高 杰

沈陽航空職業(yè)技術學院（沈陽 110034）

刀具半徑補償?shù)恼_應用

高 杰

沈陽航空職業(yè)技術學院（沈陽 110034）

結合數(shù)控實訓教學的實際，詳細分析了編程過程中刀具半徑補償應用所存在的問題；為提高學生對刀具半徑補償?shù)睦斫饧爸噶畹膱?zhí)行提供了依據(jù)，同時也為刀補的正確應用提供了多種方法。

刀補 數(shù)控加工 應用

生產(chǎn)實踐表明靈活應用刀具半徑補償（簡稱刀補）功能，合理設置刀補值，在數(shù)控加工中有著重要的意義。它給我們的編程和加工帶來很大的方便，但在應用中由于不能正確使用刀補指令，加工過程往往出現(xiàn)零件異形或根本加工不出零件。因此教學中要講清它的目的、編程格式、執(zhí)行過程及具體在什么情況下應用，刀補的正確應用及合理設置刀補值，是掌握數(shù)控編程方法及正確加工零件的很好體現(xiàn)。

1 刀補應用中所存在問題

在教學實踐中，刀補應用時主要存在的問題有以下幾方面。①學生不能正確進行刀補方向的判別；②不能正確掌握在哪段程序加或取消刀補；③建立和取消刀補不能成對使用；④忘記加刀補代碼或刀具補償代碼中未設置參數(shù)值；⑤在利用刀補粗、精加工零件時，計算不出應加多少刀補值。

2 刀補的目的

在實際教授學生進行零件加工時，通常只講按理論輪廓編程，那么就需要加刀補。因為，零件加工程序是按零件輪廓編制的，而數(shù)控機床在加工過程中的控制點是刀具中心，如圖1所示，因為銑刀有一定的半徑，所以刀具中心（刀心）軌跡和工件輪廓不重合。實例，讓學生加工凸臺、凹槽類零件。加工凸臺類的零件不加刀補尺寸比圖樣要求小了一個刀具直徑，而加工內(nèi)輪廓時正好相反，不加刀補時實際加工出的尺寸大了一圈。加刀補使加工出的零件尺寸與圖樣一致。

圖1 刀具軌跡

3 刀補的執(zhí)行過程

刀補的執(zhí)行過程，一般可分為3步：建立刀補程序段、刀補執(zhí)行程序段、取消刀補程序段。

3.1 刀補的建立

刀補的建立就是在刀具從起刀點接近工件時，刀具中心從與編程軌跡重合到與編程軌跡偏離一個刀具半徑值的過程。

如圖2所示，分別以內(nèi)、外輪廓加工，且以加左刀補為例進行說明（加右刀補方法一致，只是走刀方向相反）。在實踐中探索出刀補的建立過程是,設起刀點為A點，在A點下刀之后，一定要在下刀之后加刀補，在AB線段加左刀補，這樣，不僅建立了刀補，還實現(xiàn)了零件外輪廓的切線進刀及內(nèi)輪廓的圓弧進刀，避免了切刀痕，提高零件輪廓的加工精度。

圖2 刀具半徑補償?shù)倪^程

3.2 刀補進行

在刀補進行狀態(tài)下，G00、G01、G02、G03都可使用。它根據(jù)讀入的相鄰兩段變成軌跡，自動計算刀具中心的軌跡。在刀補進行狀態(tài)下，刀具中心軌跡與編程軌跡始終偏離一個刀具半徑的距離。

3.3 刀補的取消

刀補的取消就刀具離開工件，刀心軌跡要過渡到與編程軌跡重合的過程。

如圖2所示，刀補的取消過程是,設返回到起刀點A點。外輪廓在GA線段取消刀具半徑左補償，內(nèi)輪廓在DA線段取消刀具半徑左補償。同樣，不僅取消了刀補，還實現(xiàn)了零件外輪廓的切線退刀及內(nèi)輪廓的圓弧退刀。

4 刀補功能的應用

4.1 修改刀具補償值

應用刀補指令加工時，當?shù)毒吣p或重磨后，刀具半徑變小，只需在刀具補償值中輸入改變后的刀具半徑，而不必修改程序。如圖3所示，R1為新刀具的半徑，R2為磨損后刀具的半徑。

圖3 刀具磨損

4.2 用同一程序、同一尺寸的刀具，可進行粗精加工

如圖4所示，當按工件輪廓編程以后，在粗加工零件時我們可以把偏置量設為R+△，其中△為精加工前的加工余量；而在精加工零件時，偏置量仍然設為R（對于有公差要求的零件，精加工時的偏置量應設置為R+平均偏差/2），但這是理論上的數(shù)值，在實際加工中刀具、機床、夾具不可避免的會有誤差，因此，精加工的的偏置量不可能為上述計算的值。

圖4 半徑補償加工應用

4.3 凸凹件的加工

在數(shù)控加工中有許多零件由一凸、一凹兩件進行配合形成，凸凹件的形狀一致，尺寸相同的凸凹部分，我們就可以利用刀補方向可由補償量符號改變，而編制一個程序，進行兩件的加工。在加工凸件時將偏置值設為+D，刀具中心將沿輪廓的外側切削；當加工凹件時將偏置值設為-D，刀具中心將沿輪廓的內(nèi)側切削。這種加工方法在模具加工中應用較多。

4.4 薄壁件的加工

同樣道理，我們可以用一個程序，進行薄壁件的加工，薄壁件內(nèi)外形一致，尺寸相差一個壁厚。加工外輪廓時將偏置值設為+D，加工內(nèi)輪廓時將偏置值設為-（D+δ），δ為薄壁的厚度，通過改變進出刀路線，實現(xiàn)薄壁的加工，而不需要再重新編制一個程序。提高零件的加工效率。

5 結語

刀補在數(shù)控加工中有著非常重要的作用，正確的編制程序，靈活、合理地運用刀補是保證數(shù)控加工有效性、準確性的重要因素。

[1]于春生主編.數(shù)控機床編程及應用.北京:高等教學出版社,2006.

[2]汪紅,李榮兵主編.數(shù)控銑床/加工中心操作工技能鑒定培訓教程.北京:化學工業(yè)出版社,2009.

[3]韓鴻鸞主編.數(shù)控銑工/加工中心操作工.北京:機械工業(yè)出版社,2006.

[4]李南峰,施復興等.高職院校課程建設問題探析.十堰職業(yè)技術學院學報,2004.17（4）.

齊婷婷）