数控车床 简单圆锥零件加工
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刀具半径补偿通过准备功能指令 G41/G42 建立。刀具半径补偿 建立后，刀具中心在偏离编程工件轮廓一个半径的等距线轨迹上 运动。
沿刀具运动方向看，刀具在工件左侧时，称为刀具半径左补偿， 如图 3-6（a）所示；刀具在工件右侧时，称为刀具半径右补偿，
如图 3-6（b）所示。在判别时，一定要沿 Y 轴正方向向负方向
…… G40 程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定位， 而是停在与终点位置偏移一个矢量刀尖圆弧半径的位置上。 G41、G42、G40 是模态代码。
在编入 G41、G42、G40 的 G00 与 G01 前后的两个程序段中，X、 Z 值至少有一个值变化，否则发生报警。
1.零件图工艺分析
因此，当使用带有刀尖圆弧半径的刀具加工锥面和圆弧面 时，必须将假设的刀尖点的路径作适当的修正，使切削加工出 来的工件能获得正确的尺寸，这种修正方法称为刀尖圆弧半径 补偿。
现代数控车床控制系统一般都具有刀具半径补偿功能。这类 系统只需要按零件轮廓编程，并在加工前输入刀具半径数据，通过 在程序中使用刀具半径补偿指令，数控装置可自动计算出刀具中心 轨迹，并使刀具中心按此轨迹运动。也就是说，执行刀具半径补偿 后，刀具中心将自动在偏离工件轮廓一个半径值的轨迹上运动，从 而加工出所要求的工件轮廓。
观察刀具所在位置。
若需要取消刀具左、右补偿，可编入 G40 指令，这时，车刀轨 迹按照编程轨迹运动。
3.刀具半径补偿的过程
刀具半径补偿的过程分为以下三步： 刀补的建立，刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一
个偏移量的过程； 刀补的进行，执行 G41 或 G42 指令的程序段后，刀具中心始终
该零件需要加工 φ 50 mm 外圆、锥体、端面和 C2 倒角，同时
控制长度 30 mm、（60±0.05）mm 。尺寸标注完整，轮廓描述清 楚。零件材料为 45 钢，无热处理和硬度要求。通过上述分析，可采 用以下两点工艺措施：
（1）对图样上给定尺寸，编程时全部取其中值。 （2）由于毛坯去除余量不大，可按照工序集中的原则确定加工 工序。 其加工工序如下： 车端面控制总长（60±0.05）mm （可以在普通车床上加工）
以及控制长度 30mm、（60±0.05）mm 。由于该零件的外形相对 简单，去除的余量也不大，因此可采用直线插补指令 G01 编写加工 程序，但要注意加工锥体时的走刀轨迹以及所用刀具的几何形状， 避免过切或欠切现象的发生。
一、圆锥车削加工路线的确定
如图（a） 所示为平行法车正锥 的加工路线。平行法车正锥时，刀具 每次切削的背吃刀量相等，切削运动 的距离较短。采用这种加工路线时，
2.刀尖圆弧半径补偿指令
（1） 指令格式
刀具半径左补偿指令 G41 G01（G00） X（U）__ Z（W） __ F __ ； 刀具半径右补偿指令 G42 G01（G00） X（U）__ Z（W） __ F __ ； 取消刀具半径补偿指令 G40 G01（G00） X（U）__ Z（W）__ ；
（2）指令说明
加工效率高，但需要计算终刀距 S 。
如图（b）所示为终点法车正锥加工路线。终点法车正锥时，
不需要计算终刀距 S ，计算方便，但在每次切削中，背吃刀量是
变化的，而且切削运动的路线较长，容易引起工件表面粗糙度不 一致。
车倒锥的原理与正锥相同。
二、刀尖圆弧半径补偿
刀具的补偿功能是数控车床的一种主要功能，它分为刀具位置 补偿和刀尖圆弧半径补偿，项目二中所讲的对刀就是为了建立刀具 位置补偿，在此只讲述刀尖圆弧半径补偿。
与编程轨迹相距一个偏移量； 刀补的取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹过渡到与编程轨迹重
合的过程。 如图 3-7 所示为刀补建立与取消的过程。
4.刀尖方位的确定
执行刀尖半径补偿功能时，除了与刀具刀尖半径大小有关外， 还和刀尖的方位有关。不同的刀具，刀尖圆弧的位置不同，刀具自 动偏离零件轮廓的方向就不同。如图 3-8 所示，车刀方位有 9 个， 分别用参数 0～9 表示。如车削外圆表面时，从右向左车削，刀的 方位为 3 ；从左向右车削，刀的方位为 4 。
