數(shù)控銑床刀具補(bǔ)償及編程

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1、數(shù)控銑床刀具補(bǔ)償及編程一 、 數(shù) 控 銑 床 刀 具 補(bǔ) 償 的 含 義 在 數(shù) 控 銑 床 上 ， 由 于 程 序 所 控 制 的 刀 具 刀位 點(diǎn) 的 軌 跡 和 實(shí) 際 刀 具 切 削 刃 口 切 削 出 的 形 狀并 不 重 合 ， 它 們 在 尺 寸 大 小 上 存 在 一 個 刀 具 半徑 和 刀 具 長 短 的 差 別 ， 為 此 就 需 要 根 據(jù) 實(shí) 際 加工 的 形 狀 尺 寸 算 出 刀 具 刀 位 點(diǎn) 的 軌 跡 坐 標(biāo) ， 據(jù)此 來 控 制 加 工 。 二 、 數(shù) 控 銑 床 刀 具 補(bǔ) 償 類 型v刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 : 補(bǔ) 償 刀 具 半 徑 對 工 件 輪

2、廓 尺 寸 的影 響 .v刀 具 長 度 補(bǔ) 償 : 補(bǔ) 償 刀 具 長 度 方 向 尺 寸 的 變 化 . 三 、 刀 具 補(bǔ) 償 的 方 法 人 工 預(yù) 刀 補(bǔ) ： 人 工 計(jì) 算 刀 補(bǔ) 量 進(jìn) 行 編 程 機(jī) 床 自 動 刀 補(bǔ) ： 數(shù) 控 系 統(tǒng) 具 有 刀 具 補(bǔ) 償 功 能 。 四、刀具半徑補(bǔ)償功能1、 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 的 作 用在 數(shù) 控 銑 床 上 進(jìn) 行 輪 廓 銑 削 時 ， 由 于 刀 具 半 徑 的存 在 ， 刀 具 中 心 軌 跡 與 工 件 輪 廓 不 重 合 。人 工 計(jì) 算 刀 具 中 心 軌 跡 編 程 ， 計(jì) 算 相 當(dāng) 復(fù) 雜 ， 且刀 具 直

3、徑 變 化 時 必 須 重 新 計(jì) 算 ， 修 改 程 序 。當(dāng) 數(shù) 控 系 統(tǒng) 具 備 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 功 能 時 ， 數(shù) 控 編 程只 需 按 工 件 輪 廓 進(jìn) 行 ， 數(shù) 控 系 統(tǒng) 自 動 計(jì) 算 刀 具 中心 軌 跡 ， 使 刀 具 偏 離 工 件 輪 廓 一 個 半 徑 值 ， 即 進(jìn)行 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 。 分 為 三 步 ：1、 刀 補(bǔ) 的 建 立 ： 在 刀 具 從 起 點(diǎn) 接近 工 件 時 ， 刀 心 軌 跡 從 與 編 程軌 跡 重 合 過 度 到 與 編 程 軌 跡 偏離 一 個 偏 置 量 的 過 程 。2、 刀 補(bǔ) 進(jìn) 行 ： 刀 具 中 心 始 終

4、 與 變成 軌 跡 相 距 一 個 偏 置 量 直 到 刀補(bǔ) 取 消 。3、 刀 補(bǔ) 取 消 ： 刀 具 離 開 工 件 ， 刀心 軌 跡 要 過 渡 到 與 編 程 軌 跡 重合 的 過 程 。 刀 心 軌 跡 法 向 刀 補(bǔ) 矢 量 編 程 軌 跡 刀 補(bǔ) 引 入 刀 補(bǔ) 進(jìn) 行 中 20 20 10 50 10 50 刀 補(bǔ) 矢 量 刀 補(bǔ) 取 消 刀 心 軌 跡 編 程 軌 跡 B功 能 刀 補(bǔ) X Y C功 能 刀 補(bǔ) a a 90 自 動 插 入 刀 補(bǔ) 路 徑 處 理 尖 角人 工 增 加 G39指 令 2、 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 的 過 程 3、刀具半徑補(bǔ)償指令刀 具 半 徑

