摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，機(jī)械制造行業(yè)面臨著發(fā)展的黃金階段，但是在發(fā)展的過(guò)程中也暴露出了一些問(wèn)題，例如數(shù)控加工就一直是制約機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。因此我們必須仔細(xì)分析數(shù)控加工中刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用，所以本文作者根據(jù)個(gè)人多年來(lái)相關(guān)行業(yè)的工作經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國(guó)數(shù)控加工的實(shí)際情況，先對(duì)刀具半徑的補(bǔ)償進(jìn)行分析，繼而對(duì)刀具半徑的補(bǔ)償過(guò)程進(jìn)行論述，再對(duì)刀具半徑補(bǔ)償量的指定進(jìn)行分析，最后對(duì)使用刀具補(bǔ)償?shù)淖⒁馐马?xiàng)和刀具半徑補(bǔ)償程序編制中的數(shù)學(xué)處理進(jìn)行論述，希望可以起到拋磚引玉的作用，并不斷推動(dòng)我國(guó)數(shù)控加工的不斷向前發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；刀具；半徑補(bǔ)償；數(shù)學(xué)處理；注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào)：TG547 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 18-0095-01

刀具的半徑補(bǔ)償工作一致制約著機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。因此我們必須分析其存在的問(wèn)題以及使用中需要注意的事項(xiàng)，繼而為機(jī)械制造的發(fā)展提供新的動(dòng)力，下面是筆者個(gè)人的一些淺顯看法，如有不正之處，歡迎大家予以批評(píng)指正。

一、刀具半徑補(bǔ)償?shù)囊饬x

（一）長(zhǎng)度補(bǔ)償以及半徑補(bǔ)償

由于刀具工作在一定的范圍內(nèi)（通常為一個(gè)圓弧半徑），所以我們要在加工零件的過(guò)程中考慮到刀具半徑對(duì)加工精度的影響，通常為了保證加工零件的實(shí)際尺寸，偏移出一個(gè)刀具半徑的距離，這種偏移出一個(gè)刀具半徑的行為被稱作刀具半徑補(bǔ)償。

為了給刀具在軸向給予進(jìn)給補(bǔ)償，所以我們通常采取刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，就是為了可以彌補(bǔ)實(shí)際進(jìn)刀量與程序給定值之間的差距，繼而可以省略不同刀具的長(zhǎng)度尺寸和實(shí)際長(zhǎng)度對(duì)加工精度的影響，編程人員只需要根據(jù)圖紙中零件的尺寸編制出程序，再將作為補(bǔ)償量的刀具半徑加入到半徑補(bǔ)償寄存器中，從而省略了計(jì)算刀具實(shí)際軌跡的過(guò)程，提高了工作效率。通過(guò)采用數(shù)控裝置，我們就可以在實(shí)際工作中忽略刀具半徑對(duì)加工的影響，只需要考慮刀具半徑的補(bǔ)償值就可以保證加工出的零件尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)，大幅度減少了工作量，保證了加工精度。

（二）半徑補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

1.減少了刀具的磨損；

2.提高了編制程序的效率；

2.同一數(shù)模或程序可以實(shí)現(xiàn)不同精度的加工；

4.同一數(shù)模或程序可以實(shí)現(xiàn)凹凸模加工；

5.半徑補(bǔ)償主要用于解決對(duì)實(shí)際圓弧球面切削點(diǎn)以及試切形成的虛擬刀位點(diǎn)軌跡不同而造成的誤差。我們通常都是選擇一個(gè)與刀尖圓弧圓心（實(shí)際切削點(diǎn)）距離相同的點(diǎn)作為編程的軌跡，由于圓弧中心與虛擬刀位點(diǎn)存在著一個(gè)刀尖半徑，所以要采用半徑補(bǔ)償?shù)姆椒ń鉀Q加工尺寸不符要求的問(wèn)題。

二、刀具補(bǔ)償?shù)恼麄€(gè)過(guò)程

（一）刀具補(bǔ)償?shù)慕ⅲ簩⒌谰咧行膹拈_始的編程軌跡轉(zhuǎn)移到與編程軌跡有一個(gè)偏移量的過(guò)程。

（二）刀具補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)行：執(zhí)行相關(guān)指令的程序段后，保持道具中心與編程軌跡之間始終存在一個(gè)偏移量。

（三）刀具補(bǔ)償?shù)娜∠寒?dāng)?shù)毒唠x開工件表面后，刀具中心向編程軌跡逐漸靠攏的過(guò)程。

三、半徑補(bǔ)償量的確定

通常情況下，編程人員均將刀具的半徑視為零，直接按照加工零件的尺寸進(jìn)行編程，將其中計(jì)算刀具中心與編程軌跡的距離交由數(shù)控系統(tǒng)，所以我們可以將刀具的實(shí)際尺寸存放在半徑補(bǔ)償進(jìn)村其中。在零件的加工過(guò)程中，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)刀具半徑和零件程序計(jì)算刀具的中心軌跡，完成整個(gè)加工過(guò)程。一旦加工刀具的尺寸發(fā)生變化，我們不需要修改程序，只需要修改寄存器中的刀具半徑值或者另存一個(gè)刀具半徑就可進(jìn)行加工。

在進(jìn)行加工之前，一定要設(shè)置好刀具半徑補(bǔ)償量。指定的補(bǔ)償量，通常都是按照代碼來(lái)制定刀具的補(bǔ)償好，并將半徑補(bǔ)償兩輸入到代碼補(bