刀補(bǔ)指令在數(shù)控編程中的應(yīng)用
我們均采用海天加工中心為實(shí)際操作平臺(tái)來取得數(shù)據(jù)一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)刀具的半徑補(bǔ)償有三個(gè)指令：刀具的半徑左補(bǔ)償G41、刀具的半徑右補(bǔ)償G42、刀具的半徑補(bǔ)償取消G40。左、右補(bǔ)償?shù)呐袛喾椒ㄊ牵翰僮髡哒驹诘谌S指向的面，沿著刀具運(yùn)動(dòng)方向看，刀具在工件的左側(cè)用左補(bǔ)償，在工件的右側(cè)用右補(bǔ)償。刀補(bǔ)執(zhí)行時(shí)，采用交點(diǎn)運(yùn)算方式，即是每段開始都先讀入兩段、計(jì)算出其交點(diǎn)，自動(dòng)按照啟動(dòng)階段的矢量作法，作出每個(gè)沿前進(jìn)方向左側(cè)或右側(cè)加上刀補(bǔ)的矢量路徑。設(shè)要加工如圖1所示零件輪廓，刀具半徑值存在D01中。程序%1000N2 G54 G90 G17 G00 X0 Y0 T01 S500M03；N4 G41 X20 Y10 D01；N6 G01 Y50 F100；N8 X50；N10 Y20；N12 X10；N14 G00 G40 X0 Y0M05；N16 M30；（一）刀補(bǔ)建立刀具接近工件，根據(jù)G41或G42所指定的刀補(bǔ)方向，控制刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個(gè)刀具半徑。當(dāng)N4程序段中寫上G41和D01指令后，運(yùn)算裝置立即同時(shí)先讀入N6、N8兩段，在N4段的終點(diǎn)（N6段始點(diǎn)），作出一個(gè)矢量，該矢量的方向與下一段的前進(jìn)方向垂直向左，大小等于刀補(bǔ)值（即D01的值）。刀具中心在執(zhí)行這一段（N4段）時(shí)，就移向該矢量的終點(diǎn)。在該段中，動(dòng)作指令只能采用G00或G01，不能用G02或G03。（二）刀補(bǔ)執(zhí)行控制刀具中心的軌跡始終垂直偏移編程軌跡一個(gè)刀具半徑值的距離。從N6開始進(jìn)入刀補(bǔ)狀態(tài)，在此狀態(tài)下，G01、G02、G03、G00都可用。（三）刀補(bǔ)撤消在刀具撤離工作表面返回到起刀點(diǎn)的過程中，根據(jù)刀補(bǔ)取消前G41或G42的情況，刀具中心軌跡與編程軌跡相距一個(gè)刀具半徑值過渡到與編程軌跡重合。當(dāng)N14程序段中用到G40指令時(shí)，則在N12段的終點(diǎn)（N14段的始點(diǎn)），作出一個(gè)矢量，它的方向是與N12段前進(jìn)方向的垂直朝左、大小為刀補(bǔ)值。刀具中心就停止在這矢量的終點(diǎn)，然后從這一位置開始，一邊取消刀補(bǔ)一邊移向N14段的終點(diǎn)。此時(shí)也只能用G01或G00，而不能用G02或G03等。二、注意的問題及應(yīng)用技巧（一）注意的問題1．注意明確刀補(bǔ)的方向若在刀補(bǔ)啟動(dòng)開始后的刀補(bǔ)狀態(tài)中，存在兩段以上沒有移動(dòng)指令或存在非指定平面的移動(dòng)指令段（即刀補(bǔ)方向不明確時(shí)），則有可能產(chǎn)生進(jìn)刀不足或進(jìn)刀超差現(xiàn)象。下面舉例說明，若刀具開始位置為距工件表面80mm，切削深度為5mm，刀具為直徑12mm的立式端面銑刀。圖1程序改為如下編制，則會(huì)出現(xiàn)如圖2所示的進(jìn)刀超差現(xiàn)象。程序%1001N2 G54 G90 G17 G00 X0 Y0 Z80 T01S500 M03；N4 G41 X20 Y10 D01；N6 Z2；N8 G01 Z-5 F100；N10 Y50；N12 X50；N14 Y20；N16 X10；N18 G00 Z80M05；N20 G40 X0 Y0；N22 M30；原因是當(dāng)從N4段進(jìn)入刀補(bǔ)啟動(dòng)階段后，只能讀入N6、N8兩段，但由于Z軸是非刀補(bǔ)平面而且讀不到N10以后的段，也就作不出矢量，確定不了進(jìn)刀的方向。此時(shí)盡管用G41進(jìn)入了刀補(bǔ)狀態(tài)，但刀具中心卻并未加上刀補(bǔ)，而直接移動(dòng)到了點(diǎn)P1，當(dāng)P1執(zhí)行完N6、N8段后，再執(zhí)行N10段，刀具中心從P1移動(dòng)到交點(diǎn)A，此時(shí)就產(chǎn)生了圖2所示的進(jìn)刀超程（過切）工件被切掉一塊。購買CNC加工中心 高速加工中心 鉆攻中心 請(qǐng)選擇 海天精工2．起點(diǎn)的距離與刀具半徑之間的關(guān)系從刀具起點(diǎn)到刀補(bǔ)狀態(tài)的起點(diǎn)如圖2所示O→P1，需要一個(gè)過程來完成，即刀位點(diǎn)移動(dòng)一個(gè)刀具半徑的過程，要有足夠的距離過渡，而這距離要求比刀具半徑大，一般大于或等于三分之二刀具直徑值。此距離必須在程序編制時(shí)表達(dá)出來，否則，就有可能產(chǎn)生進(jìn)刀不足（內(nèi)輪廓加工時(shí)）或進(jìn)刀超程，造成加工工件報(bào)廢。