数控车床刀补

⑵刀具半径补偿的方法
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人工预刀补： 人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补
⑶机床自动刀具半径补偿
机床自动刀补原理
当编制零件加工程序时， 当编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运 动轨迹，只按零件轮廓编程。 动轨迹，只按零件轮廓编程。 使用刀具半径补偿指令。 使用刀具半径补偿指令。 在控制面板上手工输入刀具补偿值。 在控制面板上手工输入刀具补偿值。 执行刀补指令后， 执行刀补指令后，数控系统便能自动地计算出刀 具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。 具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即刀具自 动偏离工件轮廓一个补偿距离， 动偏离工件轮廓一个补偿距离，从而加工出所要 求的工件轮廓。 求的工件轮廓。
刀径补偿的引入和取 消必须是不切削的空 行程上.
O1111
例1：考虑刀尖半径补偿 ：
N1 G92 X40.0 Z10.0 N2 T0101 N3 M03 S400
D
C （24，-24） ， ）
N4 G00 X40.0 Z5.0 N5 G00 X0.0 N6 G42 G01 Z0 F60 (加刀补 加刀补) 加刀补
3、刀具补偿的种类 、
几何位置补偿 刀具的偏置补偿 刀具补偿
（TXXXX实现） 实现）
磨损补偿
刀尖圆弧半径补偿
实现） （G41、G42实现） 、 实现
4、刀具的偏置补偿 、 ⑴几何位置补偿 刀具几何位置补偿是用于补偿各刀具安 装好后，其刀位点（如刀尖） 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。 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车 刀作基准车刀， 刀作基准车刀，对刀编程主要是以该车刀 为准。 为准。
应用习惯通常为：在换刀程序前先执行G28指令回参 应用习惯通常为：在换刀程序前先执行G28指令回参 G28 考点(换刀点)，执行换刀程序后，再用G29指令往新 考点(换刀点) 执行换刀程序后，再用G29指令往新 G29 的目标点移动。 的目标点移动。
绝对编程： 绝对编程：
G90 G28 X140.0 Z130.0 ; T0202 ; G29 X60.0 Z180.0 ;
A--B--R 换刀 R--B--C
参考点
增量编程
G28 U40 W100 T0000 T0202
目标点
G29 U-80 W50
2、换刀编程举例
刀具安装位置关系图 X Z
刀号1 偏置（ 刀号1：偏置（0， 0）基准刀 刀号2 偏置（10， 加工图示零件需要三把车刀， 加工图示零件需要三把车刀，分别 刀号2：偏置（10，3） 用于粗、精车、切槽和车螺纹。 用于粗、精车、切槽和车螺纹。 刀号3 偏置（ 10， 刀号3：偏置（-10，-3）
O
N7 G03 X24.0 Z-24 R15 N8 G02 X26.0 Z-31.0 R5 取消刀补) N9 G40 G00 X30 (取消刀补 取消刀补 N10 G00 X45 Z5 N11 M30
第二节、 第二节、换刀程序编写
1、关于参考点操作的指令 、 G27、G28、G29. ----- 参考点控制 、 、 格式： ⑴格式： G27 X... Z... T0000 ; 回指令参考点检验 G28 X... Z... T0000 ; 经指令中间点再自动回参考点 G29 X... Z... ; 从参考点经中间点返回指令点
可以使按工件轮廓编程不受影响. 可以使按工件轮廓编程不受影响.