全国中等职业技术学校机电类通用教材
本课圆锥零件加工
知 识 1.了解锥体加工工艺路线的确定。 目 2.掌握刀尖圆弧半径补偿指令的应用。 标
技 能 1.学会锥体零件编程方法及其加工。 目 2.学会倒角加工编程方法及其加工。 标
本任务加工如下图 所示零件，毛坯尺寸为φ55×65 mm ，材 料为 45 钢。该零件需要加工φ50mm 外圆、锥体、端面和 C2 倒角
1.刀尖圆弧半径补偿的目的
在在理想状态下，我们总是将尖 形车刀的刀位点假想成一个点，即为 假想刀尖，如图（a）所示尖头刀。但 实际加工中的车刀，由于工艺或其他 要求，刀尖往往不是一个理想的点， 而是一段圆弧，如图（b）所示。该圆 弧所构成的假想圆半径就是刀尖圆弧 半径。
一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值。 即使是专门刃磨的“尖刀”其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不 可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说 的刀尖只是一“假想刀尖”。但是，编程计算点是根据理论刀尖
（假想刀尖）A 来计算的，相当于图（a）中尖头刀的刀尖点。
实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假
想刀尖是不存在的。
当加工与坐标轴平行的圆柱面和端面轮廓时，刀尖圆弧并不 影响其尺寸或形状，只是可能在起点与终点处造成欠切，这可采用 分别加导入、导出切削段的方法来解决。但当加工锥面、圆弧等非 坐标方向轮廓时，刀尖圆弧将引起尺寸或形状误差，出现欠切或过 切，如下图所示。
5.使用刀尖圆弧半径补偿时的注意事项
G41、G42、G40 指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内 ，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来 建立或取消刀具补偿的。
在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补 偿。目的是为了避免产生加工误差或干涉。
刀尖半径补偿取消在 G41 或 G42 程序段后面，加 G40 程序段， 便使刀尖半径补偿取消，其格式为： G41（或G42）
沿刀具运动方向看，刀具在工件左侧时，称为刀具半径左补偿， 如图 3-6（a）所示；刀具在工件右侧时，称为刀具半径右补偿，
如图 3-6（b）所示。在判别时，一定要沿 Y 轴正方向向负方向
…… G40 程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定位， 而是停在与终点位置偏移一个矢量刀尖圆弧半径的位置上。 G41、G42、G40 是模态代码。
在编入 G41、G42、G40 的 G00 与 G01 前后的两个程序段中，X、 Z 值至少有一个值变化，否则发生报警。
1.零件图工艺分析
因此，当使用带有刀尖圆弧半径的刀具加工锥面和圆弧面 时，必须将假设的刀尖点的路径作适当的修正，使切削加工出 来的工件能获得正确的尺寸，这种修正方法称为刀尖圆弧半径 补偿。
现代数控车床控制系统一般都具有刀具半径补偿功能。这类 系统只需要按零件轮廓编程，并在加工前输入刀具半径数据，通过 在程序中使用刀具半径补偿指令，数控装置可自动计算出刀具中心 轨迹，并使刀具中心按此轨迹运动。也就是说，执行刀具半径补偿 后，刀具中心将自动在偏离工件轮廓一个半径值的轨迹上运动，从 而加工出所要求的工件轮廓。
观察刀具所在位置。
若需要取消刀具左、右补偿，可编入 G40 指令，这时，车刀轨 迹按照编程轨迹运动。
3.刀具半径补偿的过程
刀具半径补偿的过程分为以下三步： 刀补的建立，刀具中心从编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一
个偏移量的过程； 刀补的进行，执行 G41 或 G42 指令的程序段后，刀具中心始终
该零件需要加工 φ 50 mm 外圆、锥体、端面和 C2 倒角，同时
控制长度 30 mm、（60±0.05）mm 。尺寸标注完整，轮廓描述清 楚。零件材料为 45 钢，无热处理和硬度要求。通过上述分析，可采 用以下两点工艺措施：