5、 補(bǔ) 償 G41， G42， G40v格 式 ： X Y X Z Y Z DG17G18 G19 G41G42 G00G01執(zhí) 行 刀 補(bǔ) X Y X Z Y Z G40 G00G01取 消 刀 補(bǔ)X、 Y 、 Z 值 是 建 立 補(bǔ) 償 直 線 段 的 終 點(diǎn) 坐 標(biāo) 值 ； D 為 刀 補(bǔ) 號 地 址 ， 用 D00 D99來 指 定 ， 它 用 來 調(diào) 用 內(nèi) 存 中 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 的 數(shù) 值 。 指 令 的 幾 點(diǎn) 說 明 ：（ 1） 、 G41刀 徑 左 補(bǔ) 償 ， G42刀 徑 右 補(bǔ) 償 。 刀 補(bǔ) 位 置 的 左 右 應(yīng) 是 順 著 編 程 軌 跡 前 進(jìn) 的 方 向

6、 進(jìn) 行判 斷 的 。 G40為 取 消 刀 補(bǔ) 。 在 前 進(jìn) 方 向 右 側(cè) 補(bǔ) 償 補(bǔ) 償 量 刀 具 旋 轉(zhuǎn) 方 向 刀 具 前 進(jìn) 方 向 (b) 補(bǔ) 償 量 刀 具 旋 轉(zhuǎn) 方 向 刀 具 前 進(jìn) 方 向 (a) 刀 具 補(bǔ) 償 方 向 (a)左 刀 補(bǔ) (b)右 刀 補(bǔ) 順 銑 逆 銑 （ 2） 、 在 進(jìn) 行 刀 徑 補(bǔ) 償 前 ， 必 須 用 G17或 G18、 G19指 定 刀徑 補(bǔ) 償 是 在 哪 個 平 面 上 進(jìn) 行 。 平 面 選 擇 的 切 換 必 須 在 補(bǔ) 償取 消 的 方 式 下 進(jìn) 行 ， 否 則 將 產(chǎn) 生 報(bào) 警 。 （ 3） 、 刀 補(bǔ) 的 引 入

7、和 取 消 要 求 應(yīng) 在 G00或 G01程 序 段 ， 不 要在 G02/G03程 序 段 上 進(jìn) 行 。（ 4） 、 當(dāng) 刀 補(bǔ) 數(shù) 據(jù) 為 負(fù) 值 時 ， 則 G41、 G42功 效 互 換 。（ 5） 、 G41、 G42指 令 不 要 重 復(fù) 規(guī) 定 ， 否 則 會 產(chǎn) 生 一 種 特 殊的 補(bǔ) 償 。（ 6） 、 4、 刀 具 半 徑 補(bǔ) 償 應(yīng) 用 利 用 同 一 個 程 序 、 同 一 把 刀 具 ， 通 過 設(shè) 置 不 同 大小 的 刀 具 補(bǔ) 償 半 徑 值 而 逐 步 減 少 切 削 余 量 的 方 法來 達(dá) 到 粗 、 精 加 工 的 目 的 。 B A C D C

8、DA B 刀 補(bǔ) 取 消 算 出 點(diǎn) A.B.C.D的 坐 標(biāo) ， 按 這 些 點(diǎn) 編 程 。 再 加 上 刀 補(bǔ) 引 入 和 刀 補(bǔ) 取 消 的 指 令 按 輪 廓 ABCD編 程 人 工 預(yù) 刀 補(bǔ) 編 程 機(jī) 床 自 動 刀 補(bǔ) 刀 補(bǔ) 引 入 R r=R +d d粗 加 工 刀 心 軌 跡 精 加 工 刀 心 軌 跡 粗 加 工 刀 補(bǔ) 半 徑 R粗 銑 實(shí) 用 刀 具 半 徑 精 銑 刀 具 及 刀 補(bǔ) 半 徑R 精 加 工 余 量 d G42 編 程 軌 跡 刀 心 軌 跡 G41 編 程 軌 跡 刀 心 軌 跡 （ a） （ b） （ c） 多把刀加工示例刀 具 基 準(zhǔn) 鉆 01