2、刀具补偿的概念 、
刀具补偿：是补偿实际加工 实际加工时所用的刀具与编程时 刀具补偿：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 理想刀具或对刀时使用的基准刀具之间的偏 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。 差值，保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。
执行刀补指令应注意： 执行刀补指令应注意：
（ 1）、 刀径补偿的引入和取消应在不加工的空行程段上 ， ） 刀径补偿的引入和取消应在不加工的空行程段上， 且在G00或G01程序行上实施。 程序行上实施。 且在 或 程序行上实施 （ 2）、 刀径补偿引入和卸载时 ， 刀具位置的变化是一个渐 ） 刀径补偿引入和卸载时， 变的过程。 变的过程。 （3）、当输入刀补数据时给的是负值，则G41、G42互相转 ） 当输入刀补数据时给的是负值， 、 互相转 化。 指令不要重复规定， （4）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊 ） 、 指令不要重复规定 的补偿。 的补偿。
刀尖方位的设置
车刀形状很多，使用时安装位置也各异， 车刀形状很多，使用时安装位置也各异，由此 决定刀尖圆弧所在位置。 决定刀尖圆弧所在位置。 要把代表车刀形状和位置的参数输入到数据库中。 要把代表车刀形状和位置的参数输入到数据库中。 以刀尖方位号表示。 以刀尖方位号表示。
从图示可知， 从图示可知，
⑵磨损补偿 主要是针对某把车刀而言， 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， 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， 导致刀尖位置尺寸的改变，此即为该刀具 的磨损补偿。 的磨损补偿。 批量加工后， 批量加工后，各把车刀都应考虑磨损补偿 包括基准车刀） （包括基准车刀）
图示
补偿数据获取： 补偿数据获取：
分别测出各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离[X1， 分别测出各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离[X1， [X1 Z1]、[X2， [X3， Z1]、[X2，Z2] 、[X3，Z3]… 若选刀具1为对刀用的基准刀具，则各刀具的几何 若选刀具 为对刀用的基准刀具， 为对刀用的基准刀具 偏置分别为 [∆Xj ，∆Zj ] ∆Xj1=0、 Xj1=0、 ∆Zj1=0 ∆Xj2 =(X2-X1) x 2、∆Zj2 = Z2-Z1 ∆Xj3 =(X3-X1) x 2、∆Zj3 = Z3-Z1 、
G41 G42 G00 G01 X __ Z __
G40 G00 X__ Z __
说明： 说明：
G41 —刀具半径左补偿 刀具半径左补偿 G42 —刀具半径右补偿 刀具半径右补偿 G40—取消刀具半径补偿 取消刀具半径补偿
G42 G41
指令说明: 指令说明
X、Z 为建立或取消刀补程序段中，刀具移动的 、 为建立或取消刀补程序段中， 终点坐标。 终点坐标。
对于有自动换刀功能的车床来说，执行T指令时 指令时， 对于有自动换刀功能的车床来说，执行 指令时， 将先让刀架转位，按刀具号选择好刀具后， 将先让刀架转位，按刀具号选择好刀具后，再调 整刀架拖板位置来实施刀补。 整刀架拖板位置来实施刀补。
5、刀尖圆弧半径补偿 、 ⑴刀具半径补偿的目的
若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖， 若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖，其 编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。 编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。 若使用带圆弧头车刀（精车时），在加工锥面或 若使用带圆弧头车刀（精车时），在加工锥面或 ）， 圆弧面时，会造成过切或少切。 圆弧面时，会造成过切或少切。 为了保证加工尺寸的准确性， 为了保证加工尺寸的准确性，必须考虑刀尖圆角 半径补偿以消除误差。 半径补偿以消除误差。 由于刀尖圆弧通常比较小(常用 r1.2～1.6 mm), 由于刀尖圆弧通常比较小 常用 ～ 故粗车时可不考虑刀具半径补偿. 故粗车时可不考虑刀具半径补偿
⑸刀具补偿的编程实现 初次加载） 1>刀径补偿的引入（初次加载）：
刀具中心从与编 程轨迹重合到过度 到与编程轨迹偏离 一个偏置量的过程. 一个偏置量的过程
2>刀径补偿进行 刀具中心始终与编程 轨迹保持设定的偏置 距离. 距离.