（1）对图样上给定尺寸，编程时全部取其中值。 （2）由于毛坯去除余量不大，可按照工序集中的原则确定加工 工序。 其加工工序如下： 车端面控制总长（60±0.05）mm （可以在普通车床上加工）
以及控制长度 30mm、（60±0.05）mm 。由于该零件的外形相对 简单，去除的余量也不大，因此可采用直线插补指令 G01 编写加工 程序，但要注意加工锥体时的走刀轨迹以及所用刀具的几何形状， 避免过切或欠切现象的发生。
一、圆锥车削加工路线的确定
如图（a） 所示为平行法车正锥 的加工路线。平行法车正锥时，刀具 每次切削的背吃刀量相等，切削运动 的距离较短。采用这种加工路线时，
2.刀尖圆弧半径补偿指令
（1） 指令格式
刀具半径左补偿指令 G41 G01（G00） X（U）__ Z（W） __ F __ ； 刀具半径右补偿指令 G42 G01（G00） X（U）__ Z（W） __ F __ ； 取消刀具半径补偿指令 G40 G01（G00） X（U）__ Z（W）__ ；
（2）指令说明
加工效率高，但需要计算终刀距 S 。
如图（b）所示为终点法车正锥加工路线。终点法车正锥时，
不需要计算终刀距 S ，计算方便，但在每次切削中，背吃刀量是
变化的，而且切削运动的路线较长，容易引起工件表面粗糙度不 一致。
车倒锥的原理与正锥相同。
二、刀尖圆弧半径补偿
刀具的补偿功能是数控车床的一种主要功能，它分为刀具位置 补偿和刀尖圆弧半径补偿，项目二中所讲的对刀就是为了建立刀具 位置补偿，在此只讲述刀尖圆弧半径补偿。
与编程轨迹相距一个偏移量； 刀补的取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹过渡到与编程轨迹重
合的过程。 如图 3-7 所示为刀补建立与取消的过程。
4.刀尖方位的确定
执行刀尖半径补偿功能时，除了与刀具刀尖半径大小有关外， 还和刀尖的方位有关。不同的刀具，刀尖圆弧的位置不同，刀具自 动偏离零件轮廓的方向就不同。如图 3-8 所示，车刀方位有 9 个， 分别用参数 0～9 表示。如车削外圆表面时，从右向左车削，刀的 方位为 3 ；从左向右车削，刀的方位为 4 。
全国中等职业技术学校机电类通用教材
本课圆锥零件加工
知 识 1.了解锥体加工工艺路线的确定。 目 2.掌握刀尖圆弧半径补偿指令的应用。 标
技 能 1.学会锥体零件编程方法及其加工。 目 2.学会倒角加工编程方法及其加工。 标
本任务加工如下图 所示零件，毛坯尺寸为φ55×65 mm ，材 料为 45 钢。该零件需要加工φ50mm 外圆、锥体、端面和 C2 倒角
1.刀尖圆弧半径补偿的目的
在在理想状态下，我们总是将尖 形车刀的刀位点假想成一个点，即为 假想刀尖，如图（a）所示尖头刀。但 实际加工中的车刀，由于工艺或其他 要求，刀尖往往不是一个理想的点， 而是一段圆弧，如图（b）所示。该圆 弧所构成的假想圆半径就是刀尖圆弧 半径。
一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值。 即使是专门刃磨的“尖刀”其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不 可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说 的刀尖只是一“假想刀尖”。但是，编程计算点是根据理论刀尖
（假想刀尖）A 来计算的，相当于图（a）中尖头刀的刀尖点。
实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假
想刀尖是不存在的。
当加工与坐标轴平行的圆柱面和端面轮廓时，刀尖圆弧并不 影响其尺寸或形状，只是可能在起点与终点处造成欠切，这可采用 分别加导入、导出切削段的方法来解决。但当加工锥面、圆弧等非 坐标方向轮廓时，刀尖圆弧将引起尺寸或形状误差，出现欠切或过 切，如下图所示。
5.使用刀尖圆弧半径补偿时的注意事项
G41、G42、G40 指令不能与圆弧切削指令写在同一个程序段内 ，可与G01、G00指令在同程序段出现，即它是通过直线运动来 建立或取消刀具补偿的。
在调用新刀具前或要更改刀具补偿方向时，中间必须取消刀具补 偿。目的是为了避免产生加工误差或干涉。
刀尖半径补偿取消在 G41 或 G42 程序段后面，加 G40 程序段， 便使刀尖半径补偿取消，其格式为： G41（或G42）