数控车床刀具补偿的研究
一 、刀具补偿的提出
用立铣刀在数控机床上加工工件,可以清楚看出刀具中心运动轨迹与工件轮廓不重合,这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。立铣刀的中心称为刀具的刀位点,刀位点的运动轨迹即代表刀具的运动轨迹。在数控加工中,是按工件轮廓尺寸编制程序,还是按刀位点的运动轨迹尺寸编制程序,这要根据具体情况来处理。
在全功能数控机床中,数控系统有刀具补偿功能,可按工件轮廓尺寸进行编制程序,建立、执行刀补后,数控系统自动计算,刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。直接利用工件尺寸编制加工程序,刀具磨损,更换加工程序不变,因此使用简单、方便。
经济型数控机床结构简单,售价低,在生产企业中有一定的拥有量。在经济型数控机床系统中,如果没有刀具补偿功能,只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序,这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。因此计算量大、复杂,且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸,重新编制加工程序。
二、数控车床刀具补偿
数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。在加工程序中用T功能指定,T***X中前两个XX为刀具号,后两个XX为刀具补偿号,如T0202。如果刀具补偿号为00,则表示取消刀补[1]。
(1)刀具位置补偿 刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化,
建立、执行刀具位置补偿后,其加工程序不需要重新编制。办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内,程序执行刀具补偿指令后,刀具的实际位置就代替了原来位置。在实际加工工件时,使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求,通常要使用多把刀具进行加工刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿。
(2)刀具圆弧半径补偿 编制数控车床加工程序时,车刀刀尖被看作是一个点(假想刀尖P点),但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度,车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧(刀尖AB圆弧),这必将产生加工工件的形状误差。另一方面,刀尖圆弧所处位置,车刀的形状对工件加工也将产生影响,而这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。车刀的形状和位置参数称为刀尖方位,
(3刀补参数每一个刀具补偿号对应刀具位置补偿(X和Z值)和刀具圆弧半径补偿(R和T值)共4个参数,在加工之前输入到对应的存储器。在自动执行过程中,数控系统按该存储器中的X、Z、R、T的数值,自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径补偿。
三、加工中心、数控铣床刀具补偿
加工中心、数控铣床的数控系统,刀具补偿功能包括刀具半径补偿、夹角补偿和长度补偿等刀具补偿功能。
(1)刀具半径补偿(G41、G42、G40) 刀具的半径值预先存入存储器HXX中,XX为存储器号。执行刀具半径补偿后,数控系统自动计算,并使刀具按照计算结果自动补偿。取消刀具半径补偿用G40,取消刀具半径补偿也可用H00。
使用中需注意:建立、取消刀补时,即使用G41、G42、G40指令的程序段必须使用G00或G01指令,不得使用G02或G03,当刀具半径补偿取负值时,G41和G42的功能互换。
刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。由于B功能刀具半径补偿只根据本段程序进行刀补计算,不能解决程序段之间的过渡问题,要求将工件轮廓处理成圆角过渡,因此工件尖角处工艺性不好,C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接,可完全按照工件轮廓来编程,因此现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。这时要求建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段必须有指定补偿平面的位移指令(G00、G01,G02、G03等),否则无法建立正确的刀具补偿。
(2)夹角补偿 (G39) 两平面相交为夹角,可能产生超程过切,导致加工误差,可采用夹角补偿(G39)来解决。使用夹角补偿(G39)指令时需注意,本指令为非模态的,只在指令的程序段内有效,只能在G41和G42指令后才能使用。
(3)刀具长度偏置(G43、G44、G49) 利用刀具长度偏置(G43、G44)指令可以不改变程序而随时补偿刀具长度的变化,补偿量存入由H码指令的存储器中。G43表示存储器中补偿量与程序指令的终点坐标值相加,G44表示相减,取消刀具长度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80 G43 Z56 H05与中,假如05存储器中值为16,则表示终点坐标值为72mm。
存储器中补偿量的数值,可用MDI或DPL预先存入存储器,也可用
程序段指令G10 P05 R16.0表示在05号存储器中的补偿量为16mm。
四、刀尖半径补偿
刀尖半径补偿的目的就是为了解决刀尖圆弧可能引起的加工误差。
在车端面时,刀尖圆弧的实际切削点与理想刀尖点的Z坐标值相同;车外圆柱表面和内圆柱孔时,实际切削点与理想刀尖点的X坐标值相同。因此,车端面和内外圆柱表面时不需要对刀尖圆弧半径进行补偿。
当加工轨迹与机床轴线不平行(斜线或圆弧时),则实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差。刀尖圆弧半径R越大,加工误差越大。
常见的刀尖圆弧半径为0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.2mm。 为使系统能正确计算出刀具中心的实际运动轨迹,除要给出刀尖圆弧半径R以外,还要给出刀具的理想刀尖位置号T。
五、刀尖圆弧半径补偿的实现
刀尖圆弧半径补偿及其补偿方向是由G40、G41、G42指令实现的。
刀尖半径补偿指令的程序段格式为:
G40(G41/G42) G01(G00) X Z F
G40:取消刀尖圆弧半径补偿,也可用T××00取消刀补;
G41:刀尖圆弧半径左补偿(左刀补)。顺着刀具运动方向看,刀具在工件左侧。
G42:刀尖圆弧半径右补偿(右刀补)。顺着刀具运动方向看,刀具在工件右侧。
X、Z为建立或取消刀具圆弧半径补偿程序段中,刀具移动的终点坐标。
G40、G41、G42指令不能与G02、G03、G71、G72、G73、G76指令出现在同一程序段。G01程序段有倒角控制功能时也不能进行刀具补偿。在调用新刀具前,必须用G40取消刀补。
G40、G41、G42指令为模态指令,G40为缺省值。要改变刀尖半径补偿方向,必须先用G40指令解除原来的左刀补或右刀补状态。再用G41或G42指令重新设定,否则补偿会不正常。 当刀具磨损、重新刃磨或更换新刀具后,刀尖半径发生变化,这时只需在刀具偏置输入界面中改变刀具参数的R值,而不需修改已编好的加工程序。利用刀尖圆弧半径补偿,还可以用同一把刀尖半径为R的刀具按相同的编程轨迹分别进行粗、精加工。设精加工余量为△,则粗加工的刀具半径补偿量为R+△,精加工的补偿量为R。
六、圆头刀假想刀尖
编制数控车床加工程序时,理论上是将车刀刀尖看成一个点,如图1a所示的P点就是理论刀尖。但为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度,通常将刀尖磨成半径不大的圆弧(一般圆弧半径R是0.4—1.6之间),如图1b所示X向和Z向的交点P称为假想刀尖,该点是编程时确定加工轨迹的点,数控系统控制该点的运动轨迹。然而实际切削时起作用的切削刃是圆弧的切点A、B,它们是
实际切削加工时形成工件表面的点。很显然假想刀尖点P与实际切削点A、B是不同点,所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿,仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工,势必会产生加工误差。
