刀具补偿
刀具补偿
引言:1.为什么需要刀具补偿?(1)编程时通常设定刀架上各刀在工作位时,其刀尖位置是一致的,但由于刀具的几何开关,安装不同,其刀尖位置也不一样,相对于原点的距离不相同。
解决办法:一是各刀设置不同的工件原点二是各刀位置进行比较,设定刀具偏差补偿。
,可以使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。
(2)刀具使用一段时间后会磨损,会使加工尺寸产生误差。
解决:将磨损量测量获得后进行补偿,可以不修改加工程序。
(3)数控程序一般是针对刀位点,按工件轮廓尺寸编制的,当刀尖不是理想点而是一段圆弧时,会造成实际切削点与理想刀位点的位置偏差。
解决:对刀尖圆弧半径进行补偿可以使按工件轮廓编程不受影响。
2.刀具补偿的概念是补偿实际加工时所用的刀具与编程时使用的理想刀具或对刀时使用的基准刀具之间的偏差值,保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。
3.刀具补偿的种类分为刀具偏置补偿(T****实现),和刀尖圆弧半径补偿刀具偏置补偿又分为几何位置补偿和磨损补偿4.刀具的偏置补偿(1)几何位置补偿用于补偿各刀具安装好后,其刀位点(如刀尖)与编程时理想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的,通常是在所用的多把车刀中选定一把作为基准车刀,对刀编程主要是以该车刀为准。
补偿数据获取:分别测得各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离(X1.Z1)(X2.Z2)(X3.Z3)若选用刀具1为对刀用的基准刀具,则各刀具的几何偏置分别是(2)磨损补偿主要是针对某把车刀而言,当某把车刀批量加工一批零件后,刀具自然磨损后而导致刀尖位置尺寸的改变,此即为该刀具的磨损补偿。
批量加工后,各把车刀都应考虑磨损补偿(包括基准车刀)(3)刀具几何补偿的合成若设定的刀具几何位置补偿和磨损补偿都有效存在时,实际几何补偿将是这两者的矢量和。
(4)刀具几何补偿的实现,刀具的几何补偿是通过引用程序中使用的T 来实现的,过程:将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址中,当程序执行到含有T****的程序行的内容时,即自动到刀补地址中提取刀偏及刀补数据驱动刀架托板进行相应的位置调整T**00取消几何补偿对于有自动换刀功能的数控车床来说,执行T指令时,将先让刀架转位,按刀具号选择好刀具后,再调整刀架托板位置来实施刀补。
2--刀具补偿及刀具长度补偿计算方法
(1)假设刀尖圆弧半径RS = 0 此时,P点与S点重合,根据图示的几何关系可知:
rF rP rPF
已知:
rF (Z F , X F )
rP (Z P ,
XP)
rPF (Z PF ,
X PF )
代入上式后得刀具长度补偿计算公式为:
X F X P X PF Z F Z P Z PF
三、刀具半径补偿计算 (一)刀具半径补偿原理 (1)什么是刀具半径补偿 在零件轮廓的加工过程中,数控系统的控制对象是加工刀具的中心点。 在加工零件轮廓时,数控系统必须使刀具中心在零件轮廓的法矢量方向上偏 移一个刀具半径值,这种偏移操作就称为刀具半径补偿。 刀具半径补偿就是根据零件轮廓计算出刀具中心轨迹的操作。一般来说, 有两种计算手段。
二、刀具长度补偿计算 当刀具的长度尺寸发生变化而影响工件轮廓的加工时,数控系统应对这种 变化实施补偿,即刀具长度补偿。 X
(1)车床情况 数控车床的刀具结构如右图所示。 S :刀尖圆弧圆心; RS:刀尖圆弧半径; P(ZP,XP):理论刀尖点; F(ZF,XF):刀架相关点; (ZPF,XPF):P点相对于F点的坐标。
LX X FP X PF LZ Z FP Z PF
此时刀具长度补偿计算公式可写成:
X F X P LX Z F Z P LZ
(2-3)
② 而在有些数控系统中,刀具参数表中的刀具长度参数采用刀尖点P相对于 刀架参考点F的坐标值(ZPF,XPF) ,即
(120,50)
G0 X30 Y20 G1 G42 X50 Y50 X120 Y80 G3 X90 Y110 I-30 J0 G1 X50 Y50 G1 G40 X30 Y20 G0 X0 Y0
刀具补偿亦有三种
刀具的几何补偿和磨损补偿
作者:乐乐 文章来源:本站原创 点击数:1304 更新时间:2009/4/26
刀具几何补偿是补偿刀具形状和刀具安装位置与编程时理想刀具或基准刀具的偏移的;刀具磨损补偿则是用于补偿当刀具使用磨损后刀具头部与原始尺寸的误差的。由于这些补偿数据通常是通过对刀后采集到的,而且必须将这些数据准确地储存到刀具数据库中,然后通过程序中的刀补代码来提取并执行。
刀具几何补偿是补偿刀具形状和刀具安装位置与编程时理想刀具或基准刀具的偏移的;刀具磨损补偿则是用于补偿当刀具使用磨损后刀具头部与原始尺寸的误差的。由于这些补偿数据通常是通过对刀后采集到的,而且必须将这些数据准确地储存到刀具数据库中,然后通过程序中的刀补代码来提取并执行。
刀具的几何补偿和磨损补偿中刀补指令用T代码表示。常用T代码格式为:T xx xx,即T后可跟4位数,其中前2位表示刀具号,后两位表示刀具补偿号。当补偿号为0或00时,表示不进行补偿或取消刀具补偿。若设定刀具几何补偿和磨损补偿同时有效时,刀补量是两者的矢量和。若使用基准刀具,则其几何补偿位置补偿为零,刀补只有磨损补偿。在图示按基准刀尖编程的情况下,若还没有磨损补偿时,则只有几何位置补偿,?X=?X j、?Z=?Z j;批量加工过程中出现刀具磨损后,则:?X=?X j+?X m、?Z=?Z j+?Z m;而当以刀架中心作参照点编程时,每把刀具的几何补偿便是其刀尖相对于刀架中心的偏置量。因而,第一把车刀:?X=?X 1、?Z=?Z 1;第二把车刀:?X=?X 2、?Z=?Z 3。
