​數控車床加工刀具補償功能

一、數控車（chē）床用刀具的（de）交（jiāo）換功能

1. 刀具的（de）交（jiāo）換

指令格式一（yī）：T0101；

該（gāi）指令為FANUC係統（tǒng）轉刀（dāo）指令，前麵的（de）T01表示（shì）換1號刀（dāo），後麵的01表（biǎo）示使（shǐ）用1號刀具補償。刀具號與刀補號可以相（xiàng）同（tóng），也可以不（bú）同。

指令格式二： T04D01；

該指令為SIEMENS係統轉刀指令，T04表示換4號刀，D01表示使用4號刀的1號（hào）刀沿作為（wéi）刀具補（bǔ）償存儲器。

2. 換刀點

所謂換刀點是指刀架自（zì）動轉位時的位置。

大部分數控車床，其換刀（dāo）點的位置是（shì）任意的，換刀點應選在刀（dāo）具交換過程中與工（gōng）件或夾具不發生幹涉的位置（zhì）。還有一些機床的換（huàn）刀點位置是一個固定（dìng）點，通（tōng）常情況下，這些（xiē）點選在靠近機床參（cān）考點的位置，或（huò）者（zhě）取機床的第二參考點來作為（wéi）換刀點。

二（èr）、刀具補償功能

1. 刀具補償功能（néng）的定義

在數控編程過程中，為使編程工作更加方便，通常將數控刀具的刀尖假（jiǎ）想成一個點，該點稱為刀位點或刀尖點。

數控機床（chuáng）根據刀具實際尺寸，自動改變（biàn）機床坐（zuò）標軸或刀具刀（dāo）位點位（wèi）置，使（shǐ）實際（jì）加工輪廓和編程（chéng）軌跡完全一致的功能，稱為刀具補償（係統畫麵上為“刀具補正”）功能。

數控車床的刀具補償分為：

刀具偏移（也稱為（wéi）刀具長（zhǎng）度補償）

刀尖圓弧半徑補（bǔ）償

2. 刀位點（diǎn）的（de）概念

所謂刀位點是（shì）指編製程序和加工時，用於（yú）表示刀具特征的點，也是對刀（dāo）和加工的基準點。  數控車刀的刀位點。尖形車刀的刀位點通常（cháng）是指刀具的刀尖；圓弧（hú）形車刀的刀位點是指圓弧刃的圓心；成形刀具的刀位點也通常是（shì）指刀尖。

三、刀（dāo）具偏（piān）移補償（cháng）

1. 刀具偏移的含（hán）義

刀具偏移（yí）是用來補償假（jiǎ）定刀具長度與基準刀具長度之（zhī）長（zhǎng）度差的功能。車床數控係統規定X軸與Z軸可同時實現刀具偏移。

刀具幾何偏移：由於刀具的幾何形狀不同和（hé）刀具安裝位置不同而產生的刀具（jù）偏移。

刀具磨損偏移：由刀具刀尖的磨損產生的刀具偏（piān）移。

FANUC係統的刀具幾何偏移參（cān）數設置，如要進行刀具磨（mó）損偏移設置則隻需按下軟鍵[磨耗]即可進入相應的（de）設置畫麵。

圖（tú）中的代碼“T”指刀沿類型，不（bú）是指刀具號，也（yě）不是指刀補（bǔ）號。

2. 利用（yòng）刀具幾何（hé）偏（piān）移進行對（duì）刀操作

（1）對刀操作的定義

調整每把（bǎ）刀的刀位點，使其盡量重合於某一理想（xiǎng）基（jī）準點，這一過程稱為對刀。

（2）對刀（dāo）操作的過程

1）手動操作加工端麵，記錄下刀位點的Z向機械坐標值。

2）手動操作加工外圓（yuán），記錄下刀位點的（de）X向機械坐標值，停機測量工（gōng）件（jiàn）直（zhí）徑，計算出主軸中心的機械坐標值。

 3）將（jiāng）X、Z值輸入相應的刀具幾何（hé）偏移存儲器中。

（3）利用刀具幾何偏移進行對刀操作的實質

利用刀具幾何偏移進行對刀的實（shí）質就（jiù）是利用刀具幾何（hé）偏移使工件坐標係原點（diǎn）與機床原點重合。

3. 刀具偏移（yí）的應用

利用刀具偏移功能，可以修整因對刀不正確或刀具磨損等原因造成（chéng）的工件加工誤差。

例：加工外圓表麵時，如果外圓直徑比要求的尺寸大了0.2mm，此時隻需將刀具偏移存儲器（qì）中的X值減小0.2，並（bìng）用原刀具及原程序重新加工該零件，即可修整該加工誤差。同（tóng）樣，如出現Z方向的誤差，則其修整辦法（fǎ）相同（tóng）。