(a) (b)
图1 圆头刀假想刀尖[2]
七、假想刀尖的轨迹分析与偏置值计算
用圆头车刀进行车削加工时,实际切削点A和B分别决定了X向和 Z向的加工尺寸。如图2所示,车削圆柱面或端面(它们的母线与坐标轴Z或X平行)时,P点的轨迹与工件轮廓线重合;车削锥面或圆弧面(它们的母线与坐标轴Z或X不平行)时,P点的轨迹与工件轮廓线不重合,因此下面就车削锥面和圆弧面进行讨论:
图2 刀尖圆弧半径的影响[3]
1、加工圆锥面的误差分析与偏置值计算
如图3a所示,假想刀尖P点沿工件轮廓CD移动,如果按照轮廓线CD编程,用圆角车刀进行实际切削,必然产生CDD1C1的残留误差。因此,实际加工时,圆头车刀的实际切削点要移至轮廓线CD,沿CD移动,如图3b所示,这样才能消除残留高度。这时假想刀尖的轨迹C2D2与轮廓线CD在X向相差ΔX,Z向相差ΔZ。设刀具的半径为r,可以求出:
图3 圆头车刀加工圆锥面[4]
2、加工圆弧面的误差分析与偏置值计算
圆头车刀加工圆弧面和加工圆锥面基本相似。如图4是加工1/4凸凹圆弧,CD为工件轮廓线,O点为圆心,半径为R,刀具与圆弧轮廓起点、终点的切削点分别为C和D,对应假想刀尖为C1和D1。对图4a所示凸圆弧加工情况,圆弧C1D1为假想刀尖轨迹,O1点为圆心,半径为(R+r);对图4b所示凹圆弧加工情况,圆弧C2D2为
假想刀尖轨迹,其圆心是O2点,半径为(R-r)。如果按假想刀尖轨迹编程,则要以图中所示的圆弧C1D1或C2D2(虚线)有关参数进行程序编制。
图4 圆头车刀加工90°凸凹圆弧[5]
八、刀尖圆弧半径补偿方法
现代数控系统一般都有刀具圆角半径补偿器,具有刀尖圆弧半径补偿功能(即G41左补偿和G42右补偿功能),对于这类数控车床,编程员可直接根据零件轮廓形状进行编程,编程时可假设刀具圆角半径为零,在数控加工前必须在数控机床上的相应刀具补偿号输入刀具圆弧半径值,加工过程中,数控系统根据加工程序和刀具圆弧半径自动计算假想刀尖轨迹,进行刀具圆角半径补偿,完成零件的加工。刀具半径变化时,不需修改加工程序,只需修改相应刀号补偿号刀具圆弧半径值即可。需要注意的是:有些具有G41、G42功能的数控系统,除了输入刀头圆角半径外,还应输入假想刀尖相对于圆头刀中心的位置,这是由于内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同。
当数控车床的数控系统具有刀具长度补偿器时,直接根据零件轮廓形状进行编程,加工前在机床的刀具长度补偿器输入上述的ΔX和ΔZ
的值,在加工时调用相应刀具的补偿号即可。
对于有些不具备补偿功能经济型数控系统的车床可直接按照假想刀尖的轨迹进行编程,即在编程时给出假想刀尖的轨迹,如图3b和图4所示的虚线轨迹进行编程。如果采用手工编程计算相当复杂,通常可利用计算机绘图软件(如AutoCAD、CAXA电子图版等)先画出工件轮廓,再根据刀尖圆角半径大小绘制相应假想刀尖轨迹,通过软件查出有关点的坐标来进行编程;对于较复杂的工件也可以利用计算机辅助编程(CAM),如用CAXA数控车软件进行编程时,刀尖半径补偿有两种方式:编程时考虑半径补偿和由机床进行半径补偿,对于有些不具备补偿功能数控系统应该采用编程时考虑半径补偿,根据给出的刀尖半径和零件轮廓会自动计算出假想刀尖轨迹,通过软件后置处理生成假想刀尖轨迹的加工程序。对于这类数控系统当刀具磨损、重磨、或更换新刀具而使刀尖半径变化时,需要重新计算假想刀尖轨迹,并修改加工程序,既复杂烦琐,又不易保证加工精度。
九、结语
在数控加工中,由于刀尖有圆弧,工件轮廓是刀具运动包络形成,因此刀位点的运动轨迹与工件的轮廓是不重合的。通过车刀刀尖半径对加工工件的影响的分析可知,要保证零件加工精度,在数控加工尤其精加工一定要进行车刀刀尖半径补偿。由于目前数控系统的功能参差不齐,针对不同类型数控系统,在实际应用中采取方法也不同,有些在编程时就要考虑半径补偿,有些可在机床中进行半径补偿。
十、参考文献:
[1]张超英.数控车床[M].北京:化学工业出版社,2003.
[2]眭润舟.数控编程与加工技术[M].北京:机械工业出版社,2001.
[3]王爱玲.现代数控编程技术及应用[M].北京:国防工业出版社,2002.
[4] 韩荣第,于启勋.难加工材料切削加工.北京:机械工业出版社,1996.
[5] 吴大雄,何孟兵,范炜,等.RF-PECVD法合成氮化碳超硬薄膜及其在麻花钻上的应用.工具技术,1997(增刊):188-192.
