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1、第14讲刀具补偿功能指令 刀具的补偿包括刀具的偏置和磨损补偿，刀尖半径补偿。声明：刀具的偏置和磨损补偿，是由T 代码指定的功能，而不是由 G 代码规定的准备功能。1.刀具偏置补偿和刀具磨损补偿刀具偏置补偿和刀具磨损补偿 我们编程时，设定刀架上各刀在工作位时，其刀尖位置是一致的。但由于刀具的几何形状、及安装的不同，其刀尖位置是不一致的，其相对于工件原点的距离也是不同的。因此需要将各刀具的位置值进行比较或设定，称为刀具偏置补偿。刀具偏置补偿可使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。刀具偏置补偿有两种形式：其一、相对补偿形式其一、相对补偿形式。如图所示，在对刀时，确定一把刀为标准刀具，并以其刀尖位置A
2、为依据建立坐标系。这样，当其它各刀转到加工位置时，刀尖位置B 相对标刀刀尖位置A 就会出现偏置，原来建立的坐标系就不再适用，因此应对非标刀具相对于标准刀具之间的偏置值x、z 进行补偿。使刀尖位置B移至位置A。其二、绝对补偿形式其二、绝对补偿形式即机床回到机床零点时，工件坐标系零点，相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。当执行刀偏补偿时，各刀以此值设定各自的加工坐标系。刀具使用一段时间后磨损，也会使产品尺寸产生误差，因此需要对其进行补偿。该补偿与刀具偏置补偿存放在同一个寄存器的地址号中。各刀的磨损补偿只对该刀有效（包括标刀）。刀具的补偿功能由T 代码指定，其后的4 位数字分别表示选择的刀具号
3、和刀具偏置补偿号。T 代码的说明如下：TXX+XX 刀具号 刀具补偿号 刀具补偿号是刀具偏置补偿寄存器的地址号，该寄存器存放刀具的X 轴和Z 轴偏置补偿值、刀具的X 轴和Z 轴磨损补偿值。T 加补偿号表示开始补偿功能。补偿号为00 表示补偿量为0，即取消补偿功能。系统对刀具的补偿或取消都是通过拖板的移动来实现的。补偿号可以和刀具号相同，也可以不同，即一把刀具可以对应多个补偿号（值）。如图所示，如果刀具轨迹相对编程轨迹具有X、Z 方向上补偿值(由X，Z 方向上的补偿分量构成的矢量称为补偿矢量)，那么程序段中的终点位置加或减去由T 代码指定的补偿量(补偿矢量)即为刀具轨迹段终点位置。例：如图所示，
4、先建立刀具偏置磨损补偿，后取消刀具偏置磨损补偿。T0202G01 X50 Z100Z200X100 Z250 T0200M30刀尖圆弧自动补偿功能通常在编程时都将车刀刀尖作为一点来考虑，即所谓假设刀尖，但实际上刀尖是有圆角的(见图6.9)。按刀尖点编出的程序在进行端面、外径、内径等与轴线平行的表面加工时，是没有误差的，但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象(见图6.10)，具有刀尖圆弧半径自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，自动控制刀尖的运动，以避免上述现象的产生。刀尖圆弧半径补偿G40，G41，G42X Z G40G41 G42 G00G01格式：格式：说明
5、：数控程序一般是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖A 点或刀尖圆弧圆心O 点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。当切削加工时刀具切削点在刀尖圆弧上变动；造成实际切削点与刀位点之间的位置有偏差，故造成过切或少切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成的加工误差，可用刀尖园弧半径补偿功能来消除。刀尖园弧半径补偿是通过G41、G42、G40 代码及T 代码指定的刀尖园弧半径补偿号，加入或取消半径补偿。G40：取消刀尖半径补偿；G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)，如图；G42：右刀补(在刀具前进方
