数控机床课件——第三章 刀具半径补偿原理和计算

2020/8/23
பைடு நூலகம்
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2.刀补状态下的加工
d c
e
f
g
h
b
a
G40 G41
3刀补状态的取消（含有G40的程序段） o
起刀点
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二.刀具半径补偿计算
1.刀补建立:刀具运动过程中逐步建立起刀补 矢量。
方向： 大小：
Y
X′=X+ △X Y′=Y+ △Y
△Y
A(X,Y) A′(X′,Y′)
3-1.刀补矢量和刀补平面是如何定义的。 3-2.如何定义左补偿和右补偿，代码分别是什么？ 3-3.直线和直线之间有几种转接方式？ 3-4.刀补矢量建立程序段和刀补状态下加工的程序段有什
么不同？ 3-5.分析缩短型转接条件并导出计算公式。 3-6.分析伸长型转接条件并导出计算公式。 3-7.分析插入型转接条件并导出计算公式。 3-8.转接类型的判断条件是什么？
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三. 直线过渡转接分析与计算
1.缩短型转接
AB,AD是刀具半径矢量，
OA,AF是编程轨迹
JB,DK是刀具中心
轨迹，相交于C点。
Y
刀具沿JCK运动是
K
不出现过切
F
的基本条件。因此刀补
C
计算就是根据A点
J
D
的坐标和刀补矢
x
量计算C点的坐标值。
C′
oy
B
α
G
A
X
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Y
B
C
E
A B1 C1 α2
K
B1C1=BCcosα1
α1
x
O
∠BAD= α2- α1
E
D
BC
∠BAC=(α2- α1)/2 J
BC= rD tg ∠BAC= rD tg【 (α2- α1)/2 】
B1C1= rD tg【 (α2- α1)/2 】. Cosα1
ACX=rD sin α1+rD tg【 (α2- α1)/2 】. Cosα1
X′=X+ rDsin α
△X
Y′=Y-rDcos α
α
O X
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2.刀补状态
方向：直线：方
向保持不变，圆弧：Y 方向不断变化
大小：
X′=X+ △X
Y′=Y+ △Y
X′=X+ rDsin α
O
Y′=Y-rDcos α
△Y
A(X,Y) A′(X′,Y′)
△X α
X
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BC= rD
BE
B′ C′ A J x α1
oy
AC′ =AB′- B′C′
D′ D
X
K
CC′=BB′+EC
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四.转接类型的确定
转接类型根据两直线之间的夹角（sinα,cos α)确定，一般可分为八 种情况: （左补偿G41）
（1，1） α
（1，0） α
（0，0）
（0，1）
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程序段2进 行插补(AS)
程序段1插 补输出1(6OS)
六、车床刀尖圆角的补偿计算分析
1、对刀过程
刀尖圆角半径
理想刀尖位置
对刀的过程可以看作是确 定理想刀尖在工件坐标系 中的位置的过程
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2.外圆车刀加工端面、圆柱面和圆锥面的情况
刀尖圆角引起的误差
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练习：
第三章 刀具半径补偿原理和计算
一. 刀具半径补偿的基本概念
刀具半径补偿的工作就是根据编程轨迹，自动计算刀具中心轨迹。
工件
刀具中心轨迹
Y
刀具
O
1）刀补矢量、刀补平面
2）程序段的转接
直线
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直线， 直线
刀具中心轨迹 编程轨迹
X
圆弧 ， 圆弧 圆弧 1
1、刀补矢量的建立
含有G41或G42的程序段是刀补建立程序段
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AC X
rD
sin1 sin2 1 con(2 1)
ACY
rD
con1 con2 1 con(2 1)
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3.插入型转接
按伸长型转接，刀具的中心轨迹应为JSK, 直观上我们看到刀具的空行程很长， 降低了加工效率，事实上，只要
Y
S
c
保证刀具不过切就可以。 因此刀具的中心轨为JC D′ K。 刀补转接计算就是计算C和D′的 坐标，C点的计算条件是：
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α2
Y
C′ B′ A
X
α1
O
X
CB=rDtg｛ (α2-α2)/2 ｝
AC′=AB′+B′C′ CC′=BB′-BE
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2.伸长型转接
OA对应的刀具中心轨迹时JB, AF对应的刀具中心轨迹时 DK, 保证刀具不产生过切是沿着JB和DK的延长线运动， 转折点是它们的交点C。
O
J
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（右补偿G42状态） （1，1）
（0，0）
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（1，0） （0，1）
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进口
计算 sin α cos α
Y sin α变反
Y 缩短型计算
是G42
sin α≥0 cos α≥0
是G42
插入型1计算
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插入型2计算 出口
伸长型计算
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五.数控系统内部刀补计算的工作流程
读入程序段1 做刀补计算 （BS)
读入程序段2 做刀补计算
(BS)
读入程序段3 做刀补计算
(BS)
读入程序段4 做刀补计算
(BS)
程序段1做转
程序段2做转
程序段3做转
(CS)
接计算(CS)
接计算(CS)
接计算(CS)
(AS)
(OS)
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(AS) (OS)
程序段1进行 插补(AS)
(OS)
F y
A B1 C1 α2
K
α1
x
E B
D C
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编程轨迹OA、AF, O,A,F点的坐标是已知的， 角度α1，α2也是已知的。刀补转接计算就是求C点 的坐标值。
O
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J
F y
A B1 C1 α2
K
α1
x
E
D
BC
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具体计算如下：
F
ACX=AC1=AB1+B1C1
y
AB1=rD sin α1