上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào)數(shù)控加工刀具半徑補(bǔ)償?shù)暮侠硎褂藐慃惼G（上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械工程系，上海，200240）會(huì)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(wèn)題，內(nèi)輪廓加工時(shí)為避免產(chǎn)生未切除量而對(duì)程序的修改問(wèn)題，以及建立及取消刀具半徑補(bǔ)償時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。
數(shù)控機(jī)床能按照數(shù)控程序執(zhí)行自動(dòng)加工。數(shù)控程序中包含機(jī)床加工過(guò)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(bǔ)償功能，即根據(jù)實(shí)際加工需要，在機(jī)床數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)輸入刀具半徑補(bǔ)償值，加工時(shí)能使刀具中心自動(dòng)偏離工件輪廓一個(gè)半徑量。在編制數(shù)控加工程序時(shí)，往往不需要考慮實(shí)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(biāo)系，再根據(jù)圖紙上標(biāo)注的尺寸計(jì)算出輪廓元素（一般為直線、圓?。┑慕稽c(diǎn)坐標(biāo)，*后把相應(yīng)的坐標(biāo)值填寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)格式的加工指令中即可。
1刀具半徑補(bǔ)償1.1刀具半徑補(bǔ)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(wèn)題，可由刀具半徑補(bǔ)償（以下簡(jiǎn)稱刀補(bǔ)）功能予以解決。
刀補(bǔ)功能可實(shí)現(xiàn)刀具中心偏置，從而使刀刃切削點(diǎn)的尺寸，即為工件要求加工的尺寸。粗加工時(shí)，為考慮保留精加工余量，一般設(shè)置刀具中心補(bǔ)償量為：刀具半徑加精加工量。這樣，刀具中心會(huì)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(bǔ)償量自動(dòng)偏置。而精加工時(shí)，根據(jù)粗加工后測(cè)量尺寸的結(jié)果，計(jì)算還剩多少加工余量，再調(diào)整刀具中心補(bǔ)償量。在程序中設(shè)定刀補(bǔ)方向和調(diào)用相應(yīng)補(bǔ)償量，實(shí)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(bǔ)償量和補(bǔ)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(dòng)計(jì)算刀補(bǔ)、完成插補(bǔ)運(yùn)算、生成加工軌跡等功能，給編程、加工帶來(lái)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(bǔ)償量。該值在數(shù)控機(jī)床刀具庫(kù)參數(shù)設(shè)置頁(yè)面內(nèi)設(shè)定。至于補(bǔ)償方向需要編程者來(lái)判斷，并且在加工程序中確定下來(lái)。以數(shù)控銑床輪廓加工中進(jìn)行刀補(bǔ)為例，補(bǔ)償方向的判別概括起來(lái)是：沿刀具走刀方向看，刀具在工件的左側(cè)為左補(bǔ)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(bǔ)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(bǔ)后，同一補(bǔ)償方向上內(nèi)、外輪廓插補(bǔ)走向正好相反。如：采用右補(bǔ)償，外輪廓是逆時(shí)針走向，而內(nèi)輪廓是順時(shí)針走向。
2使用刀補(bǔ)須防止過(guò)切量或未切量使用刀補(bǔ)必定存在補(bǔ)償量，所以在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行工藝編程時(shí)，須預(yù)設(shè)好刀具的位置偏移使其適當(dāng)。應(yīng)避免因沒(méi)有合理使用偏移而產(chǎn)生工件的過(guò)切量或未切量，達(dá)不到加工要求。一般說(shuō)來(lái)，可能常有如下兩種情況。
2.1刀補(bǔ)的補(bǔ)償路徑上產(chǎn)生刀具位置偏移由于刀具定位不正確，將會(huì)在建立刀補(bǔ)的補(bǔ)償路徑上產(chǎn)生過(guò)切量或表面凹痕。如：確定刀補(bǔ)的補(bǔ)償路徑起點(diǎn)位置后，若刀具定位在加工軌跡切線的內(nèi)側(cè)（見(jiàn)），在建立刀具的補(bǔ)償路徑上會(huì)產(chǎn)生過(guò)切；若刀具定位在加工軌跡切線的外側(cè)（見(jiàn)），在建立刀具的補(bǔ)償路徑上會(huì)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(bǔ)前，應(yīng)使刀具定位在零件加工軌跡切線的延長(zhǎng)線上（見(jiàn)），使建立刀具的補(bǔ)償路徑與加工軌跡切線延長(zhǎng)線重合，這樣的編程可消除建立刀具偏置量路徑上的問(wèn)題。
2.2合理使用刀補(bǔ)消除補(bǔ)償量引起的位置偏差與內(nèi)輪廓（d=20mm）由于刀具在加工時(shí)按右補(bǔ)償方向偏移一個(gè)補(bǔ)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(huì)產(chǎn)生未切除量。
原按零件尺寸的編程：現(xiàn)采用如下改進(jìn)方法：加工內(nèi)輪廓時(shí)，刀具產(chǎn)生工件輪廓的加工前，增加輔助過(guò)渡圓弧（見(jiàn)），使進(jìn)刀切入點(diǎn)與內(nèi)輪廓相切，同時(shí)改善切入點(diǎn)表面質(zhì)量3. G01Y10；刀具離開加工面3 Y0；Y向定位6過(guò)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(wèn)題，又改善加工面的質(zhì)量。根據(jù)實(shí)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(bǔ)償，并沿輪廓切線進(jìn)刀與退刀。
2.3刀補(bǔ)量的修改數(shù)控加工時(shí)，為了達(dá)到尺寸精度要求，往往通過(guò)修改刀補(bǔ)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。如發(fā)生刀具磨損情況，會(huì)產(chǎn)生1退刀時(shí)也增加加輔助a過(guò)渡圓弧退刀切出點(diǎn)與Msh實(shí)際工工切不需修/改補(bǔ)量經(jīng)計(jì)算后，應(yīng)減少補(bǔ)償量；這樣，按新的刀補(bǔ)值加工，能把余量加工完。
3結(jié)語(yǔ)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(jī)床真正發(fā)揮高效、高精度、高難度加工的特長(zhǎng)。
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