6、向右侧补偿)，如图；X,Z：G00/G01 的参数，即建立刀补或取消刀补的终点；注意：G40、G41、G42 都是模态代码，可相互注销。注意：(1)G41/G42 不带参数，其补偿号(代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值)由T 代码指定。其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应。(2)刀尖半径补偿的建立与取消只能用G00 或G01 指令，不得是G02 或G03。刀尖圆弧半径补偿寄存器中，定义了车刀圆弧半径及刀尖的方向号。车刀刀尖的方向号定义了刀具刀位点与刀尖圆弧中心的位置关系，其从09 有十个方向，如图所示。代表对刀点，+代表圆弧圆心O代表对刀点，+代表圆弧圆心O%00O3N10 G50 X200 Z
7、175 T0101N20 G40 G97 S1100 M03N30 G00 G42 X58 Z10 M08N40 G01 G96 Z0 F1.5 S200N60 X78 Z-4N70 X83N80 X85 Z-5N90 Z-15N110 G01 X94N130 X100N140 G00 G40 G97 X200 Z175 S1000 T0l00N150 M30例：考虑刀尖半径补偿，编制如图所示零件的加工程序%3345N1 G92 X40 Z5N2 T0101N3 M03 S400N4 G00 X0N5 G01 G42 Z0 F60N6 G03 X24 Z-24 R15N7 G02 X26 Z-
8、31 R5N8 G01 Z-40N9 G00 X40N10 G40 Z5 M05N11 M30数控车床编程实例数控车床编程实例 1 编程步骤编程步骤 2 编程实例编程实例数控车床编程实例数控车床编程实例1 编程步骤：编程步骤：1、产品图样分析。主要内容如下：产品图样分析。主要内容如下：1）尺寸是否完整？2）产品精度、粗糙度等要求。3）产品材质、硬度等。2、工艺处理。主要内容如下：工艺处理。主要内容如下：1）加工方式及设备确定。2）毛坯尺寸及材料确定。3）装夹定位的确定。4）加工路径及起刀点、换刀点的确定。5）刀具数量、材料、几何参数的确定。6）切削参数的确定。(1)背背吃吃刀刀量量：影响背吃刀
9、量的因素有：a、粗粗、精精 车车 工工 艺艺 。b、刀刀 具具 强强 度度 。c、机机 床床 性性 能能 。d、工工 件件 材材 料料 。e、表表 面面 粗粗 糙糙 度度 。（2）进进给给量量：进给量影响表面粗糙度。影响进给量的因素有：a、粗粗、精精车车工工艺艺。粗粗车车进进给给量量应应较较大大，以以缩缩短短切切削削 时时间间；精精车车进进给给量量应应较较小小以以降降低低表表面面粗粗糙度度。一一 般般 情情 况况 下下，精精 车车 进进 给给 量量 小小 于于 为为 宜宜，但但 要要 考考 虑虑 刀刀 尖尖 圆圆 弧弧 半半 径径 的的 影影 响响；粗粗 车车 进进 给给 量量 大大 与与 0
10、.25mm/r b、机机床床性性能能。如如功功率率、刚刚性性 。c、工工件件的的装装夹夹方方式式 。d、刀刀具具材材料料及及几几何何形形状状 。e、背背吃吃刀刀量量 。f、工工件件材材料料。(工工件件材材料料较较软软时时，可可选选择择较较大大进进给给量量；反反之之可可选选较较小小进进给给量量)。（3）切切削削速速度度：切切削削速速度度的的大大小小可可影影响响切切削削效效率率、切切削削温温度度、刀刀具具耐耐用用度度等等 。影影 响响 切切 削削 速速 度度 的的 因因 素素 有有：a 刀 具 材 料 。b 工 件 材 料 。c 刀 具 耐 用 度 。d 背 吃 刀 量 与 进 给 量 。e 刀
