論述刀具補償在數(shù)控銑削編程加工中的應用

章莉　石泱

摘要：結合實際，將刀具補償技術為研究對象，深入分析該技術在數(shù)控銑削編程加工中的應用要點，實踐可知，通過刀具補償技術的應用，能夠克服數(shù)控銑削編程中遇到的難點問題，給數(shù)控銑削編程加工的工作效率起到了促進作用。

關鍵詞：刀具補償;數(shù)控銑削;編程加工;應用

中圖分類號：TG547? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2019）02-0000-00

0 引言

數(shù)控機床主要就是應用數(shù)字程序來進行機床控制來進行生產制造的一種機械設備。在進行零部件加工的過程中，零部件的外形并不是刀架中的刀位點的運動軌跡，所以在進行加工制造的過程中應該充分考慮到工件的輪廓外形與刀具幾何形狀來計算確定刀位點的運動軌跡，從而可以滿足加工制作的需要。

1 刀具補償概述

刀具補償主要包含了長度補償與半徑補償兩個方面。

1.1 刀具半徑補償

數(shù)控程序主要是按照零件輪廓尺寸來進行編制確認的。因為刀具自身所存在有一定的半徑尺寸，所以在刀位點運動的過程中其路徑并不是零件的輪廓尺寸，而是需要刀具自動的運行刀具半徑尺寸，這種偏移就是我們通常所說的半徑補償。

（1）刀具半徑補償指令。刀具半徑左補償：

G41 G00/

G01 X_Y_Z_D_F_。 刀 具 半 徑 右 補 償 ：

G42 G00/G01X_Y_Z_D_F_。 取 消 刀 具 半 徑 補 償 ：

G40 G00/ G01X_Y_Z_。

（2）G41、G42指令的判斷方法。如下圖1中所示，在垂直方向中，輪廓處于平面第三軸的正向中，從刀具的進給方向中可以發(fā)現(xiàn)，如果刀具處在了輪廓的左側位置上，此時就稱之為左補償，即左刀補[如圖1（a）];如果處于輪廓的右側則稱之為右補償，即右刀補[如圖1（b）]。

1.2 刀具長度補償

數(shù)控機床主要是通過控制刀架在坐標系內的運動來完成零件的加工，一般都需要多種刀具來輪換使用才能達到最終的要求，而刀具長度也存在很大的差異。即便是尺寸安全一致的刀具應用到一臺數(shù)控機床中，刀尖所處的位置也是不同的，因此，在刀架具備相同運動軌跡之下。

2 刀具補償應用實例

2.1 刀具半徑補償?shù)膽眉皩嵗?/p>

使用同一段程序開始進行零件加工制造。（1）在粗加工階段，在進行刀具補償設計中應該包含刀具半徑與精加工余量。（2）精加工過程中，應該將刀具補償尺寸設定為刀具半徑尺寸。例如：按照開始進行零件加工，用Φ25立銑刀設置不同的補償尺寸來開始凸臺加工制作，精加工留3mm余量。

2.2 程序如下

O1841（主程序）

G 17 G54 G90 G40 G49 G21→M03 S1200→G00 X65 Y0 Z50→Z2→G01 Z-5 F150→G41 G00 X30 D01 M98 P0001（粗加工）G40 X65→G41 G00 X30 D02（D02=刀具半徑=12.5）M98 P0001（精加工）G40 X65→G00 Z50→M05→M30→O0001（子程序） →G01Y-20→G02 X20 Y-30 R10→G01 X-20G02→ X-30→ Y-20→ R10→G01 Y20→G02 X-20 Y30 R10→G01 X20→G02 X30 Y20 R10

G01 Y0→M99

使用同一程序開始進行凹凸型的加工。（1）外廓尺寸加工應該設置刀具偏置尺寸來開始加工。（2）內廓形狀加工中，可以通過設置偏置值來開始內側尺寸加工。例如：中加工60×60槽，其與路線完全相同，此時可以使用子程序00001，應用不同的刀具補償方式可以達到最終尺寸的需要。

程序如下：

O1842→G17 G54 G90 G40 G49 G21→→M03 S1200→G00 X0 Y0 Z50→Z2→G01 Z-5 F120

G42 G01 X30 D01→M98 P0001（粗加工） →G40 X0 （取消刀具半徑補償） →G42 G01 X30 D02 （D02=刀具半徑=12.5） →M98 P0001（精加工） →G40 X0→G00 Z50→M05→M30

2.3 刀具半徑補償使用注意事項

（1）刀具補償主要就是在加工的過程中刀尖位置移動到零件位置之后，其應該從刀具中心編程偏移刀具半徑尺寸。在建立與取消刀具補償時，應該確保在相同一側來進行，從而防止出現(xiàn)刀具干涉的情況。

（2）半徑補償?shù)慕⑴c取消是利用 G00 或 G01 程序指令來實現(xiàn)的。在應用G00指令時，應該先設置刀具補償，然后才能根據(jù)需要進行補償?shù)娜∠?/p>

（3）建立或取消半徑補償?shù)倪^程中，應該選擇合理的方式來進行。此時可以根據(jù)需要在程序中加入一些圓弧輔助程序命令，從而實現(xiàn)圓弧切入與切出。

（3）刀具補償時，應該防止出現(xiàn)刀具過切的情況存在，通常在程序編制的過程中，不能存在有兩段或者兩段以上的非補償平移命令存在。

3 結語

經過大量的機械加工實踐經驗分析可以發(fā)現(xiàn)，合理的進行數(shù)控刀具的補償可以大大提升零部件的加工效率與加工質量，這是提升加工精度的主要方式。在數(shù)控加工人員與編程人員進行實踐操作中，應該充分的掌握刀具補償?shù)幕驹恚缓箝_始必要的操作，確定刀具補償更具合理性。

參考文獻

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Discussion on the Application of Tool Compensation in CNC Milling Programming

ZHANG Li1，SHI Yan2

（1.Changzhou Zhongche Auto Parts Co.， Ltd.，Changzhou? Jingsu? 213000;2.Zhongqi Qishuyan Locomotive & Rolling Vehicle Technology Research Institute Co.， Ltd.，Changzhou Jingsu? 213000）

Abstract： Combining with the actual situation， the tool compensation technology is taken as the research object， and the application points of this technology in the numerical control milling programming are deeply analyzed. It is known that the application of the tool compensation technology can overcome the difficult problems encountered in the numerical control milling programming. The working efficiency of CNC milling programming has been promoted.

Key words： tool compensation; CNC milling; programming processing; application