数控车床刀具补偿的研究
一 、刀具补偿的提出
用立铣刀在数控机床上加工工件,可以清楚看出刀具中心运动轨迹与工件轮廓不重合,这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。立铣刀的中心称为刀具的刀位点,刀位点的运动轨迹即代表刀具的运动轨迹。在数控加工中,是按工件轮廓尺寸编制程序,还是按刀位点的运动轨迹尺寸编制程序,这要根据具体情况来处理。
在全功能数控机床中,数控系统有刀具补偿功能,可按工件轮廓尺寸进行编制程序,建立、执行刀补后,数控系统自动计算,刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。直接利用工件尺寸编制加工程序,刀具磨损,更换加工程序不变,因此使用简单、方便。
经济型数控机床结构简单,售价低,在生产企业中有一定的拥有量。在经济型数控机床系统中,如果没有刀具补偿功能,只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序,这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。因此计算量大、复杂,且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸,重新编制加工程序。
二、数控车床刀具补偿
数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。在加工程序中用T功能指定,T***X中前两个XX为刀具号,后两个XX为刀具补偿号,如T0202。如果刀具补偿号为00,则表示取消刀补[1]。
(1)刀具位置补偿 刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化,
建立、执行刀具位置补偿后,其加工程序不需要重新编制。办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内,程序执行刀具补偿指令后,刀具的实际位置就代替了原来位置。在实际加工工件时,使用一把刀具一般不能满足工件的加工要求,通常要使用多把刀具进行加工刀具在加工过程中出现的磨损也要进行位置补偿。
(2)刀具圆弧半径补偿 编制数控车床加工程序时,车刀刀尖被看作是一个点(假想刀尖P点),但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度,车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧(刀尖AB圆弧),这必将产生加工工件的形状误差。另一方面,刀尖圆弧所处位置,车刀的形状对工件加工也将产生影响,而这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。车刀的形状和位置参数称为刀尖方位,
(3刀补参数每一个刀具补偿号对应刀具位置补偿(X和Z值)和刀具圆弧半径补偿(R和T值)共4个参数,在加工之前输入到对应的存储器。在自动执行过程中,数控系统按该存储器中的X、Z、R、T的数值,自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径补偿。
三、加工中心、数控铣床刀具补偿
加工中心、数控铣床的数控系统,刀具补偿功能包括刀具半径补偿、夹角补偿和长度补偿等刀具补偿功能。
(1)刀具半径补偿(G41、G42、G40) 刀具的半径值预先存入存储器HXX中,XX为存储器号。执行刀具半径补偿后,数控系统自动计算,并使刀具按照计算结果自动补偿。取消刀具半径补偿用G40,取消刀具半径补偿也可用H00。
使用中需注意:建立、取消刀补时,即使用G41、G42、G40指令的程序段必须使用G00或G01指令,不得使用G02或G03,当刀具半径补偿取负值时,G41和G42的功能互换。
刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。由于B功能刀具半径补偿只根据本段程序进行刀补计算,不能解决程序段之间的过渡问题,要求将工件轮廓处理成圆角过渡,因此工件尖角处工艺性不好,C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接,可完全按照工件轮廓来编程,因此现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。这时要求建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段必须有指定补偿平面的位移指令(G00、G01,G02、G03等),否则无法建立正确的刀具补偿。
