刀具半径补偿

工材硬铝,在零件外围加工一个类似矩形的壁厚4mm 的等距轮廓,且外轮廓边缘倒半径2mm 的圆角。经过工艺分析,确定主视图正方形中心为X、Y坐标轴编程原点,水平向右为X 轴正向,向上为Y轴正向,Z轴零点在工件顶面上;外轮廓和倒圆加工选择Φ12mm高速钢立铣刀,等宽内轮廓选择Φ8mm高速钢槽刀,则用FNNUC0i 编写外轮廓加工程序如下。

O0001;(主程序,d12mm立铣刀)

G40G80G49G21G94G17G16;(初始化)

G90G54G00X0.Y0.S1200M03;(建立工件坐标系)

G43Z100.H01;

Y-62.5; Z5.0 M08;

G01Z-9.0 F200;

D01M98P8011F120(分层粗铣外轮廓)

G01Z-18.0;

D01M98P8011F120(分层粗铣外轮廓)

/G91G28Z0.;

/G91G28Y0.;

/M01;(选择性停止)

G90G00Z5.0;

G01Z-18.0F200;

D11M98P8011F80;(精铣外轮廓)

G00Z200.0;

M30;

O8011(子程序,外轮廓轨迹)

G41G01X15.; (建立刀具半径补偿) G03X0.Y-47.5R15.;(圆弧切入)

G01X-47.5,R10.;

Y-14.,R9.0;

G03Y4.R9.0,R9.0;

G01Y47.5.,R10.;

X-4.0,R9.0;

G03X14.R9.,R9;

G01X47.5,R10.;

Y-47.5.,R10.;

X0.;

G03X-15.Y-62.5R15.; (圆弧切出)

G40G01X0.; (取消刀具半径补偿)

M99;

其中,在外轮廓粗切时,刀具半径补偿D01输入“6.2”,外轮廓精切时,实测工件尺寸计算修正量,刀具半径补偿D11输入“6+”修正量。在内轮廓加工时,只需修改程序头和结尾的进退刀路线,把刀具半径补偿变量D01设置为“-(4.2+4)”,就可对内轮廓进行粗加工,内轮廓精加工时只需把D11改为“-(4+4+修正量)”即可。由此可知,采用刀具半径补偿后,同一程序只需改变进退刀路线和刀具半径补偿值,即可实现对等壁厚零件的内外轮廓的粗、精加工。

2.变刀具半径补偿编程实例

依然是上述加工实例,如果希望采用变刀具半径补偿的方式编制加工程序,那么首先要从工艺上分析外轮廓倒圆加工。由于圆角半径仅2mm,余量不大,因此为提高加工效率,粗精加工合一,选用Φ12mm平底立铣刀。由于使用变刀具半径补偿编程的关键,是建立加工曲面截断面曲线与刀具半径补偿变量之间的规律数学关系,经分析,建立如图3所示的变刀具半径补偿几何计算模型。图中点A为SE圆弧上任意一点,设#1变量表示刀具半径,#2变量表示倒圆半径,#11为循环变量[0,90],#4表示变刀具半径补偿变量,#3表示刀心到倒圆圆心的距离,由图中几何关系可得,截断面圆弧曲线上任一点A的刀具半径补偿值: #4=#3-#2=#2*COS[#11]+#1-#2,由于A 点的任意性,该公式即为加工曲面截断面曲线与刀具半径补偿变量之间的数学关系。因此,根据图3所示的几何关系,可求出A点位置刀心的Z轴坐

值:#5=#2*[sin[#11]-1]。

根据上述变量之间的关系,采用点A自下而上运动等高环切的加工路线,循环调用外轮廓轨迹子程序进行等高加工,编制变量程序如下,即可实现轮廓倒圆加工。若表面精度高,可选择球刀,道理相同.O0002;(Φ12mm立铣刀)

G40G80G49G21G94G17G16;

#1=6.;(刀具半径)

#2=2.;(倒圆半径)

#11=0.;(角度赋初值为0)

G90G54G00X0.Y0.S1000M03;

G43Z100.H01;

Y-62.5;

Z5.0 M08;

G01Z0.F200;

WH[#11LE90]DO1 ;(当型循环)

#3=#2* [COS[#11]+#1-1];(刀心到倒圆心的距离)

#5=#2*[SIN[#11]-1];(Z 轴坐标值)

#4=#3-#2 ;(刀具半径补偿值)

G01Z#5F30O; (Z 轴进刀至切削位置)

G1OL12P01R#4;(将变刀具半径补偿值赋给D01)

D01M98P8011F1000;(调轮廓子程序)

#11=#11+1.;(角度循环递增,递增量可据实际情况设置)

END1;(循环结束)

G00Z200.0;

M30;

据经验使用刀具半径补偿时还应注意以下几点。(1)建立或撤消刀具半径补偿时,刀具必须在补偿平面内或G01方式下移动,且移动距离大于刀具半径补偿值。

(2)在补偿状态下,铣削内侧最小圆弧一般要求满足关系:刀具半径≤刀具半径补偿值≤最小内侧圆弧半径。

(3)建立刀具半径补偿后,不能出现连续两个程序段无选择补偿坐标平面的移动指令。否则,

编制的加工程序运行时产生报警,无法执行。