数控编程时中,通常会将刀具刀尖设想为一个点,加工时根据刀具实践尺度,自动改变机床坐标轴或刀具刀位点方位,使实践加工概括和编程轨道完全一致,然后完成
“刀具补偿”。一、数控车床用刀具的交流功用
1. 刀具的交流
指令格式一:T0101;该指令为FANUC体系转刀指令,前面的T01表明换1号刀,后边的01表明运用1号刀具补偿。刀具号与刀补号可以相同,也可以不同。
指令格式二: T04D01;该指令为SIEMENS体系转刀指令,T04表明换4号刀,D01表明运用4号刀的1号刀沿作为刀具补偿存储器。
2. 换刀点
所谓换刀点是指刀架自动转位时的方位。大部分数控车床,其换刀点的方位是恣意的,换刀点应选在刀具交流进程中与工件或夹具不发生干与的方位。还有一些机床的换刀点方位是一个固定点,通常状况下,这些点选在靠近机床参考点的方位,或者取机床的第二参考点来作为换刀点。
二、刀具补偿与刀位点
所谓刀位点是指编制程序和加工时,用于表明刀具特征的点,也是对刀和加工的基准点。 数控车刀的刀位点如图所示。尖形车刀的刀位点通常是指刀具的刀尖;圆弧形车刀的刀位点是指圆弧刃的圆心;成形刀具的刀位点也通常是指刀尖。
三、刀具偏移补偿
1. 刀具偏移的含义
刀具偏移是用来补偿假定刀具长度与基准刀具长度之长度差的功用。车床数控体系规定X轴与Z轴可一起完成刀具偏移。
刀具几许偏移:因为刀具的几许形状不同和刀具安装方位不同而发生的刀具偏移。
刀具磨损偏移:由刀具刀尖的磨损发生的刀具偏移。
刀具偏移补偿功用示例:
FANUC体系的刀具几许偏移参数设置如图所示,如要进行刀具磨损偏移设置则只需按下软键[磨耗]即可进入相应的设置画面。图中的代码“T”指刀沿类型,不是指刀具号,也不是指刀补号。
2. 运用刀具几许偏移进行对刀操作
(1)对刀操作的界说
调整每把刀的刀位点,使其尽量重合于某一抱负基准点,这一进程称为对刀。
(2)对刀操作的进程
①手动操作加工端面,记录下刀位点的Z向机械坐标值。
②手动操作加工外圆,记录下刀位点的X向机械坐标值,停机丈量工件直径,计算出主轴中心的机械坐标值。
③将X、Z值输入相应的刀具几许偏移存储器中。
(3)运用刀具几许偏移进行对刀操作的本质
运用刀具几许偏移进行对刀的本质便是运用刀具几许偏移使工件坐标系原点与机床原点重合。
3. 刀具偏移的应用
运用刀具偏移功用,可以修整因对刀不正确或刀具磨损等原因造成的工件加工差错。例如:加工外圆表面时,假如外圆直径比要求的尺度大了0.2mm,此刻只需将刀具偏移存储器中的X值减小0.2,并用原刀具及原程序从头加工该零件,即可修整该加工差错。同样,如出现Z方向的差错,则其修整办法相同。
四、刀尖圆弧半径补偿
1. 刀尖圆弧半径补偿的界说
在实践加工中,因为刀具发生磨损及精加工的需求,常将车刀的刀尖修磨成半径较小的圆弧,这时的刀位点为刀尖圆弧的圆心。
为确保工件概括形状,加工时不允许刀具刀尖圆弧的圆心运动轨道与被加工工件概括重合,而应与工件概括偏移一个半径值,这种偏移称为刀尖圆弧半径补偿。圆弧形车刀的刀刃半径偏移也与其相同。
2. 设想刀尖与刀尖圆弧半径
在抱负状态下,我们总是将尖形车刀的刀位点设想成一个点,该点即为设想刀尖(图中的A点)。
在对刀时也是以设想刀尖进行对刀。但实践加工中的车刀,因为工艺或其他要求,刀尖往往不是一个抱负的点,而是一段圆弧(如图中的BC圆弧)。
所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所构成的设想圆半径(图中的r)。实践中,所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧,设想刀尖在实践加工中是不存在的。
3. 未运用刀尖圆弧半径补偿时的加工差错分析