刀具补偿
刀具补偿刀补半径补偿:格式:G41/G42 G01 X__ Y__ F__ D__建立刀补G40 G01 X__ Y__ F__取消刀补X__ Y__ 运动轨迹终点坐标;D__ 刀具补偿值寄存器。
说明:1、G41刀具半径左补偿,G42刀具半径右补偿。
判定方法:从第三轴的正方向往负方向看过去,沿着刀具运动轨迹方向,刀具在工件的左侧,就是左刀补,反之就是右刀补。
外轮廓:刀具按顺时针轨迹编程—G41,按逆时针轨迹编程—G42;刀补变大——轮廓尺寸变大,反之,刀补变小——轮廓尺寸变小。
内轮廓:刀具按顺时针轨迹编程—G42,按逆时针轨迹编程—G41;刀补变大——轮廓尺寸变小,反之,刀补变小——轮廓尺寸变大。
提醒:a、一个轮廓用一个刀补(一个轮廓一个D,如果尺寸同方向可以用一个D。
)b、如果一个轮廓有尺寸大,有尺寸小的,编程时就要把尺寸精度编进去,看到以下四种尺寸编程时就要编中间尺寸加(或者减)0.01,+/-、-/-、+/0、+/+,等精加工调整刀补时,多减去0.01内轮廓中间尺寸减0.01、外轮廓中间尺寸加0.01。
看到以下两种尺寸直接编基本尺寸,0/-、未注公差,等精加工调整刀补时,多减去0.01。
c、如果一个轮廓尺寸都是一个方向(同时大,同时小),直接通过刀补控制,不用通过编写中间尺寸。
d、由于刀具实际工作半径与理论半径不相符,粗加工刀补一律多放0.1,举例:¢10铣刀,粗加工刀补D01=5.1,如果没有误差,测量出来应该是轮廓多0.2,如果轮廓要小单边0.01,刀补里面拿掉0.11。
如果有误差用实际测量值减去理想值,除以2,在刀补里面减去这个值就可以了。
2、刀补的建立和取消必须在走直线的状态下完成,G00命令下不要取消刀补。
圆弧指令不能建立或者撤销刀补。
(G41/G42 G02/G03 X__ Y__ R__ F__ 和G40 G02/G03 X__ Y__ R__ F__ 这样的格式,绝对不允许)3、刀补的建立和撤销都必须跟X 或Y才能建立或者撤销,Z方向运动不能建立或者撤销刀补。
刀具半径补偿
通过自动计算并调整刀具中心轨迹, 可以减少人工干预,提高加工效率。
刀具半径补偿的基本原理
刀具半径补偿的实现方式
在数控加工中,通常通过数控编程软 件或控制系统中的补偿功能来实现刀 具半径补偿。
刀具半径补偿的计算方法
根据刀具半径大小和加工要求,通过 计算确定刀具中心轨迹的偏移量。
刀具半径补偿的步骤
在加工过程中,根据实际需要选择开 启或关闭刀具半径补偿,并根据需要 调整补偿参数。
在航空航天制造中,刀具半径补偿技术可 以用于控制飞机零部件和航天器零件的加 工精度,提高产品的可靠性和安全性。
04 刀具半径补偿的优点与局 限性
提高加工精度和表面质量
提高加工精度
通过补偿刀具半径,能够减小因刀具 半径而引起的加工误差,从而提高工 件的加工精度。
优化表面质量
刀具半径补偿技术能够减小刀具半径 对切削过程的影响,从而降低表面粗 糙度,提高工件表面质量。
高精度补偿技术
高精度补偿技术
采用高精度测量设备和算法,实现刀具 半径的高精度测量和补偿,提高加工零 件的表面质量和尺寸精度。
VS
精细化加工
通过高精度补偿技术,实现精细化加工, 减少加工余量和材料浪费,提高加工效率 和经济效益。
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根据刀具半径大小,在加工过程中自动计算并调整刀具中心轨迹,以保证加工 出的零件尺寸符合要求。
刀具半径补偿的重要性
提高加工精度
通过补偿刀具半径,可以减小因刀具 半径而引起的误差,提高加工精度。
提高加工效率
降低对操作人员技能要求
使用刀具半径补偿技术,可以降低对 操作人员技能水平的要求,使操作更 加简单易行。
数控技术刀具长度补偿
数控技术刀具长度补偿在数控加工领域中,刀具长度补偿是一项至关重要的技术。
它对于提高加工精度、优化加工效率以及降低生产成本都有着显著的影响。
要理解刀具长度补偿,首先得明白在数控加工过程中,刀具的实际长度与编程设定的长度往往存在差异。
这可能是由于刀具磨损、更换新刀具或者刀具制造误差等原因导致的。
而刀具长度补偿的作用,就是为了消除这种差异,确保加工出的零件符合设计要求。
想象一下,如果没有刀具长度补偿,每次更换刀具或者刀具出现磨损时,都需要重新对程序进行繁琐的修改和调整。
这不仅费时费力,还容易引入人为误差,严重影响加工的准确性和一致性。
那么,刀具长度补偿是如何实现的呢?通常来说,数控系统会提供相应的功能指令来设定和调用刀具长度补偿值。
在编程时,操作人员会根据实际测量的刀具长度与标准长度之间的差值,将补偿值输入到系统中。
当数控系统执行加工程序时,会自动根据补偿值对刀具的移动轨迹进行修正。
比如说,在加工一个零件时,编程设定的刀具长度为 100mm,但实际使用的刀具长度为 98mm。
这时,我们就可以将-2mm 的补偿值输入到数控系统中。
系统在加工过程中,就会自动将刀具的移动距离增加 2mm,从而弥补刀具长度不足的问题,保证加工深度的准确性。
刀具长度补偿分为两种类型,分别是正补偿和负补偿。
正补偿用于补偿刀具实际长度短于编程设定长度的情况,负补偿则用于补偿刀具实际长度长于编程设定长度的情况。
在实际应用中,正确测量刀具长度是实现准确补偿的关键。
一般可以通过对刀仪等专业设备来测量刀具长度。
对刀仪能够精确地测量出刀具的长度,并将数据传输给数控系统。
此外,刀具长度补偿还需要与其他数控加工技术相结合,才能发挥出最大的作用。
比如,与刀具半径补偿配合使用,可以实现更加复杂形状零件的高精度加工。
同时,操作人员在使用刀具长度补偿功能时,也需要注意一些问题。
首先,要确保输入的补偿值准确无误,否则可能会导致加工错误。
其次,在更换刀具后,要及时更新补偿值。
刀具补偿原理..
