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當前位置: 首頁 > 新聞頻道 > 專業論文 > 數控加工刀具半徑補償的合理使用
數控加工刀具半徑補償的合理使用
來源:中國數控機床網   發表時間:2018-10-17 8:46:00  瀏覽次數:
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上海電機學院學報數控加工刀具半徑補償的合理使用陳麗艷(上海電機學院機械工程系,上海,200240)會產生刀具偏置引起未切除量及相應的加工偏差。討論了清除刀具偏置引起未切除量的編程問題,內輪廓加工時為避免產生未切除量而對程序的修改問題,以及建立及取消刀具半徑補償時應注意的問題。

 

 數控機床能按照數控程序執行自動加工。數控程序中包含機床加工過程的絕大部分參數,合理的程序是完成高質量加工的前提。隨著數控技術的發展,數控裝置大多具有刀具補償功能,即根據實際加工需要,在機床數據庫內輸入刀具半徑補償值,加工時能使刀具中心自動偏離工件輪廓一個半徑量。在編制數控加工程序時,往往不需要考慮實際加工是粗加工還是精加工,或者采用什么尺寸的刀具等條件,而只需在零件圖上建立合適的編程坐標系,再根據圖紙上標注的尺寸計算出輪廓元素(一般為直線、圓。┑慕稽c坐標,最后把相應的坐標值填寫進標準格式的加工指令中即可。

1.刀具半徑補償1.1刀具半徑補償的含義與作用加工中刀具尺寸及精加工余量間的調適問題,可由刀具半徑補償(以下簡稱刀補)功能予以解決。

  刀補功能可實現刀具中心偏置,從而使刀刃切削點的尺寸,即為工件要求加工的尺寸。粗加工時,為考慮保留精加工余量,一般設置刀具中心補償量為:刀具半徑加精加工量。這樣,刀具中心會在程序編制1如要求完成加工整圓外輪廓(D=40mm)blishing的工件輪廓的基礎上按預設補償量自動偏置。而精加工時,根據粗加工后測量尺寸的結果,計算還剩多少加工余量,再調整刀具中心補償量。在程序中設定刀補方向和調用相應補償量,實際刀具切削形成的加工輪廓軌跡是在編程軌跡基礎上按補償量和補償方向作放大或縮小,形成外輪廓或內輪廓加工。由于數控系統軟件具有自動計算刀補、完成插補運算、生成加工軌跡等功能,給編程、加工帶來極大方便。

  2.偏置量的設定與偏置方向的判別刀具中心偏置量,即為刀具半徑補償量。該值在數控機床刀具庫參數設置頁面內設定。至于補償方向需要編程者來判斷,并且在加工程序中確定下來。以數控銑床輪廓加工中進行刀補為例,補償方向的判別概括起來是:沿刀具走刀方向看,刀具在工件的左側為左補償,用指令G41表示;沿刀具走刀方向看,刀具在工件的右側為右補償,用指令G42表示。內、外輪廓加工判別方法一致。按這一方法,設置刀補后,同一補償方向上內、外輪廓插補走向正好相反。如:采用右補償,外輪廓是逆時針走向,而內輪廓是順時針走向。

  3.使用刀補須防止過切量或未切量使用刀補必定存在補償量,所以在對數控機床進行工藝編程時,須預設好刀具的位置偏移使其適當。應避免因沒有合理使用偏移而產生工件的過切量或未切量,達不到加工要求。一般說來,可能常有如下兩種情況。

  4.刀補的補償路徑上產生刀具位置偏移由于刀具定位不正確,將會在建立刀補的補償路徑上產生過切量或表面凹痕。如:確定刀補的補償路徑起點位置后,若刀具定位在加工軌跡切線的內側(見),在建立刀具的補償路徑上會產生過切;若刀具定位在加工軌跡切線的外側(見),在建立刀具的補償路徑上會因指向加工表面的法線分量而產生凹痕。

  正確的方法是,建立刀補前,應使刀具定位在零件加工軌跡切線的延長線上(見),使建立刀具的補償路徑與加工軌跡切線延長線重合,這樣的編程可消除建立刀具偏置量路徑上的問題。

  5.合理使用刀補消除補償量引起的位置偏差與內輪廓(d=20mm)由于刀具在加工時按右補償方向偏移一個補償量,完成外輪廓加工后,接著加工內輪廓,按零件圖尺寸編寫程序,會產生未切除量。

  原按零件尺寸的編程:現采用如下改進方法:加工內輪廓時,刀具產生工件輪廓的加工前,增加輔助過渡圓。ㄒ姡,使進刀切入點與內輪廓相切,同時改善切入點表面質量3. G01Y10;刀具離開加工面3 Y0;Y向定位6過渡圓弧8抬刀11內輪廓相切。這樣,既解決內輪廓的加工問題,又改善加工面的質量。根據實際需要,如果內外輪廓尺寸偏置方向不一致,可采用加工外輪廓與內輪廓分別建立一次補償,并沿輪廓切線進刀與退刀。

  6.刀補量的修改數控加工時,為了達到尺寸精度要求,往往通過修改刀補量來實現。如發生刀具磨損情況,會產生1退刀時也增加加輔助a過渡圓弧退刀切出點與Msh實際工工切不需修/改補量經計算后,應減少補償量;這樣,按新的刀補值加工,能把余量加工完。

  結語

  上述例子具有一定的典型性,把握規律,編制合理的加工程序,滿足加工需要,使數控機床真正發揮高效、高精度、高難度加工的特長。

 

 
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