如上面的%1001程序，若所選刀具直徑為50mm，即使編程方法正確，運(yùn)行時(shí)也會(huì)出現(xiàn)過切現(xiàn)象，因?yàn)閺狞c(diǎn)O（起刀點(diǎn)）到（20，20）刀補(bǔ)起點(diǎn)的距離為28mm，小于三分之二刀具直徑值。3．刀補(bǔ)起點(diǎn)的位置要合理 若點(diǎn)P1坐標(biāo)選為（2 0，25），則即使按%1000的方法編程，運(yùn)行時(shí)也會(huì)出現(xiàn)超差現(xiàn)象，原因是刀補(bǔ)起點(diǎn)位置選得不恰當(dāng)。刀補(bǔ)起點(diǎn)要求與刀補(bǔ)方向?yàn)橥恢本€。（二）應(yīng)用技巧為了避免進(jìn)刀超差現(xiàn)象，充分利用刀具半徑補(bǔ)償指令功能。現(xiàn)總結(jié)以下幾種編程技巧。方法一：程序%1002N2 G54 G90 G17 G00 X0 Y0 Z80 T01S500 M03；N4 G41 X20 Y9 D01；N6 Y10；N8 Z2；N10 G01 Z-5 F100；N12 Y50；N14 X50；N30M30；按此程序運(yùn)行時(shí)，N6段和N12的指令是相同方向，因此從N4開始刀補(bǔ)啟動(dòng)后，在點(diǎn)P1（20，9）上即作出了與N6段前進(jìn)方向垂直向左的矢量，刀具中心也就向著該矢量終點(diǎn)移動(dòng)。當(dāng)執(zhí)行N6段時(shí)，由于N8、N10是Z軸移動(dòng)的原因而不知道下段的前進(jìn)方向，此時(shí)刀具中心就移向在N6段終點(diǎn)P2（20，10）處所作出的矢量的終點(diǎn)P 3處，在點(diǎn)P3執(zhí)行完N8、N10后，再移向交點(diǎn)A，此時(shí)的刀具軌跡如圖3所示就不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)刀超差了，這種方法中重要的是N6段指令的方向與N12段必須完全相同，移動(dòng)量大小無關(guān)系（一般用1mm即可）。方法二：編程時(shí)，先完成Z軸移動(dòng)，再進(jìn)入刀補(bǔ)啟動(dòng)（如程序%1003）。此方法同樣可以避免進(jìn)刀超程，而且比較簡(jiǎn)單，但條件是刀具下刀位置與工件絕對(duì)沒有干涉。程序%1003N2 G54 G90 G17 G00 X0 Y0 Z80 T01S500 M03；N4 Z2；N6 G01 Z-5 F100；N8 G41 X20 Y10 D01；N10 Y50；購買CNC加工中心 高速加工中心 鉆攻中心 請(qǐng)選擇 海天精工方法三：利用刀補(bǔ)指令使粗、精加工程序簡(jiǎn)化。如圖4所示，可有意識(shí)地改變刀具半徑補(bǔ)償量，因?yàn)榈毒甙霃窖a(bǔ)償指令是按照刀庫表中的刀具半徑值而確定補(bǔ)償量的大小的，而不管實(shí)際用的刀具的半徑值的大小。那么，在應(yīng)用時(shí)則可用同一把刀具、同一條程序、不同的切削余量完成加工。從圖4可以看出，當(dāng)設(shè)定補(bǔ)償量為a c時(shí)，刀具中心按cc運(yùn)動(dòng)，第二次設(shè)定補(bǔ)償量為ab時(shí)刀具中心按bb運(yùn)動(dòng)完成切削。這樣就可以通過改變刀庫表的刀具半徑的參數(shù)，來完成多次切削而不用重新編寫程序。對(duì)加工不同材料的工件可以用同一條程序選用不同的加工余量進(jìn)行精加工。其編程方法和以上相同。三、注意事項(xiàng)1．刀具半徑補(bǔ)償功能只有伴隨相應(yīng)的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)（如G01、G00等），才能有效。2．使用該功能必須先確定插補(bǔ)平面。3．加工內(nèi)圓弧輪廓時(shí)，設(shè)定刀具半徑不應(yīng)大于工件輪廓中的半徑，否則系統(tǒng)將提示“過切或有碰撞危險(xiǎn)”。4．不要在圓弧插補(bǔ)過程中啟動(dòng)或取消刀具半徑補(bǔ)償功能。5．如存有二段以上的沒有移動(dòng)指令或存在非指定平面軸的移動(dòng)指令段，則有可能產(chǎn)生進(jìn)刀不足或進(jìn)刀超差。6．要考慮如切入、切出等工藝的一些要求。四、總結(jié)刀具半徑補(bǔ)償指令是精工機(jī)床上應(yīng)用最多、最重要的指令，離開該指令，精工銑床就不可能加工出復(fù)雜和高精度的零件。要想在精工加工中心和精工銑床上編制出更合理，更完善的銑削程序，最重要的就是要很好地掌握和利用刀具補(bǔ)償功能并能正確地使用指令，掌握精工編程的一些技巧和。本文由海天精工整理發(fā)表，文章來自網(wǎng)絡(luò)僅參考學(xué)習(xí)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。http://m.himslangfull.com/購買加工中心 高速加工中心 鉆攻中心 CNC加工中心 請(qǐng)選擇 海天精工