(1)加工台阶面或端面时,对加工表面的尺度和形状影响不大,但在端面的中心方位和台阶的清角方位会发生残留差错,如图所示。
(2)加工圆锥面时,对圆锥的锥度不会发生影响,但对锥面的大小端尺度会发生较大的影响,通常状况下,会使外锥面的尺度变大,而使内锥面的尺度变小,如图所示。
(3)加工圆弧时,会对圆弧的圆度和圆弧半径发生影响。加工外凸圆弧时,会使加工后的圆弧半径变小,其值=理论概括半径R–刀尖圆弧半径r,如图所示。
加工内凹圆弧时,会使加工后的圆弧半径变大,其值=理论概括半径R+刀尖圆弧半径r,如图所示。
4. 刀尖圆弧半径补偿指令
1)指令格式
G41 G01/G00 X_Y_F_;刀尖圆弧半径左补偿
G42 G01/G00 X_Y_F_;刀尖圆弧半径右补偿
G40 G01/G00 X_Y_;撤销刀尖圆弧半径补偿
2)指令阐明
刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别:
5. 圆弧车刀刀沿方位的确定
根据各种刀尖形状及刀尖方位的不同,数控车刀的刀沿方位如图所示,共有9种。
部分典型刀具的刀沿号:
6. 刀尖圆弧半径补偿进程
刀尖圆弧半径补偿的进程分为三步:刀补的树立、刀补的进行、刀补的撤销。
O0010;
N10 G99 G40 G21;
(程序初始化)
N20 T0101;
(转1号刀,履行1号刀补)
N30 M03 S1000;
(主轴按1000r/min正转)
N40 G00 X85.0 Z10.0;
(快速点定位)
N50 G42 G01 X40.0 Z5.0 F0.2;
(刀补树立)
N60 Z-18.0;
(刀补进行)
N70 X80.0;
(刀补进行)
N80 G40 G00 X85.0 Z10.0;
(刀补撤销)
N90 G28 U0 W0;
(返回参考点)
N100 M30;
(1)刀补的树立
刀补的树立指刀具从起点接近工件时,车刀圆弧刃的圆心从与编程轨道重合过渡到与编程轨道偏离一个偏置量的进程。该进程的完成必须与G00或G01功用在一起才有用。
N50 G42 G01 X40.0 Z5.0 F0.2;
(刀补树立)
(2)刀补进行
在G41或G42程序段后,程序进入补偿形式,此刻车刀圆弧刃的圆心与编程轨道始终相距一个偏置量,直到刀补撤销。
N60 Z-18.0;
(刀补进行)
N70 X80.0;
(刀补进行)
(3)刀补撤销
刀具离开工件,车刀圆弧刃的圆心轨道过渡到与编程轨道重合的进程称为刀补撤销,如图中的EF段(即N80程序段)。刀补的撤销用G40来履行,需求特别留意的是,G40必须与G41或G42成对运用。
N80 G40 G00 X85.0 Z10.0;
(刀补撤销)
7. 进行刀具半径补偿时应留意的事项
•刀具圆弧半径补偿形式的树立与撤销程序段只能在G00或G01移动指令形式下才有用。
•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指令指定。该刀尖圆弧半径补偿号与刀具偏置补偿号对应。
•采用切线切入方法或法线切入方法树立或撤销刀补。对于不便于沿工件概括线方向切向或法向切入切出时,可根据状况添加一个过渡圆弧的辅助程序段。
•为了避免在刀具半径补偿树立与撤销进程中刀具发生过切现象,在树立与撤销补偿时,程序段的起始方位与终点方位最好与补偿方向在同一侧。
•在刀具补偿形式下,一般不允许存在接连两段以上的补偿平面内非移动指令,否则刀具也会出现过切等危险动作。补偿平面非移动指令通常指仅有G、M、S、F、T指令的程序段(如G90、M05)及程序暂停程序段(G04 X10.0)。
•在挑选刀尖圆弧偏置方向和刀沿方位时,要特别留意前置刀架和后置刀架的差异
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