11、具 形 状 。f切 削 液 。g|机 床 性 能。3、数数学学处处理理 。1）编程零点及工件坐标系的确定 2）各节点数值计算 。4 4、其其它它主主要要内内容容 。1）按规定格式编写程序单 ，2）按“程序编辑步骤”输入程序，并检查 程 序 。3）修改程序。注：注：1、用G92指令建立的坐标系与起刀点位置 有关，故程序中起点与终点位置最好一 致，既坐标X、Z值相同。2、用G54指令建立的坐标系只与机床零点 有关，与起刀点位置无关，故每次开机 后起点与终点位置最好一致应回参考点。编程实例编程实例例图2-48所示，技术条件：该工件毛坯为26尼龙要求六次循环加工完成，其中后五次的吃刀量为0.8mm(半
12、径编程)。%1048G37N1 G92 X16 Z1N2 G00 G90 Z0N2 M98 P0003 L6N3 G90 G00 X16 Z73.436N4 M05N5 M30%0003N1 G01 G91 X-12 F100N2 G03 X7.385 Z-4.923 R8N3 X3.215 Z-39.877 R60N4 G02 X1.4 Z-28.636 R40N5 G00 X2N6 Z73.436N7 X-2.8N8 M99例例4%1008N1 T0101N2 M03 S600N3 G00 X100 Z30N4 G00 X27 Z3N5 G71 U1 R1 P9 Q E0.2 F100N6
13、 G00 X100 Z30N7 T0101N8 G00 G42 X27 Z3 N9 G00 X14 Z3N10 G01 X24 Z-2 F80N11 Z-18N12 G02 X20 Z-24 R10N13 G01 Z-31.39N14 G02 X25 W-6.61 R10N15 G01 Z-45N16 G00 X30N17 G40 X100 Z30N18 T0202N19 G00 X27 Z3 2520384518R10R10M M 242245N20 G82 X23.1 Z-22 F2N21 G82 X22.5 Z-22 F2 N22 G82 X21.9 Z-22 F2 N23 G82 X2
14、1.5 Z-22 F2 N24 G82 X21.4 Z-22 F2 N25 G82 X21.4 Z-22 F2 N26 G00 X100 Z30N27 T0303N28 G00 X30 Z-45N29 G01 X3 F50N30 G00 X100N31 Z30 N13 M301零件图样分析锥孔螺母套的加工表面由内外圆柱面、圆锥面、圆弧面及内螺纹等组成，其中孔为 28mm。60mm 外圆及25、43 两个长度尺寸的尺寸精度及形位公差的要求较高。零件形状描述清晰完整，尺寸标注完整，基本符合数控加工尺寸标注要求，切削加工性能较好，适于采用数控车床加工。2加工工艺性分析毛坯为 80mm85mm 的锻件
15、，毛坯余量适中。对零件图样中标注公差的尺寸，编程时均应转换为对称公差，以转变后的轮廓尺寸编程，因而280.033 改为 60.0-0.025 改为 25.0-0.084 改为左右端面均为多个尺寸的设计基准面，相应工序加工前，应先加工左右两端面，并作为Z 向编程原点。内孔内螺纹加工完成后，需掉头再加工其他表面。3确定工序和装夹方式加工顺序按由内到外、由粗到精的原则确定，在一次装夹中尽可能加工出较多的零件表面。针对本零件的结构特点，可先粗、精加工外圆及内孔各表面，再精加工内孔各表面，然后精加工外轮廓表面。加工内孔时，先以毛坯外圆定位(见图6.45)，用三爪自定心卡盘夹紧进行右端面、外圆、内螺纹等加
16、工；掉头后(见图6.46)，以精车过的外圆定位，加工端面、内孔和圆锥孔。加工外轮廓时，为保证同轴度要求和便于装夹，用一心轴以左端面和内孔定位，如图6.47 所示；同时，将心轴右端用尾座顶尖顶紧以提高工艺系统刚性。4选择刀具和确定走刀路线确定走刀路线时，主要以表面切削要求为主。由于零件为单件小批量生产，要适当考虑最短进给路线或最短空行程路线。5切削用量选择根据被加工表面质量要求、零件材料和刀具材料，可参考切削用量手册或选定品牌刀具的使用手册来确定切削速度、进给量、背吃刀量等参数。6拟定工序卡片将上述确定的各项内容综合后，填写数控加工工序卡片作为数控程序编制人员及调整、操作人员的指导性文件。7编制加工程序