9、 10 1050 擴(kuò) T02 鉸 T0360Z=0 T01G90 G01 Z-50 F50. 五、刀具長度補(bǔ)償1、 刀 具 長 度 補(bǔ) 償 的 作 用 ：用 于 刀 具 軸 向 (Z向 )的 補(bǔ) 償 .使 刀 具 在 軸 向 的 實(shí) 際 位 移 量 比 程 序 給 定 值 增 加 或減 少 一 個 偏 置 量 .刀 具 長 度 尺 寸 變 化 時 ， 可 以 在 不 改 動 程 序 的 情 況下 ， 通 過 改 變 偏 置 量 達(dá) 到 加 工 尺 寸 .利 用 該 功 能 ， 還 可 在 加 工 深 度 方 向 上 進(jìn) 行 分 層 銑削 ， 即 通 過 改 變 刀 具 長 度 補(bǔ) 償 值 的

10、大 小 ， 通 過 多次 運(yùn) 行 程 序 而 實(shí) 現(xiàn) 。 2、 刀 具 長 度 補(bǔ) 償 的 方 法將 不 同 長 度 刀 具 通 過 對 刀 操 作 獲 取 差 值 。通 過 MDI方 式 將 刀 具 長 度 參 數(shù) 輸 入 刀 具 參 數(shù) 表 。執(zhí) 行 程 序 中 刀 具 長 度 補(bǔ) 償 指 令 。 3、刀具長度補(bǔ)償指令刀 具 長 度 補(bǔ) 償 G43， G44， G49G43G44 G00G01 Z HG49 G00G01 Z （ 1） 格 式G43 刀 具 長 度 正 補(bǔ) 償 G44 刀 具 長 度 負(fù) 補(bǔ) 償 G49取 消 刀 長 補(bǔ) 償 G43 G44 G49 均 為 模 態(tài) 指 令

11、其 中 Z 為 指 令 終 點(diǎn) 位 置 ， H為 刀 補(bǔ) 號 地 址 ， 用 H00H99來 指 定 ， 它 用 來 調(diào) 用 內(nèi) 存 中 刀 具 長 度 補(bǔ) 償 的 數(shù) 值 。 執(zhí) 行 G43時 ， （ 刀 具 長 時 ， 離 開 刀 工 件 補(bǔ) 償 ）Z實(shí) 際 值 = Z指 令 值 +（ H xx）執(zhí) 行 G44時 ， （ 刀 具 短 時 ， 趨 近 工 件 補(bǔ) 償 ）Z實(shí) 際 值 = Z指 令 值 -（ H xx） 其 中 （ Hxx） 是 指 xx寄 存 器 中 的 補(bǔ) 償 量 ，其 值 可 以 是 正 值 或 者是 負(fù) 值 。 當(dāng) 刀 長 補(bǔ) 償量 取 負(fù) 值 時 ， G43和G44的

12、 功 效 將 互 換 。實(shí) 際 到 達(dá) 點(diǎn)程 序 中 指 令 點(diǎn) 實(shí) 際 到 達(dá) 點(diǎn)程 序 中 指 令 點(diǎn) 10 200 20G43 G44（ Hxx） 值（ Hxx） 值 +Z +Z +Z +X+XOBACO 實(shí) 際 到 達(dá) 點(diǎn) 程 序 中 指 令 點(diǎn) 實(shí) 際 到 達(dá) 點(diǎn) 程 序 中 指 令 點(diǎn) 10 200 20 G43 G44 （ Hxx） 值 （ Hxx） 值 +Z +Z +Z +X +X O B A C O 設(shè) （ H02） = 200 mm時 N1 G92 X0 Y0 Z0 設(shè) 定 當(dāng) 前 點(diǎn) O為 程 序 零 點(diǎn)N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 指 定 點(diǎn) A，

