數控車削加（jiā）工中半徑補償的運用研究-特種（zhǒng）加工機床網-數控機床市場網

您現在的位置：特種加工機（jī）床網> 加工與維修>數控車削加工中半徑補償的運用研究

數控車削加工中半徑補償（cháng）的運用研究

2021-3-22 來源：蘭州現代職業學院作者：王文濤

在（zài）機械加工過程中，數控車床具有著十分重要的作用。相關技術人員不僅需要掌（zhǎng）握基本的數控車床（chuáng）操作能力和（hé）編程能力，同時，還需要科學合理地控製加（jiā）工精度，從而全麵（miàn）提升加工質（zhì）量和加工精確度。在具體加工過程中，相（xiàng）關工作人員（yuán）可以利用粗、精分開的加工工藝，通過修改磨耗值（zhí）更好地滿足精度要求。但該方法（fǎ）在具體（tǐ）應用時，其加工效率相對較低，無法理想地控製精（jīng）度（dù），對此，則可以利用刀尖半徑補償的方式來準（zhǔn）確把握精度。

1 刀尖半徑補償概述

1.1 概念（niàn）

從（cóng）數控（kòng）車刀的層麵進行（háng）分析，刀尖（jiān）實質可以（yǐ）看（kàn）作（zuò）響（xiǎng）應的（de）圓球，技術人員可以在具體編（biān）程的過程中，結合零件的具體（tǐ）尺寸和輪廓，對刀尖半徑進行預設。如此一來，在具體（tǐ）編程過程中，便可以根據刀具的理想刀尖（jiān）坐標有效地對交給你的程度進行編程。通過對（duì）這種假設理想條件的方式進行運用，在開展程序編製（zhì）工作（zuò）時，如果沒有充分（fèn）進行補償處理，將會導致車刀的運行軌跡出現一（yī）定的欠切，無法有效滿足加工（gōng）的尺寸要求。所以，在（zài）具體加工過程（chéng）中，相關工作人員需要進行半徑補償，在設（shè）定結束後，係統可以根據加工程序，結合（hé）預先設（shè）定的刀具圓弧半徑尺寸，有效計算理想的刀具運動軌跡坐標。之後，則（zé）可（kě）以將計算結果和實際（jì）輪廓進行具體的對比和分析，得到相應的半（bàn）徑值，以此作為標準，科（kē）學合（hé）理地加工零件尺寸。

1.2 功能（néng）

（1）刀尖圓弧半徑補償指令。首先，刀尖圓弧半徑指（zhǐ）令的種類，為（wéi）了（le）使數控編程過（guò）程（chéng）得到規範，在相關標（biāo）準當中明確規定，刀尖圓弧（hú）半徑補償功能的指令代碼具體可以分為三種（zhǒng）類型，分別是G41、G42、G40，其對應刀尖圓（yuán）弧半徑左補償、刀尖圓弧半徑右補償以及取消刀（dāo）具半徑補（bǔ）償，最後一個指令主要是指關閉（bì）左右補償（cháng）方式，在此指令下（xià），刀具可以沿著加工（gōng）輪廓（kuò）進行切削。其次，對左右刀補的判別方法。觀察人（rén）員迎著第三軸正方向的指向對加工平麵內的刀具和零件輪廓關係進行觀察，當順著刀具走向（xiàng）時，刀具在輪廓線的（de）左邊時為左刀補，而當刀具出（chū）現在輪廓線的右邊時，其為右刀補（bǔ）。最後，建立和取消（xiāo）刀補格在對刀補功能編程進行使用時，首（shǒu）先，需（xū）要（yào）建立相應的刀（dāo）補，之後，加工（gōng）工件輪廓，而在加工結束後，需要將刀補取消。

（2）刀尖圓弧半徑補償過（guò）程。刀尖圓弧半徑補（bǔ）償的（de）過程可以具體分為三個步驟：首先（xiān），在將刀補（bǔ）引（yǐn）入（rù）後（hòu），刀具足夠接近工件時（shí），刀（dāo）心軌跡可以從和（hé）編程軌跡重合的位置，逐漸過渡到和編程軌跡相偏離（lí）的（de）位置。其次，刀補（bǔ）進行過程（chéng）中，刀心軌跡應該和（hé）編程軌（guǐ）跡始（shǐ）終保持相應的偏置量，一直到過程（chéng）結束（shù），取消刀補。最後，刀補取消。當刀具在離開工件後，刀心軌跡需要過渡到（dào）和編程軌跡（jì）相關重合的位置。