LX X PF LZ Z PF
此时刀具长度补偿计算公式可写成:
X F X P LX Z F Z P LZ
(2-4)
X
F
35 B(-70,15) A(0,15) Z 20
G0 X0 Y15 G1 X-70 A点: B点:
X F X A X FP 15 35 50 Z F Z A Z FP 0 20 20
(2-1)
X F X P X PF Z F Z P Z PF
(2-1)
① 理论刀尖点P的坐标(ZP,XP)就是实际被加工零件的轮廓轨迹坐标, 该坐标值可以从数控加工程序中直接获得; ②(ZPF,XPF)为理论刀尖点P相对于刀架参考点F的坐标值。 设(ZFP,XFP)为刀架参考点F相对于理论刀尖点P的坐标值,则有:
LX X FP X PF LZ Z FP Z PF
Z F Z P LZ
(2-3)
② 而在有些数控系统中,刀具参数表中的刀具长度参数采用刀尖点P相对于 刀架参考点F的坐标值(ZPF,XPF) ,即
下一个程序段包含G40功能字
刀具半径补偿撤消状态
非半径补偿状态 假设数控系统的当前工作状态为非半径补偿状态。 ① 如果当前程序段不包含G41或G42功能字,则数控系统保持非半径补 偿状态。 ② 如果当前程序段包含G41或G42功能字,则数控系统转入刀具半径补 偿建立状态。 在非半径补偿状态下,当前编程轮廓的终点就是当前编程轮廓的转接点。 数控系统控制刀具中心直接运动到该点位置。
① 由用户来完成刀具补偿的计算工作 此时,数控加工程序段中的坐标数据就是刀具中心或刀架相关点的坐 标位置。 例:假设刀具半径为15
刀具补偿功能概述
刀具补偿功能概述刀具补偿是数控加工中一项关键的技术,它可以有效地提高加工精度和效率。
本文将对刀具补偿功能进行概述,介绍其原理、应用和优势。
一、刀具补偿的原理刀具补偿是通过在数控系统中对工具轨迹进行校正来实现的。
由于刀具的尺寸、形状和磨损等因素,工件的加工结果可能会与预期有所偏差。
刀具补偿基于工具几何和轨迹偏差的关系,通过调整数控程序中的刀具路径,使实际切削轨迹与期望轨迹保持一致,从而实现精准加工。
二、刀具补偿的应用领域刀具补偿广泛应用于各种数控加工领域,如铣削、车削、钻削等。
在这些加工过程中,刀具补偿能够提高零件的尺寸精度、表面质量和加工效率。
1. 铣削中的刀具补偿:在铣削过程中,刀具补偿可以根据刀具直径和偏移量来自动调整切削轨迹,确保切削结果符合要求。
同时,通过刀具补偿,还可以实现铣削过程中不同刀具的自动更换,提高生产效率。
2. 车削中的刀具补偿:车削过程中,刀具补偿可以针对工件的尺寸偏差进行调整,使加工后的工件尺寸与期望尺寸保持一致。
刀具补偿可以通过修正刀具位置或调整进给速度来实现,大大提高了车削加工的精度和稳定性。
3. 钻削中的刀具补偿:在钻削过程中,刀具补偿可以根据刀具尺寸和磨损情况来调整刀具的位置和轨迹。
通过刀具补偿,可以有效控制钻孔的直径误差和圆度误差,提高钻削加工的质量。
三、刀具补偿的优势刀具补偿具有许多优势,使其在数控加工中得到广泛应用。
1. 提高加工精度:刀具补偿可以消除工具尺寸和磨损等因素对加工精度的影响,实现更加精确的加工结果。
2. 提高加工效率:通过刀具补偿,可以使切削轨迹与工件的实际形状相匹配,减少加工过程中的空刀时间,提高生产效率。
3. 增强加工稳定性:刀具补偿可以对工具的位置和轨迹进行校正,减少切削力的变化,有助于提高加工过程的稳定性。
四、结论刀具补偿功能在数控加工中起到至关重要的作用,它通过调整刀具路径,确保加工结果与期望一致,提高加工精度和效率。
刀具补偿在铣削、车削、钻削等加工过程中广泛应用,并具有诸多优势,如提高加工精度、效率和稳定性。
刀具补偿课件讲义资料
1、刀具补偿建立方式 若上一程序段是G40状态,本程序段是
G41/G42状态, 则该程序段处于刀具补偿建立方式。
2 、刀具补偿进行方式 若上一程序段是G41/G42状态,本程序段仍
是G41/G42状态,则该程序段处于刀具补偿进 行方式。
刀补矢量:大小等于刀具半径,方向垂直
于轮廓表面
交接情况:直线与直线、直线与圆弧、圆
续两个以上的非运动指令(如辅助指令或
暂停指令)程序段,或移动量为零的运动
程序段时,会出现多切或少切现象,这点 应该引起注意。
4)硬件数控系统刀补/CNC的刀补 1、早期的硬件数控系统 由于内存及数据处理能力限制,仅根据本 段程序的轮廓尺寸进行刀补,不能解决程 序段之间的过渡问题。(编程人员事先估 计刀补后可能出现的间断点或交叉点,进 行人为处理)程序段转换时(如折线或直 线与圆弧不相切时)采用圆弧过渡
通常加工一个工件需几把刀,或者加工中心 运行时要经常变换刀具,而每把刀具的长度 是不可能完全相同的。 定义方法2:编写程序时选用一把标准刀具, 预先测出其他刀具与标准刀具长度的差值, 将差值置于NC系统,以后使用各把刀具时 NC系统会补偿刀具的长度,这种功能称为 刀具长度补偿功能。
2)刀具长度补偿指令
1)刀具半径补偿概述
具有刀具半径补偿功能的数控系统具有如下优点: 1、避免计算刀具轨迹,直接按零件轮廓的切削点编程。
2、刀具因磨损、重磨、换新刀引起直径改变后不需修 改程序,只需更改刀具参数库中刀具参数的直径或者 半径值。
3、应用同一程序,用同一尺寸的刀具,利用刀补值可 进行粗精加工(粗精加工程序通用)。
1.2 刀具补偿功能及计算原理