(2)夹角补偿 (G39) 两平面相交为夹角,可能产生超程过切,导致加工误差,可采用夹角补偿(G39)来解决。使用夹角补偿(G39)指令时需注意,本指令为非模态的,只在指令的程序段内有效,只能在G41和G42指令后才能使用。
(3)刀具长度偏置(G43、G44、G49) 利用刀具长度偏置(G43、G44)指令可以不改变程序而随时补偿刀具长度的变化,补偿量存入由H码指令的存储器中。G43表示存储器中补偿量与程序指令的终点坐标值相加,G44表示相减,取消刀具长度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80 G43 Z56 H05与中,假如05存储器中值为16,则表示终点坐标值为72mm。
存储器中补偿量的数值,可用MDI或DPL预先存入存储器,也可用
程序段指令G10 P05 R16.0表示在05号存储器中的补偿量为16mm。
四、刀尖半径补偿
刀尖半径补偿的目的就是为了解决刀尖圆弧可能引起的加工误差。
在车端面时,刀尖圆弧的实际切削点与理想刀尖点的Z坐标值相同;车外圆柱表面和内圆柱孔时,实际切削点与理想刀尖点的X坐标值相同。因此,车端面和内外圆柱表面时不需要对刀尖圆弧半径进行补偿。
当加工轨迹与机床轴线不平行(斜线或圆弧时),则实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差。刀尖圆弧半径R越大,加工误差越大。
常见的刀尖圆弧半径为0.2mm、0.4mm、0.8mm、1.2mm。 为使系统能正确计算出刀具中心的实际运动轨迹,除要给出刀尖圆弧半径R以外,还要给出刀具的理想刀尖位置号T。
五、刀尖圆弧半径补偿的实现
刀尖圆弧半径补偿及其补偿方向是由G40、G41、G42指令实现的。
刀尖半径补偿指令的程序段格式为:
G40(G41/G42) G01(G00) X Z F
G40:取消刀尖圆弧半径补偿,也可用T××00取消刀补;
G41:刀尖圆弧半径左补偿(左刀补)。顺着刀具运动方向看,刀具在工件左侧。
G42:刀尖圆弧半径右补偿(右刀补)。顺着刀具运动方向看,刀具在工件右侧。
X、Z为建立或取消刀具圆弧半径补偿程序段中,刀具移动的终点坐标。
G40、G41、G42指令不能与G02、G03、G71、G72、G73、G76指令出现在同一程序段。G01程序段有倒角控制功能时也不能进行刀具补偿。在调用新刀具前,必须用G40取消刀补。
G40、G41、G42指令为模态指令,G40为缺省值。要改变刀尖半径补偿方向,必须先用G40指令解除原来的左刀补或右刀补状态。再用G41或G42指令重新设定,否则补偿会不正常。 当刀具磨损、重新刃磨或更换新刀具后,刀尖半径发生变化,这时只需在刀具偏置输入界面中改变刀具参数的R值,而不需修改已编好的加工程序。利用刀尖圆弧半径补偿,还可以用同一把刀尖半径为R的刀具按相同的编程轨迹分别进行粗、精加工。设精加工余量为△,则粗加工的刀具半径补偿量为R+△,精加工的补偿量为R。
六、圆头刀假想刀尖
编制数控车床加工程序时,理论上是将车刀刀尖看成一个点,如图1a所示的P点就是理论刀尖。但为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度,通常将刀尖磨成半径不大的圆弧(一般圆弧半径R是0.4—1.6之间),如图1b所示X向和Z向的交点P称为假想刀尖,该点是编程时确定加工轨迹的点,数控系统控制该点的运动轨迹。然而实际切削时起作用的切削刃是圆弧的切点A、B,它们是
实际切削加工时形成工件表面的点。很显然假想刀尖点P与实际切削点A、B是不同点,所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿,仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工,势必会产生加工误差。
(a) (b)
图1 圆头刀假想刀尖[2]
七、假想刀尖的轨迹分析与偏置值计算