2 刀尖半徑補償在數（shù）控車削加工（gōng）中（zhōng）的具體運用對策

2.1 半徑補償指令

目前，刀尖半徑補償的指令具體包括三種，分別為建立左刀補、建立右刀補以及取（qǔ）消刀尖半徑補償。而在對上述指（zhǐ）令進行運用（yòng）時，需要對（duì）以下幾個方麵的要求加大注意（yì）。首先，在編程加工時，對於和工件軸線相平行或垂直的零件，在具體加（jiā）工時，往往不會出現相關的（de）誤差問題。隻有在（zài）對理想刀尖進行運用時，編程加工倒（dǎo）角、圓（yuán）弧和（hé）錐麵等過程時，才可能會出現相關欠切和過切等情（qíng）況。而在出現此類情況後，則可以有效應用半徑補償（cháng）指令。其次，半（bàn）徑補（bǔ）償指令在具體建立過程中往（wǎng）往存在著（zhe）相應的限製（zhì）條件，通常情況下，隻有確保刀具在做直線運動時才能夠實現這（zhè）一點。所以，要確保X 軸和Z 軸中至少存在（zài）一（yī）個坐標出現相（xiàng）應的變化，並且需要保（bǎo）證直線增大或者減小需要超過刀尖半（bàn）徑值。從以上情況進行考慮，選（xuǎn）擇（zé）G01 或者G00 等指令比較適合。最後，在選擇G41 和G42 半徑補償指令時，需要按照具體的（de）方法來進行選（xuǎn）擇。首先，將刀具（jù）的運（yùn）動軌跡作為具體的方向，一旦刀具在工件左側，則（zé）可以（yǐ）使用（yòng）G41 指令，如果刀具是在工件的右側，則需要使用G42 指令。

2.2 車刀形狀與位置

車刀形狀往往十分多（duō）樣化，而在具體編程加工等過程中，其位置往往存在相應的差異性。與此同時，車刀形（xíng）狀對於刀尖圓弧位（wèi）置也具有著決定性作用，所以，在具體編程加工過程中，一方麵，需要正確（què）使用刀具（jù）半（bàn）徑補償指令；另一方麵，還需要對刀具的位置進行考慮，如（rú）果對（duì）假象刀尖的方位進行選擇，則需要合理地確定補償（cháng）量。

2.3 刀具半（bàn）徑編程規則

刀具半（bàn）徑編程需要根據相關的規則有效開展，其（qí）重（chóng）點內容在於對結果要點（diǎn）進行注（zhù）意。具體來說，首先，對於G40、G41 以及G42 這三個編程質量，其往往隻允許和G00 以及G01進行（háng）結合編程，與（yǔ）其他指令是不允許進行結合編（biān）程的。其次，在對G40、G41 以及G42 的G00 和G01 前後程序段進行（háng）編入時，需要充分確保X 軸坐標值或（huò）Z 軸坐標值之間至少要有一個發生相（xiàng）應的變化。最後，在刀補過程中（zhōng），相關工作人員（yuán）需要充分考慮（lǜ）零件的實際輪廓，並在此前提下有效（xiào）編寫精加工軌跡。

3 刀尖圓弧半徑補償功能的（de）實現過程

3.1 刀尖半徑的（de）選擇

相關工作人員（yuán）結合成形刀的具體製造標（biāo）準，在（zài）進行粗加工時，其刀尖圓弧半（bàn）徑主要取0.8 毫米，在半精（jīng）加工過程（chéng）主要取0.4 毫（háo）米，而精加（jiā）工則需要取0.2 毫米。如果在粗（cū）精加工過程中都（dōu）使用（yòng）同一把刀具，那麽，在選擇刀尖半徑時應該（gāi）精選0.4 毫（háo）米。由於刀尖圓弧半精一般都比較小，因此，在進行粗車時，可（kě）以對刀尖圓弧半徑補償不進行考慮。