一、刀具半径补偿
1)刀具半径补偿概述
在前面编写的程序中,都没有考虑刀具半径问题。
刀具半径补偿方向的判定原则
刀具半径补偿方向的判定原则(最新版)目录1.刀具半径补偿的定义和作用2.刀具半径补偿方向的判定原则3.刀具半径补偿的实际应用案例4.刀具半径补偿的注意事项正文一、刀具半径补偿的定义和作用刀具半径补偿是数控加工中的一种技术,用于在加工过程中自动调整刀具与工件之间的距离,以保证加工精度。
刀具半径补偿分为左补偿和右补偿,其作用是防止刀具在加工过程中与工件发生碰撞,提高加工效率和精度。
二、刀具半径补偿方向的判定原则1.刀具前进方向左侧进行补偿,称为左刀补。
左刀补的原则是:当刀具在加工过程中,其前进方向的左侧距离工件表面较近时,需要进行左刀补。
此时,刀具的半径补偿值为负数。
2.刀具前进方向右侧进行补偿,称为右刀补。
右刀补的原则是:当刀具在加工过程中,其前进方向的右侧距离工件表面较近时,需要进行右刀补。
此时,刀具的半径补偿值为正数。
三、刀具半径补偿的实际应用案例在加工中心的刀具补偿功能中,刀具半径补偿是一个非常重要的环节。
以下为例:假设有一个直径为 100mm 的圆柱形工件,需要用一个直径为 20mm的刀具进行加工。
此时,刀具的半径为 10mm。
为了避免刀具与工件发生碰撞,需要进行刀具半径补偿。
根据刀具半径补偿的原则,当刀具在加工过程中,其前进方向的左侧距离工件表面较近时,需要进行左刀补。
此时,刀具的半径补偿值为负数,即 -10mm。
同理,当刀具在加工过程中,其前进方向的右侧距离工件表面较近时,需要进行右刀补。
此时,刀具的半径补偿值为正数,即 +10mm。
四、刀具半径补偿的注意事项1.刀具半径补偿的值应根据实际加工情况进行调整,避免补偿过大或过小,影响加工精度。
2.在进行刀具半径补偿时,应注意刀具的旋转方向与补偿方向的一致性,以保证加工效果。
3.在使用刀具半径补偿功能时,应正确设置刀具的长度补偿和半径补偿,避免因设置不当导致的加工误差。
总之,刀具半径补偿方向的判定原则对于保证加工精度和提高加工效率具有重要意义。
刀具半径补偿
y A(X,Y)
O
α
rΔYKΔK Xα A′(X′,Y′) x
O′
图3-37 直线刀具补偿
y B′(Xb′,Yb′)
B(Xb,Yb) ΔXΔ KY
β O
R
r A′(Xa′,Ya′)
A(Xa,Ya) x
图3-38 圆弧刀具半径补偿
2. 圆弧刀具半径补偿计算
对于圆弧而言,刀具补偿后的刀具中心轨迹是一个
1. 直线刀具补偿计算
对直线而言,刀具补偿后的轨迹是与原直线平行 的直线,只需要计算出刀具中心轨迹的起点和终点坐 标值。
如图3-37所示,被加工直线段的起点在坐标原点,终 点坐标为A。假定上一程序段加工完后,刀具中心在O′ 点坐标已知。刀具半径为,现要计算刀具右补偿后直 线段O′A′的终点坐标A′。设刀具补偿矢量AA′的投影坐 标为,则
图3-41和3-42表示了两个相邻程序段为直线与直线, 左刀补G41的情况下,刀具中心轨迹在连接处的过渡形 式。图中α为工件侧转接处两个运动方向的夹角,其变 化范围为00<ɑ< 3600,对于轮廓段为圆弧时,只要用其 在交点处的切线作为角度定义的对应直线即可。
在图3-42a中,编程轨迹为FG和GH,刀具中心轨迹为AB 和BC,相对于编程轨迹缩短一个BD与BE的长度,这种 转接为缩短型。
(1)刀补建立 刀具从起刀点接近工件,在原来的 程序轨迹基础上伸长或缩短一个刀具半径值,即刀具 中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹距离一个刀 具半径值。在该段中,动作指令只能用G00或G01。
(2)刀具补偿进行 刀具补偿进行期间,刀具中心 轨迹始终偏离编程轨迹一个刀具半径的距离。在此状 态下,G00、G01、G02、G03都可使用。
一段加工轨迹对本程序段加工轨迹的影响。为解决下
刀补概念
刀具补偿科技名词定义
中文名称:刀具补偿 英文名称:cutter compensation 定义:通过切削点垂直于刀具轨迹的位移补偿,用来修正刀具实际半径或直径与其程序规定值之差。 应用学科:机械工程(一级学科);切削加工工艺与设备(二级学科);自动化制造系统(三级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录
一、刀具补偿的提出
二、全功能数控机床系统中刀具补偿1.数控车床刀具补偿
中刀具轨迹的计算1.刀具中心(刀位点)轨迹的计算
2.数控车床假想刀尖点的偏置计算
四、结论一、刀具补偿的提出
二、全功能数控机床系统中刀具补偿 1.数控车床刀具补偿
2.加工中心、数控铣床刀具补偿
编辑本段四、结论
在数控加
工中,由于刀尖有圆弧,工件轮廓是刀具运动包络形成,因此刀位点的运动轨迹与工件的轮廓是不重合的。在全功能数控系统中,可应用其刀具补偿指令,按工件轮廓尺寸,很方便地进行编程加工。在经济型数控系统中,可以根据工件轮廓尺寸、刀具等计算出刀位点的运动轨迹,按此编程,也可按局部补偿的方法来解决
三、经济型数控机床中刀具轨迹的计算 1.刀具中心(刀位点)轨迹的计算
2.数控车床假想刀尖点的偏置计算
四、结论
展开 编辑本段一、刀具补偿的提出