四、刀尖圓弧（hú）半徑補償（G40、G41、G42）

1. 刀尖圓弧半徑（jìng）補償的定義

在實際加工中，由於刀具產生磨損及精（jīng）加工的需要，常將車刀的刀（dāo）尖（jiān）修磨成半徑較小的圓弧，這（zhè）時的刀位點為（wéi）刀尖圓（yuán）弧的圓心。

為確保工件輪（lún）廓形狀，加工時不允許刀具刀尖圓弧的圓心運（yùn）動軌跡與（yǔ）被加工工（gōng）件輪廓重合，而應與工件輪廓偏移一個半徑值，這種偏移（yí）稱為刀尖圓弧半（bàn）徑補償。圓弧形車刀的刀刃半徑偏移也與其相同。

2. 假想刀尖與刀尖圓弧半徑

在理想（xiǎng）狀態下，我們（men）總是將尖形車刀的刀（dāo）位點假想成一個點，該點即為假想（xiǎng）刀尖（圖中的A點）。

在對刀時也是以假（jiǎ）想刀尖進行（háng）對刀。但實際加（jiā）工中的車刀，由（yóu）於工藝或其（qí）他要求，刀尖（jiān）往往不是一個理想的點，而是（shì）一段圓弧（如圖中的BC圓弧）。

所謂（wèi）刀尖（jiān）圓弧半徑是指車刀刀尖圓弧所構成的假想圓半徑（圖中的r）。實踐中，所有車刀均有大小不（bú）等或近似的刀尖圓弧，假想刀尖（jiān）在實際加工（gōng）中是不存在的。

3. 未使用刀尖（jiān）圓弧半徑補償時的加工（gōng）誤差分析

（1）加工台階麵或端麵時，對加（jiā）工表（biǎo）麵的尺寸和形狀影響不大，但在端麵的中心位置和台階的清角位置會產生殘留誤差

（2）加工圓錐麵時（shí），對圓錐的錐度不會產生影響，但對錐麵的大小端尺寸會（huì）產生較（jiào）大的影響，通常情況下，會使外錐麵的（de）尺寸變大，而使內錐麵的尺寸變小。

（3）加工圓弧時，會對圓（yuán）弧的圓度和（hé）圓弧半徑產生影響。

加工外凸圓弧時，會使加工後（hòu）的圓弧半徑變小

其值=理論輪廓半徑R–刀尖圓弧半徑r，。

加工內凹圓弧時，會使（shǐ）加工後的圓弧半徑（jìng）變大

其（qí）值=理論輪廓半徑R+刀尖（jiān）圓弧半徑r，。

4. 進（jìn）行刀具半徑補償時應注意的事項

（1）刀（dāo）具圓弧半徑補（bǔ）償模式的建立與（yǔ）取消程序段隻能在G00或G01移動指令模式下才有效。

（2）G41／G42不帶參數（shù），其（qí）補償號(代表所（suǒ）用（yòng）刀（dāo）具對應的刀（dāo）尖半徑（jìng）補（bǔ）償值)由T指令指定。該刀尖圓弧半徑補償（cháng）號（hào）與刀具偏置補（bǔ）償號對應。

（3）采用切線切（qiē）入方式或法線切入方式建立或取消刀補。對於不便於沿工件輪廓線方向切向（xiàng）或法向切入切（qiē）出時，可根（gēn）據情況增加一個過渡圓弧的輔（fǔ）助程序（xù）段。

（4）為了防（fáng）止在刀具半（bàn）徑補償建立與取消過（guò）程中刀具產生過切現象，在建立與取消補償時，程序段的起始位置（zhì）與終點位置最好與補償方（fāng）向在同一側。

 （5）在刀（dāo）具補償模式下，一般不允許（xǔ）存在連續兩段以上的補償平麵內非移動指令，否則刀具也會出現過切等危險動作。補償平麵（miàn）非移動指令通常指僅有G、M、S、F、T指令的程序段（如G90、M05）及程序暫（zàn）停（tíng）程序段（G04 X10.0）。

 （6）在選擇刀尖圓弧偏置方向和刀沿位置時，要特別注意前置刀架和後置刀架的區別。