3>刀径补偿的取消
刀具中心从与编 程轨迹偏离过度到 与编程轨迹重合的 过程. 过程
⑶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， 都有效存在时，实际几何补偿将是这两者 的矢量和。 ∆X=∆Xj+∆Xm、 ∆Z=∆Zj+∆Zm ∆ ∆ 、 ∆ ∆
⑷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 Txxxx来实现的。 来实现的。 来实现的 T xx xx
若刀尖方位码设为0或 时 若刀尖方位码设为 或9时，机床将以刀尖圆弧中 为刀位点进行刀补计算处理； 心为刀位点进行刀补计算处理； 当刀尖方位码设为1~8时，机床将以假想刀尖为 时 当刀尖方位码设为 刀位点，根据相应的代码方位进行刀补计算处理。 刀位点，根据相应的代码方位进行刀补计算处理。
⑷刀具半径补偿指令 格式： 格式：
执行G29指令时 ， 各轴先以 指令时， 各轴先以G00的速度快移到由 执行 指令时 的速度快移到由 前段G28指令定义的中间点位置，然后再向程序 指令定义的中间点位置， 前段 指令定义的中间点位置 指令的目标点快速定位。 指令的目标点快速定位。
参考点
目标点
说明
(1). 使用G27、 G28指令前要求机床在通电后必须 使用 G27 、 28 指令前要求机床在通电后必须 手动) 返回过一次参考点。 (手动) 返回过一次参考点。 (2). 使用G27、 G28指令时 ， 必须预先取消刀补量 使用 G27 、 28 指令时， 指令时 否则会发生不正确的动作。 (用T0000 )，否则会发生不正确的动作。 (3). G27、 G28、 G29指令均属非模态指令 ， 只在本 27 、 28 、 29 指令均属非模态指令， 指令均属非模态指令 程序段内有效。 程序段内有效。 (4). G28、G29指令时， 从中间点到参考点的移动量 28、 29指令时， 指令时 不须计算。 不须计算。
解决: 解决:
•各刀设置不同的工件原点. 各刀设置不同的工件原点. •各刀位置进行比较,设定刀具偏差补偿. 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. 而改变.
⑵刀具使用一段时间后会 磨损,会使加工尺寸产生误 磨损 会使加工尺寸产生误 差. 解决: 解决: •将磨损量测量获得后进行补偿. 将磨损量测量获得后进行补偿.
可以不修改加工程序. 可以不修改加工程序.
⑶数控程序一般是针对刀位点, 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 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 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. 的位置偏差
解决: 解决: •对刀尖圆弧半径进行补偿. 对刀尖圆弧半径进行补偿.
各指令功能： ⑵各指令功能： G27用于检查X轴与Z轴是否能正确返回参考点。 用于检查X 用于检查 轴与Z轴是否能正确返回参考点。
值指机床参考点在工件坐标系的绝对坐标值. X Z 值指机床参考点在工件坐标系的绝对坐标值.
G27 X200.345 Z458.565
执行G28指令时 ， 各轴先以 指令时， 各轴先以G00的速度快移到程 执行 指令时 的速度快移到程 序指令的中间点位置，然后自动返回参考点。 序指令的中间点位置，然后自动返回参考点。到 达参考点后，相应坐标方向的指示灯亮。 达参考点后，相应坐标方向的指示灯亮。
2.3 数控车床刀补与换刀技术
第一节：数控车床刀具补偿 第一节： 第二节： 第二节：换刀程序编写
第一节 数控车床刀具补偿
1、为什么需要刀具补偿 、为什么需要刀具补偿?
⑴编程时,通常设定刀架上各刀在工作 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 其刀尖位置是一致的.但由于刀 位时 其刀尖位置是一致的 但由于刀 具的几何形状、安装不同,其刀尖位置 具的几何形状、安装不同 其刀尖位置 不一致,相对于工件原点的距离不相同 相对于工件原点的距离不相同. 不一致 相对于工件原点的距离不相同
当前刀具号 刀补地址号
过程： 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。 的程序行的内容时， 当程序执行到含 Txxxx的程序行的内容时，即自动到刀补 的程序行的内容时 地址中提取刀偏及刀补数据。 地址中提取刀偏及刀补数据。 驱动刀架拖板进行相应的位置调整。 驱动刀架拖板进行相应的位置调整。 T XX 00取消几何补偿。 取消几何补偿。 取消几何补偿