用立铣刀在数控机床上加工工件,可以清楚看出刀具中心运动轨迹与工件轮廓不重合,这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。立铣刀的中心称为刀具的刀位点(4、5坐标数控机床称为刀位矢量),刀位点的运动轨计即代表刀具的运动轨迹。在数控加工中,是按工件轮廓尺寸编制程序,还是按刀位点的运动轨迹尺寸编制程序,这要根据具体情况来处理。 数控机床立铣刀加工 在全功能数控机床中,数控系统有刀具补偿功能,可按工件轮廓尺寸进行编制程序,建立、执行刀补后,数控系统自动计算,刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。直接利用工件尺寸编制加工程序,刀具磨损,更换加工程序不变,因此使用简单、方便。 经济型数控机床结构简单,售价低,在生产企业中有一定的拥有量。在经济型数控机床系统中,如果没有刀具补偿功能,只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序,这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。因此计算量大、复杂,且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸,重新编制加工程序。
刀尖半径补偿计算公式
刀尖半径补偿计算公式刀尖半径补偿是在数控加工中用来纠正工具半径误差的一种技术措施,可以提高加工精度和加工效率。
在数控机床上,工作坐标系是由数控系统中的原点指定的,但实际加工中切削点往往并不在原点处,这就会造成加工误差。
刀尖半径补偿就是通过计算机软件或者数学模型来实现对误差的补偿。
下面将介绍刀尖半径补偿的计算公式及相关参考内容。
刀尖半径补偿计算公式可以根据具体的加工要求和切削条件而有所不同。
常见的刀尖半径补偿计算公式有以下几种:1. 直线插补刀尖半径补偿:在直线插补中,刀具在加工过程中往往会有一定的偏差,如果不进行补偿,会导致加工零件尺寸不准确。
刀尖半径补偿公式为:Compensation Value = Tool Radius - Cutting Path Radius。
2. 圆弧插补刀尖半径补偿:在圆弧插补中,刀具会有偏差,造成实际加工半径与理论半径不一致。
刀尖半径补偿公式为:Compensation Value = Tool Radius - Cutting Path Radius × (1 + cos(θ/2)),其中θ为切削半径对应的圆心角。
3. 刀具半径补偿:在使用具有半径的刀具进行加工时,刀具的半径也需要进行补偿。
刀具半径补偿公式为:Compensation Value = (Tool Radius2 - Tool Radius1) × Rpm × Time,其中Tool Radius2为实际刀具半径,Tool Radius1为理论刀具半径,Rpm为刀具转速,Time为加工时间。
刀尖半径补偿的具体计算公式可以根据实际情况进行调整和改进,可以通过数学模型和计算机软件进行计算。
此外,还可以通过实际加工测试来确定补偿值,根据加工零件的尺寸偏差来调整补偿值。
刀尖半径补偿的相关参考内容主要包括以下几个方面:1. 数控加工技术书籍:《数控车床编程与操作实例》、《数控铣床编程与操作实例》等书籍中都有关于刀尖半径补偿的介绍和计算方法的详细内容。
数控机床刀补原理
数控机床刀补原理在数控机床加工中,刀具补偿(又称刀补)是一项非常重要的操作步骤,它可以有效地提高加工精度和效率。
本文将介绍数控机床刀补的原理及其在加工中的应用。
1. 刀具补偿的概念刀具补偿是指通过在数控编程中对刀具轨迹进行微小调整,以补偿刀具造成的尺寸误差。
在数控机床加工中,由于刀具磨损、热变形等原因,刀具的实际加工轨迹往往会与理论轨迹有一定的偏差,而通过刀具补偿可以在一定程度上消除这种偏差,从而保证加工件的质量。
2. 刀具补偿的类型2.1 几何补偿几何补偿是根据刀具的实际形状和尺寸对刀具轨迹进行调整。
主要包括半径补偿、长度补偿等。
通过对几何形状进行补偿,可以保证加工出的零件尺寸准确。
2.2 补偿方式补偿方式主要包括刀尖补偿、刀具半径补偿和长度补偿三种。
刀尖补偿是以刀尖坐标为基准进行的补偿;刀具半径补偿是以刀具圆弧轨迹的端点坐标为基准进行的补偿;长度补偿是以刀具长度方向的终点为基准进行的补偿。
3. 刀具补偿原理刀具补偿的原理是在数控编程中通过增加或减小刀具轨迹的相关参数来实现,这些参数会影响刀具所切削的路径。
根据实际情况,对刀具轨迹进行微调,从而达到补偿刀具尺寸误差的目的。
4. 刀具补偿的应用在数控机床加工中,刀具补偿广泛应用于各种加工类型,如铣削、钻削、车削等。
通过合理的刀具补偿操作,可以提高加工精度和效率,减少成本,并且适用于各种复杂曲线和曲面零件的加工。
5. 结语刀具补偿是数控机床加工过程中的重要环节,通过对刀具轨迹进行微小调整,可以有效地提高加工精度和效率。
掌握刀具补偿原理,合理应用刀具补偿技术,对于提高数控机床加工质量和效率具有重要意义。
刀具半径补偿的判定方法
刀具半径补偿的判定方法
以下是 6 条关于刀具半径补偿的判定方法:
1. 嘿,你想知道怎么看刀具半径补偿合不合适吗?就像你挑衣服看合不合身一样!比如说在加工一个圆形工件的时候,你看看加工出来的圆是不是光滑圆润呀,如果不是,那刀具半径补偿可能就没设对呢!
