上海電機學(xué)院學(xué)報數(shù)控加工刀具半徑補償?shù)暮侠硎褂藐慃惼G（上海電機學(xué)院機械工程系，上海，200240）會產(chǎn)生刀具偏置引起未切除量及相應(yīng)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(nèi)輪廓加工時為避免產(chǎn)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(yīng)注意的問題。
數(shù)控機床能按照數(shù)控程序執(zhí)行自動加工。數(shù)控程序中包含機床加工過程的絕大部分參數(shù)，合理的程序是完成高質(zhì)量加工的前提。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控裝置大多具有刀具補償功能，即根據(jù)實際加工需要，在機床數(shù)據(jù)庫內(nèi)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(shù)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(jù)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，*后把相應(yīng)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?shù)暮x與作用加工中刀具尺寸及精加工余量間的調(diào)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(xiàn)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(shè)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(chǔ)上按預(yù)設(shè)補償量自動偏置。而精加工時，根據(jù)粗加工后測量尺寸的結(jié)果，計算還剩多少加工余量，再調(diào)整刀具中心補償量。在程序中設(shè)定刀補方向和調(diào)用相應(yīng)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(chǔ)上按補償量和補償方向作放大或縮小，形成外輪廓或內(nèi)輪廓加工。由于數(shù)控系統(tǒng)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。
1.2偏置量的設(shè)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(shù)控機床刀具庫參數(shù)設(shè)置頁面內(nèi)設(shè)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(shù)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(cè)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(cè)為右補償，用指令G42表示。內(nèi)、外輪廓加工判別方法一致。按這一方法，設(shè)置刀補后，同一補償方向上內(nèi)、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(nèi)輪廓是順時針走向。
2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(shù)控機床進行工藝編程時，須預(yù)設(shè)好刀具的位置偏移使其適當。應(yīng)避免因沒有合理使用偏移而產(chǎn)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。
2.1刀補的補償路徑上產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)側(cè)（見），在建立刀具的補償路徑上會產(chǎn)生過切；若刀具定位在加工軌跡切線的外側(cè)（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(chǎn)生凹痕。
正確的方法是，建立刀補前，應(yīng)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。
2.2合理使用刀補消除補償量引起的位置偏差與內(nèi)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(nèi)輪廓，按零件圖尺寸編寫程序，會產(chǎn)生未切除量。
原按零件尺寸的編程：現(xiàn)采用如下改進方法：加工內(nèi)輪廓時，刀具產(chǎn)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(nèi)輪廓相切，同時改善切入點表面質(zhì)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(nèi)輪廓相切。這樣，既解決內(nèi)輪廓的加工問題，又改善加工面的質(zhì)量。根據(jù)實際需要，如果內(nèi)外輪廓尺寸偏置方向不一致，可采用加工外輪廓與內(nèi)輪廓分別建立一次補償，并沿輪廓切線進刀與退刀。
2.3刀補量的修改數(shù)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(xiàn)。如發(fā)生刀具磨損情況，會產(chǎn)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(jīng)計算后，應(yīng)減少補償量；這樣，按新的刀補值加工，能把余量加工完。
3結(jié)語上述例子具有一定的典型性，把握規(guī)律，編制合理的加工程序，滿足加工需要，使數(shù)控機床真正發(fā)揮高效、高精度、高難度加工的特長。
來源：中國刀具網(wǎng)
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