0.2”。

A-B為實(shí)際的軌跡；

A-C為假想的刀尖軌跡；

A'-B'是中心的軌跡。

在圖2可以看出，刀尖的切削軌跡在實(shí)際建立的補(bǔ)償程序段中是一條與A'-B'平行的直線，兩者的距離為R，與編程的軌跡不重合，所以這個(gè)程序段不能用于加工零件，只能用在補(bǔ)償?shù)慕⑸稀?/p>

3 半徑補(bǔ)償

由于工藝的要求，刀尖被做成圓弧形，在數(shù)控車削加工時(shí)這種過(guò)渡刀不會(huì)影響內(nèi)外圓柱面、直端面的尺寸，形狀。但是在圓弧面加工時(shí)，會(huì)有過(guò)切少切的現(xiàn)象。這時(shí)候就要用到半徑補(bǔ)償功能來(lái)消除影響。接下來(lái)就對(duì)半徑補(bǔ)償?shù)姆较颉?shù)設(shè)置、補(bǔ)償撤銷三個(gè)方面進(jìn)行分析。

3.1 半徑補(bǔ)償?shù)姆较?/p>

對(duì)于刀尖圓弧補(bǔ)償?shù)亩x，有人會(huì)說(shuō)，刀具前進(jìn)過(guò)程中，沿著前進(jìn)方向看過(guò)去，左補(bǔ)償就是刀具在工件左邊，反之就是右補(bǔ)償。為什么實(shí)際加工中就差了一個(gè)刀尖半徑呢？”這忘了看工件的視角是不同的。在車刀的前面或者后面視角是不同的。如果在前進(jìn)方向上，在平面的第三軸從平面的正向看向負(fù)面，刀在工件左側(cè)就是左補(bǔ)償，如果在右邊，就是右補(bǔ)償。

以華中世紀(jì)星CK6135機(jī)床為例。這個(gè)機(jī)床刀架為前置刀架。可以判斷Y軸正方向是與導(dǎo)軌平面垂直的。當(dāng)我們看時(shí)就要從正向朝著負(fù)向看過(guò)去。外輪廓面加工從左向右時(shí)，使用的是右補(bǔ)償，而加工內(nèi)輪廓時(shí)要用左補(bǔ)償。一般可以得出這樣的結(jié)論：只要確定觀察的視角和切削的方向，在車削加工中刀尖半徑補(bǔ)償與刀架位置沒(méi)有關(guān)系。

3.2 半徑補(bǔ)償?shù)膮?shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置主要包括兩個(gè)方面：

①圓弧半徑。

②刀尖方位。

在實(shí)際生活工作中，一般會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：參數(shù)設(shè)置不全，方位判斷失誤。參數(shù)設(shè)置不全有很多原因，主要是因?yàn)槿A中系統(tǒng)不會(huì)單獨(dú)給數(shù)控車床中的G41/G42設(shè)置補(bǔ)償號(hào)。而是由T代碼來(lái)決定。設(shè)置位置偏置值之后，一忽略半徑值的輸入也十分常見(jiàn)。當(dāng)程序把半徑補(bǔ)償指令執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)讀取指定地址的數(shù)據(jù)，因此輸入半徑值是不可缺少的。如果我們不能理解刀尖方位的作用，就會(huì)導(dǎo)致單間方位判斷失誤。補(bǔ)償方向確定之后，要想進(jìn)一步計(jì)算切削點(diǎn)，就必須用到刀尖方位。所以必須確定刀尖方位號(hào)，也就是假想刀位圓弧中心位置。加入1號(hào)刀自右向左行進(jìn)，半徑為0.3 mm，為外圓刀。2號(hào)刀也是自右向左，半徑為0.2 mm，為內(nèi)孔鏜刀。具體如圖3所示。

3.3 半徑補(bǔ)償?shù)某蜂N

我們?cè)诰幊梯斎氲臅r(shí)候，經(jīng)常容易混淆G40和TX X00。想要把數(shù)據(jù)取消的時(shí)候就會(huì)輸入TX X00.但這是不對(duì)的。TX X00一般都會(huì)在程序換刀之前使用，用于取消刀具偏置。也就是把工件的坐標(biāo)撤銷掉，并不是把刀尖半徑補(bǔ)償取消了。刀尖半徑補(bǔ)償仍然可以起到效果，只是把補(bǔ)償表中的00號(hào)數(shù)據(jù)調(diào)用了出來(lái)。這個(gè)數(shù)據(jù)在不進(jìn)行設(shè)定時(shí)是默認(rèn)為零的。如果后面的程序把刀尖圓弧半徑調(diào)用，而且指定一個(gè)新的偏置時(shí)，之前的所有補(bǔ)償就會(huì)進(jìn)行累加，那么工件的尺寸是不可能合格的。而G40則是在程序剛開(kāi)頭的地方使用，防止了忘記撤銷補(bǔ)償?shù)陌l(fā)生。

3.4 注意事項(xiàng)

①刀尖圓弧半徑必須要在G00或者G01的運(yùn)作中進(jìn)行。

②粗加工過(guò)程中系統(tǒng)不會(huì)考慮補(bǔ)償，所以在精加工之前或者開(kāi)始段建立補(bǔ)償。

③G40一定要和G00或者G01指令一起使用，因?yàn)榈毒咭苿?dòng)，一定要取消刀補(bǔ)。

4 結(jié) 語(yǔ)

刀尖圓弧半徑補(bǔ)償對(duì)于有圓弧面圓錐面的工件尺寸形狀精度都影響非常的大，必須要時(shí)刻注意，目前的半徑值可以根據(jù)刀片的型號(hào)來(lái)確定。我們只要在日常生活工作中熟悉半徑補(bǔ)償?shù)氖褂茫斫獍霃窖a(bǔ)償?shù)脑?，在?shí)際生活工作中不斷的應(yīng)用、摸索、改進(jìn)，將會(huì)使加工的零件更加完美，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)也會(huì)有很大的幫助。

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