13、實(shí) 到 點(diǎn) B N3 G01 Z-20.0 實(shí) 到 點(diǎn) C N4 Z10.0 實(shí) 際 返 回 點(diǎn) B N5 G00 G49 Z0 實(shí) 際 返 回 點(diǎn) O示例 1 使 用 G43、 G44相 當(dāng) 于 平 移 了 Z軸 原 點(diǎn) 。 即 將 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) O 平 移 到 了 O 點(diǎn) 處 ， 后續(xù) 程 序 中 的 Z坐 標(biāo) 均 相 對 于 O 進(jìn) 行 計(jì)算 。 使 用 G49時 則 又 將 Z軸 原 點(diǎn) 平 移回 到 了 O 點(diǎn) 。在 機(jī) 床 上 有 時 可 用 提 高 Z軸 位 置的 方 法 來 校 驗(yàn) 運(yùn) 行 程 序 。 實(shí) 際 到 達(dá) 點(diǎn) 程 序 中 指 令 點(diǎn) 實(shí) 際 到 達(dá) 點(diǎn) 程 序 中

14、 指 令 點(diǎn) 10 200 20 G43 G44 （ Hxx） 值 （ Hxx） 值 +Z +Z +Z +X +X O B A C O 示 例 2 使 用 01, T02, T03號 刀 具 對 工 件 進(jìn) 行 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 加工 編 程 時 選 01刀 具 為 標(biāo) 準(zhǔn) 刀 具 長 度 .試 寫 出 用 G43 、G44 指 令 對 T02, T03刀 具 向 下 快 速 移 動 100mm時 ,進(jìn) 行 長度 補(bǔ) 償 的 程 序 段 ,并 說 明 存 儲 器 中 的 補(bǔ) 償 值 是 多 少 ?刀 具的 實(shí) 際 位 移 是 多 少 ? 01 T02 T0310 10 4、刀補(bǔ)編程舉例 R1

15、5 R1 0 25 28 60 150 30 20 30 25 10 R10 150 對 刀 點(diǎn) 160 刀 補(bǔ) 引 入 刀 補(bǔ) 取 消 8 75 45 120 刀 座 20 采 用 刀 座 對 刀 后 來 安 裝 刀 具 w Z Y X X G42 w （ H01） = 45 （ D01） = 8 %0004G92 X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 G43 Z-2.0 H01 S100 M03 G42 G01 X75.0 D01F100 X35.0 G02 X15.0 R10.0 G01 Y70.0 G03 X-15.0 R15.0 G01

16、Y60.0 G02 X-35.0 R10.0 G01 X-75.0 G09 Y0 主 程 序 號建 立 工 件 坐 標(biāo) 系絕 對 值 方 式 ， 快 進(jìn) 到 X=100， Y=60指 令 高 度 Z= -2， 實(shí) 際 到 達(dá) 高 Z=-43處刀 徑 補(bǔ) 償 引 入 ， 插 補(bǔ) 至 X=75， Y= 60直 線 插 補(bǔ) 至 X= 35， Y= 60順 圓 插 補(bǔ) 至 X=15， Y=60直 線 插 補(bǔ) 至 X=15， Y=70 逆 圓 插 補(bǔ) 至 X= -15， Y=70 直 線 插 補(bǔ) 至 X= -15， Y=60順 圓 插 補(bǔ) 至 X= -35， Y=60 直 線 插 補(bǔ) 至 X= -75，