2. 哎呀呀,刀具半径补偿的判定还不简单嘛?你想想,好比走路,你得走对方向吧!在数控加工中也是一样啊,如果加工出来的尺寸总是不对头,那是不是刀具半径补偿出问题啦!就像你本想去东边,结果走反了方向!
3. 告诉你哦,刀具半径补偿可以从刀具的运动轨迹来看呀!就像你跑步的路线一样清晰明了!比如刀具在加工内角的时候,它的轨迹有没有怪怪的,这就能看出补偿有没有搞对呀!
4. 嘿,刀具半径补偿的秘密你还不知道呀?你看,如果加工出来的工件表面坑坑洼洼的,那不就像是脸上长了麻子一样明显嘛,这大概率就是刀具半径补偿没弄好呀!
5. 哇塞,判断刀具半径补偿其实挺好玩的呀!就好比你下棋,得走对每一步。
在加工复杂形状的时候,你观察一下加工效果,是不是哪里不对劲,那就是补偿在给你发信号啦!
6. 哈哈,刀具半径补偿的判定其实不难发现啦!就像你听音乐,节奏对不对一听就知道。
当加工过程中出现异常,你就该想想是不是刀具半径补偿这个小家伙在捣乱呀!
总之呀,刀具半径补偿的判定需要细心观察和经验积累,只要多注意加工中的各种细节表现,你肯定能轻松掌握!。
刀具半径补偿的定义
刀具半径补偿的定义嘿,朋友们!今天咱来聊聊刀具半径补偿呀。
你说这刀具半径补偿就像是给刀具找了个特别的“小助手”。
咱平常生活里也有类似的事儿呀,就好比你要去一个地方,你得知道路怎么走吧,还得考虑路上有没有啥障碍物要避开。
刀具半径补偿也是这个道理呀!它就是为了让刀具在加工的时候能更精准地按照我们想要的路径走。
你想想看,如果没有这个刀具半径补偿,那刀具加工出来的东西不就可能这儿多一点,那儿少一点,变得奇奇怪怪的啦?就像你走路不看路,一会儿撞这儿,一会儿碰那儿,那能行嘛!刀具在加工的时候,它可不会自己去调整呀,这就得靠我们给它设置好这个半径补偿。
这就像是给刀具戴了一副合适的“眼镜”,让它能看清路,准确地干活儿。
而且啊,这个刀具半径补偿还挺灵活的呢!它可以根据不同的情况进行调整。
比如说加工不同的材料,或者使用不同的刀具,都可以通过调整半径补偿来达到最好的效果。
这就跟咱人似的,遇到不同的事情得用不同的办法去应对,可不能一根筋呀!你说这刀具半径补偿是不是很神奇?它让刀具变得更聪明,更能干啦!有了它,我们加工出来的东西才能更精致,更符合我们的要求呀。
所以啊,可别小瞧了这个刀具半径补偿哦,它可是在加工过程中起着至关重要的作用呢!就像一个默默付出的幕后英雄,虽然不显眼,但却不可或缺。
它就像是一个神奇的魔法,让刀具在加工的世界里如鱼得水,能创造出各种精美的作品。
没有它,那刀具就可能会迷失方向,做出一些让人不满意的东西来。
朋友们,你们现在是不是对刀具半径补偿有了更深的认识呀?是不是觉得它真的很厉害呢?反正我是这么觉得的!它让我们的加工变得更加高效、精确,让我们能创造出更多更好的东西来。
让我们一起好好珍惜这个神奇的“小助手”吧!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
数控机床刀补什么意思
数控机床刀补的重要性和意义
在数控机床加工过程中,刀具的选择和刀具的补偿是影响加工质量和效率的重
要因素之一。
数控机床刀补是指根据实际加工情况对刀具进行微量调整,以保证加工精度和表面质量。
刀补一般是通过修改数控程序中的刀具半径或刀尖磨损偏移等参数来实现的。
数控机床刀具的重要性
数控机床刀具是数控加工中至关重要的设备之一,它直接影响加工质量和效率。
刀具的选择和刀具的补偿是影响加工质量和效率的重要因素之一。
使用正确的刀
具可以保证加工的精度、表面质量和加工效率。
而数控机床刀补则在加工过程中及时根据刀具磨损情况做出调整,保证工件的加工精度。
数控机床刀补的意义
1. 保证加工精度
随着刀具使用时间的增加,刀具会出现磨损,影响加工精度。
通过刀补,可以
及时调整刀具位置和补偿值,保证加工精度。
2. 提高加工效率
合理的刀具补偿可以减少工具磨损带来的影响,延长刀具寿命,提高加工效率。
3. 降低生产成本
通过刀具的合理使用和刀补,可以减少不必要的刀具更换以及减少返工的可能性,从而降低生产成本。
4. 保证加工安全
在数控加工过程中,刀具运转速度较快,合理的刀具补偿可以保证切削过程中
的稳定性和安全性,避免意外事故的发生。
总结
数控机床刀补是数控加工中至关重要的一环,它不仅可以保证加工精度和表面
质量,提高加工效率,降低生产成本,还可以保证加工的安全性。
因此,对数控机床刀补的重要性和意义应引起生产厂家和操作人员的足够重视,从而更好地实现加工质量的提升和生产效率的提高。