用圆头车刀进行车削加工时,实际切削点A和B分别决定了X向和 Z向的加工尺寸。如图2所示,车削圆柱面或端面(它们的母线与坐标轴Z或X平行)时,P点的轨迹与工件轮廓线重合;车削锥面或圆弧面(它们的母线与坐标轴Z或X不平行)时,P点的轨迹与工件轮廓线不重合,因此下面就车削锥面和圆弧面进行讨论:
图2 刀尖圆弧半径的影响[3]
1、加工圆锥面的误差分析与偏置值计算
如图3a所示,假想刀尖P点沿工件轮廓CD移动,如果按照轮廓线CD编程,用圆角车刀进行实际切削,必然产生CDD1C1的残留误差。因此,实际加工时,圆头车刀的实际切削点要移至轮廓线CD,沿CD移动,如图3b所示,这样才能消除残留高度。这时假想刀尖的轨迹C2D2与轮廓线CD在X向相差ΔX,Z向相差ΔZ。设刀具的半径为r,可以求出:
图3 圆头车刀加工圆锥面[4]
2、加工圆弧面的误差分析与偏置值计算
圆头车刀加工圆弧面和加工圆锥面基本相似。如图4是加工1/4凸凹圆弧,CD为工件轮廓线,O点为圆心,半径为R,刀具与圆弧轮廓起点、终点的切削点分别为C和D,对应假想刀尖为C1和D1。对图4a所示凸圆弧加工情况,圆弧C1D1为假想刀尖轨迹,O1点为圆心,半径为(R+r);对图4b所示凹圆弧加工情况,圆弧C2D2为
假想刀尖轨迹,其圆心是O2点,半径为(R-r)。如果按假想刀尖轨迹编程,则要以图中所示的圆弧C1D1或C2D2(虚线)有关参数进行程序编制。
图4 圆头车刀加工90°凸凹圆弧[5]
八、刀尖圆弧半径补偿方法
现代数控系统一般都有刀具圆角半径补偿器,具有刀尖圆弧半径补偿功能(即G41左补偿和G42右补偿功能),对于这类数控车床,编程员可直接根据零件轮廓形状进行编程,编程时可假设刀具圆角半径为零,在数控加工前必须在数控机床上的相应刀具补偿号输入刀具圆弧半径值,加工过程中,数控系统根据加工程序和刀具圆弧半径自动计算假想刀尖轨迹,进行刀具圆角半径补偿,完成零件的加工。刀具半径变化时,不需修改加工程序,只需修改相应刀号补偿号刀具圆弧半径值即可。需要注意的是:有些具有G41、G42功能的数控系统,除了输入刀头圆角半径外,还应输入假想刀尖相对于圆头刀中心的位置,这是由于内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同。
当数控车床的数控系统具有刀具长度补偿器时,直接根据零件轮廓形状进行编程,加工前在机床的刀具长度补偿器输入上述的ΔX和ΔZ
的值,在加工时调用相应刀具的补偿号即可。
对于有些不具备补偿功能经济型数控系统的车床可直接按照假想刀尖的轨迹进行编程,即在编程时给出假想刀尖的轨迹,如图3b和图4所示的虚线轨迹进行编程。如果采用手工编程计算相当复杂,通常可利用计算机绘图软件(如AutoCAD、CAXA电子图版等)先画出工件轮廓,再根据刀尖圆角半径大小绘制相应假想刀尖轨迹,通过软件查出有关点的坐标来进行编程;对于较复杂的工件也可以利用计算机辅助编程(CAM),如用CAXA数控车软件进行编程时,刀尖半径补偿有两种方式:编程时考虑半径补偿和由机床进行半径补偿,对于有些不具备补偿功能数控系统应该采用编程时考虑半径补偿,根据给出的刀尖半径和零件轮廓会自动计算出假想刀尖轨迹,通过软件后置处理生成假想刀尖轨迹的加工程序。对于这类数控系统当刀具磨损、重磨、或更换新刀具而使刀尖半径变化时,需要重新计算假想刀尖轨迹,并修改加工程序,既复杂烦琐,又不易保证加工精度。
九、结语
在数控加工中,由于刀尖有圆弧,工件轮廓是刀具运动包络形成,因此刀位点的运动轨迹与工件的轮廓是不重合的。通过车刀刀尖半径对加工工件的影响的分析可知,要保证零件加工精度,在数控加工尤其精加工一定要进行车刀刀尖半径补偿。由于目前数控系统的功能参差不齐,针对不同类型数控系统,在实际应用中采取方法也不同,有些在编程时就要考虑半径补偿,有些可在机床中进行半径补偿。
十、参考文献:
[1]张超英.数控车床[M].北京:化学工业出版社,2003.
[2]眭润舟.数控编程与加工技术[M].北京:机械工业出版社,2001.
[3]王爱玲.现代数控编程技术及应用[M].北京:国防工业出版社,2002.
[4] 韩荣第,于启勋.难加工材料切削加工.北京:机械工业出版社,1996.
[5] 吴大雄,何孟兵,范炜,等.RF-PECVD法合成氮化碳超硬薄膜及其在麻花钻上的应用.工具技术,1997(增刊):188-192.