17、 Y=60直 線 插 補(bǔ) 至 X= -75， Y=0處 ， 程序單 G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直 線 插 補(bǔ) 至 X= 45， Y=45直 線 插 補(bǔ) 至 X= 75， Y=20直 線 插 補(bǔ) 至 X=75， Y=65， 輪 廓 切 削 完 畢取 消 刀 補(bǔ) ， 快 速 退 至 （ 100， 60） 的 下 刀 處 ，快 速 抬 刀 至 Z=120的 對 刀 點(diǎn) 平 面快 速 退 刀 至 對 刀 點(diǎn)主 軸 停 ， 程 序 結(jié) 束 ， 復(fù) 位 。 程序單 和 前

18、 述 不 考 慮 刀 補(bǔ) 的 輪 廓 銑 削 程 序 相 比 ， 可 以 看 出 ： 采用 機(jī) 床 自 動 刀 補(bǔ) 的 程 序 與 不 考 慮 刀 補(bǔ) 的 程 序 并 沒 有 多 大 的 不 同 ，只 是 在 原 來 的 程 序 上 增 加 了 有 關(guān) 刀 補(bǔ) 指 令 而 已 。 考 慮 刀 補(bǔ) 后 的 程 序 適 應(yīng) 性 強(qiáng) ， 對 不 同 長 度 、 不 同 半 徑 的刀 具 僅 只 需 改 變 刀 具 補(bǔ) 償 量 即 可 。 鉆孔加工舉例 8 35 1830 3 20 20 30 30 6030120 O O 13 1 6 10 11 12 2 3 4 5 7 8 9 #1 #2 #3

19、+Y +X +X +Z 對 圖 示 零 件 鉆 孔 。 按 理 想 刀 具 進(jìn) 行 的 對 刀 編 程 ， 現(xiàn) 測 得 實(shí) 際 刀具 比 理 想 刀 具 短 8mm,若 設(shè) 定 （ H01） =8mm， （ H02） =8mm %0005N1 G91 G00 X120.0 Y80.0N2 G43 Z-32.0 H01 S630 M03 (或 G44 Z-32.0 H02)N3 G01 Z-21.0 F120N4 G04 P1000N5 G00 Z21.0N6 X90.0 Y-20.0N7 G01 Z-23.0 F120N8 G04 P1000 N9 G00 Z23.0 主 程 序 號增 量 編

20、 程 方 式 ， 快 速 移 到 孔 #1正 上 方 。 理 想 刀 具 下 移 值 Z=-32， 實(shí) 際 刀 具 下 移 值Z=-40下 移 到 離 工 件 上 表 面 距 離 3mm的安 全 高 度 平 面 。 主 軸 正 轉(zhuǎn)以 工 進(jìn) 方 式 繼 續(xù) 下 移 21mm孔 底 暫 停 1s?？?速 提 刀 至 安 全 面 高 度 ?？?移 到 孔 #2的 正 上 方 。向 下 進(jìn) 給 23mm， 鉆 通 孔 #2。孔 底 暫 停 1s。 快 速 上 移 23mm， 提 刀 至 安 全 平 面 。 程序單 N10 X-60.0 Y-30.0N11 G01 Z-35.0 F120N12 G49

21、 G00 Z67.0N13 X-150.0Y-30.0 N14 M05 M02 快 移 到 孔 #3的 正 上 方 。向 下 進(jìn) 給 35mm， 鉆 孔 #3。理 想 刀 具 快 速 上 移 67mm， 實(shí) 際 刀 具 上移 75mm， 提 刀 至 初 始 平 面 。刀 具 返 回 初 始 位 置 處 。主 軸 停 ， 程 序 結(jié) 束 。 程序單從 上 述 程 序 可 以 大 致 了 解 鉆 孔 加 工 的 走 刀 路 線 及 鉆 孔 的 基 本編 程 方 法 ， 當(dāng) 所 使 用 的 數(shù) 控 銑 床 不 具 備 更 高 級 的 鉆 孔 專 用 指 令時 ， 通 常 都 需 要 這 樣 一 步 步 地 編 程 ， 更 方 便 的 鉆 孔 編 程 方 法 將在 后 面 的 章 節(jié) 中 逐 步 介 紹 。 返 回 上 層