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刀具几何参数对数控车床加工精度的影响和消除方法
孙英蛟
(北京航空航天大学工程训练中心先进制造部)
摘要介绍数控车床加工中车刀几何参数对精度的影响及应采取的措施
关键词数控车床刀尖圆弧加工精度误差
一引言
在数控加工中,为降低加工工件表面粗糙度、减缓刀具磨损、提高刀具使用寿命、选择适宜的切削力等因素,通常车刀会存在刀尖圆弧半径r,主偏角kr,车刀刀尖距零件中心高的偏差等刀具几何参数的影响,必定引起被加工零件的轴向尺寸误差和径向尺寸误差,由此使得加工中的运行轨迹与被加工零件的表面形状产生差异。
因被加工零件表面形状各异,所以引起的差异也各不相同。
二误差分析及改进方法
下面依次分析车削加工各类零件表面形状引起的差异以及采取的措施。
1.车刀刀尖圆弧半径对加工圆柱类零件表面的影响
众所周知,被加工零件表面的成形是由车刀与零件表面接触间切点的运行轨迹保证的。
对于主偏角kr=90度的车削加工,参见图1.1示,被加工零件表面的轴向尺寸由刀尖圆弧顶点A保证。
图1.1
当(D-d)/2=a p>r时,由图可知,由刀尖圆弧半径引起的轴向尺寸变化量Δa为
Δa =b-a=r
式中:b——零件轴向尺寸;a——实际轴向位移量;r ——刀尖圆弧半径。
此时,刀具实际轴向位移是长度a为:
a=b-Δa=b-r
当(D-d)/2=ap<r时,由图可知,由刀尖圆弧半径引起的轴向尺寸变化量Δa为:
Δa=BC=
此时,刀具实际轴向位移长度a=b-Δa
=
对于主偏角KF<90°的车削加工,当完成轴向加工即处于图1.1c位置时,被加工零件的已加工表面部由车刀刀尖点A保证,零件的加工表面由刀具型面AC和CE形成。
显而易见,当刀具轴向位移长度为a时,则达到零件要求的轴向长度。
所以轴向尺寸变化量Δa为:
Δa =b-a=BC+DE
因为BC=rsinKr
DE=CEctgKr=(a p-r+rcos,Kr)ctgKr
所以Δa =rsinKr+(a p-r+rcosKr)ctgKr……
此时,刀具的实际轴向位移长度a为:
a=b-Δa =b- rsinKr+(a p-r+rcosKr)ctgKr……
当(D-d)/2=ap<r时,则承担切削仅为刀尖圆弧部分,所以,轴向尺寸变化量Δa及刀具实际位移长度a的计算同前述。
由此可得结论:
对于圆柱类零件表面的加工,由于车刀刀尖圆弧半径与车刀主偏角的存在,使得被加工零件的轴向尺寸发生变化,且轴向尺寸的变化量随刀尖圆弧半径的增大而增大;随车刀主偏角的增大而减小。
所以,在编制加工程序时,应相应改变其轴向位移长度。
刀具几何参数对此类零件的径向尺寸无影响。
2.车刀刀尖圆弧半径对加工单段锥体类零件表面的影响
车削加工中,车刀与被加工零件的位置关系见图1.2。
车刀处于初始加工点即位置I 时,刀尖圆弧上B’点与锥体小端起点相切,因为编程一般是以车刀刀尖圆弧中心位置为准进行的,所以锥体小端部的轴向尺寸变化量为B′C′;当完成锥体加工即车刀处于位置II 时,刀尖圆弧上B点与锥体相切,而此时须使刀尖圆弧顶点处于圆柱体部要求的半径位置上。
由此分析可知:当刀具位移a 时,形成锥体轴向长度b′,图1.2
大端半径R=BH,而此时当转人加工圆柱体时,刀尖顶点A形成的零件加工半径R′=EG,锥体部的轴向长度减短,从而使得锥体部轴向长度由b′变为b,所以锥体轴向变化量Δa 为:
Δa=a-b
因为B′C′=BC=rsinα
所以a=b′
即Δa=b′-b=BF
因为刀尖圆弧同时相切于锥体和圆柱体的B、A两点,由几何关系得:
Δa=rcosαtg(α/2)
此时刀具实际轴向位移是长度a为:
a=b=rcosαtg(α/2)
由此可得结论:
对于单段外锥体零件的加工,由于车刀刀尖圆弧半径的存在,锥体的轴向尺寸、径向尺寸均发生变化,且轴向尺寸的变化量随刀尖圆弧半径的增大而增大,随锥体锥角的增大而增大,径向尺寸随刀尖圆弧半径的增大而减小,随锥体增大减小。
3.车刀刀尖圆弧半径对加工球体类零件表面的影响
车削加工中,车刀刀尖与被加工零件的位置关系如图1.3所示。
设定由内向外走刀。
当加工整半球时,刀尖处于位置I。
由于加工是按刀具圆弧的中心轨迹运行的,所以此时轴向尺寸的变化量均为Δa =b-a=r而当加工非整半球面时,刀具处于位置II,因为此时刀尖圆弧是B点而不是A点与零件相切,所以加工中轴向尺寸的变化量Δa为:
Δa=b-a=EF=rsinα
α——零件球面夹角
此时刀具的实际轴向位移长度a为:
a=b-Δa=(R-r)sinα
同理可知,当加工外球面时,Δa应取负值。
因为在加工中,刀具各点依次陆续进入切削,其轴向尺寸的变化量Δa=EF,当完成球体加图1.3
工而进行球体大端面加工时,则应使刀尖圆弧顶点A与端面相切,此时,轴向应移动EF+AE 而非EF,否则必定使得球面的径向尺寸发生变化,并造成零件报废。
由此引起的径向尺寸变化量Δd为:
Δd=2BF=2bcosα
此时球体实际最大盲径D max为:
D max=D-Δd=D-2bcosα
因为b′=b-AE
所以b′< b
这在实际加工中应特别引起足够的重视。
由此可得结论:
对于内球面零件的加工,由于车刀刀尖圆弧半径的存在,使得被加工零件的轴向尺寸发生变化,且轴向尺寸的变化量随刀尖圆弧半径的增大而增大,随球面夹角的增大而增大,同理亦可得加工外球面时轴向尺寸的变化量及其位移长度。
此处略。
4.车刀刀尖圆弧半径对加工锥体接球体类零件表面的影响
车削加工中,车刀与被加工零件的位置如图1.4所示。
当刀具处于图示位置时,刀尖圆弧与锥体部相切于B点,同时与球体部相切于E点,图中DBLEF为理论要求轨迹,由于刀尖圆弧半径的存在,正确的实际形成轨迹为DBEF,其中BE由刀尖圆弧形成。
刀尖圆弧半径的存在,必使零件的轴向尺寸、径向尺寸发生变化。
图示中,设定∠BO1A=∠α,为锥体部斜角,∠LOO′==∠θ为理论球面起点与轴线夹角,∠EOO′=∠β为实际球面起点与轴向夹角,则锥体部轴向尺寸的变化量Δa为:
Δa =b1-a1=LC=(R+r)cosβ-Rcosθ-rsinα
所以锥体部的实际轴向位移长度a1为:
a1=b1-Δa1=b1-(R+r)cosβ+Rcosθ+rsinα
此时球体部轴向尺寸的变化量Δa 2为
Δa2=b2-a2=R(cosθ-cosβ)
球体部的实际轴向位移长度a2为
a2=b2-Δa2=b2-R(cosθ-cosβ)
由于轴向尺寸的变化,使得零件径向尺寸也随之发生变化,锥体径向尺寸的变化量Δd l为
Δd l=2BC=2[(R+r)cosβ-Rcosθ-rsinα]tgα
所以锥体部最大直径d1max为
d l max=d-Δd l=d-[(R+r)cosβ-Rcosθ-rsinα]tgα
同理球体部径向尺寸的变化量Δad2为
Δad2=2R[sinβ-sinθ]
所以球体部最小直径d2min为d2min=2Rsinβ
由此可得结论:
图1.4
对于锥体接球体类零件的加
工,由于车刀刀尖圆弧半径的存
在,使得被加工零件的轴向尺寸、
径向尺寸均发生变化;且锥体部轴
向尺寸的变化量随刀尖圆弧半径
的增大而增大,随体斜角的增大而
增大;球体部轴向尺寸的变化量随
刀尖圆弧半径的增大而增大,随刀
尖零件切点处与轴线间夹角的增
大而增大;其径向尺寸的变化量
为:锥体部大端的径向尺寸随刀尖
圆弧半径的增大而减小,随锥体斜角的增大而减小;球体部小端径向尺寸随刀尖圆弧半径的增大而增大,随刀尖零件切点处与轴线间夹角的增大而增大。
所以加工中应随之变换其位移长度。
同理可得加工凹球面、内球面与锥体部相接时轴向尺寸、径向尺寸的变化量及其位移长
度。
此处略。
5.误差的消除方法
消除方法(1):编程时,调整刀尖的轨迹,使得圆弧形刀尖实际加工轮廓与理想轮廓相符。
即通过简单的几何计算,将实际需要的圆弧形刀尖的轨迹换算出假想、刀尖的轨
迹。
消除方法(2):以刀尖圆弧中心为刀位点编程步骤如下:
绘制件草图→以刀尖圆弧半径r和工件尺寸为依据绘制刀尖圆弧运动轨迹→计算圆弧中心轨迹特征点→编程。
在这个过程中刀尖圆弧中心轨迹的绘制及其特征点计算略显繁琐,如果使用CAD软件中等距线的绘制功能和点的坐标查询功能来完成此项操作则显得十分方便。
另外,采用这种方法加工时,注意以下两点:
1.检查所使用刀具的刀尖圆弧半径的r-值是否与程序中的r值相符;
2.对刀时,要把r值考虑进去。
三结束语
本文主要是以刀尖圆弧的加工为例进行讨论的,其它类型的参数也存在类似的问题,本文限于篇幅不再赘述。
以上只是生产者在实践工作中的一点拙见,难免有不当之处,望读者不吝赐教,倘若本文能对您的工作有些许帮助,则将是笔者莫大的欣慰。
参考文献:
1余英良机床数控改造设计与实例1997.3
2方沂数控机床编程与操作1999.5
3 周延佑世界数控系统的发展与机床数控化改造华中数控文集1998.10。