3.2 刀尖圓弧方位的確定

刀具（jù）的形狀（zhuàng）和安裝位置對刀尖圓弧的位置具有著決定作用。在進行刀補時，刀具發生自動偏離，那麽，零件輪廓的方向也會（huì）存在著一定的差異。所以，要將代表車刀形狀和位置的刀尖方位號T 進行（háng）輸入，體來說，需要在刀補表當中輸入。而刀尖（jiān）方位具體分為9 種類（lèi）型，可以分別用參數0 ～9 來進行表示。當將刀尖圓弧中心作為具體（tǐ）的刀位點進行編程時（shí），需要對0 或者9 刀尖方位（wèi）號進行選用。

3.3 補償參數的設置

針對FANUC 係統數控車床進行（háng）分析，相關工作人員需要（yào）先按下（xià）具體的“偏置/ 設（shè）置”鍵位，並以此按下軟（ruǎn）鍵補正和形狀，之後在刀具番號位置處輸入具體的刀（dāo）尖方位號（hào）和刀尖圓弧半徑。其中，R 值用來（lái）表示刀尖圓弧半徑，而T 值則主要表示刀尖方位。而R 值隻能在磨耗頁麵和形狀頁麵中進行設置，不能同時在兩個頁麵中進行設置。T 值則主要在形狀頁麵當中進行設置，之後可以（yǐ）在磨耗（hào）中自動生成。當刀尖方位號為0 或者9 時，則可以（yǐ）不進行輸入。

3.4 程序的編製

結合左、右刀補判定方法，需要對刀補指令G41 和（hé）G42進行正確選用。而在（zài）進行精加工程序時，需要在開始（shǐ）段中引入具體的刀補，並在精加工（gōng）結束後，於程序段中對刀補進行取消。

4 刀尖半徑補償在數控車加工中的實際運用

在實際加工工件時，由於數控車床的（de）毛坯通常（cháng）使用一（yī）些鑄鍛件和棒料，所以往往會有相應（yīng）的加工餘量。對此情況，相關（guān）工作人員一般需要進行多次切削。而通（tōng）過運用刀尖半徑補償，則可以有效減少這一現象。具體來說，工作人員需要對FANUC-oi 係統進行應用，該係統可以為（wéi）數控車加工提（tí）供具有多種形式（shì）的固（gù）定循環（huán）功能，具體包（bāo）括仿形循環指令、粗（cū）車循環指令以及精加工指令等。如此（cǐ）一來，便可以在一定程度上簡化程序，使內（nèi）存占用得到減少。

5 刀尖（jiān）圓弧半徑補償注意（yì）事（shì）項

（1）刀尖圓弧半徑補償在具體（tǐ）建立和（hé）取消過程（chéng）中，需要在未切削的G00 或G01 程序段進行，禁止在G02 或G03 等程序段（duàn）中進行，否則，將會出現相應的（de）報警提示。（2）在程序中，G41 和G42 不能夠直接進行轉換，如果必須進行變換，則需要（yào）使用G40 使刀尖圓弧半徑補償取消，也（yě）就是說，G40 需（xū）要和G41 或者G42 進行配對使用（yòng）。（3）在對G40、G41、G42 的G00 和G01 程序段（duàn）進行編入時，需要確保X、Z 值中需要有一個發生變（biàn）化。（4）在對內圓弧輪廓進行加（jiā）工時，工作人員所設定的刀尖（jiān）圓弧半徑需要小於工件輪廓中的最小圓弧半徑。（5）在具有刀補功能的程序（xù）段當中，不能（néng）出（chū）現（xiàn）相（xiàng）關的子程序、循環以及跳轉等現象。

6 結語

綜上所述，刀（dāo）尖半徑補償（cháng）對於數控車加工具有著十分重要的作用（yòng）。而相關工作人員需要充分了解刀尖半徑補償的具體功能，如半徑補（bǔ）償指令、刀具半徑編程規則以及車刀形狀、位置等，明確刀尖半徑補償在數控車加工中的具體應用，從而提升數控車床的加工（gōng）水平。

投稿箱：
如果（guǒ）您有機床行業、企業相關（guān）新（xīn）聞稿件發（fā）表，或進行資訊合作，歡迎聯係（xì）本網編輯部（bù），郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相（xiàng）關信息

名企推薦

業界視點

| 更多（duō）

行業數據

| 更（gèng）多

博文選萃

| 更多

數（shù）控（kòng）機床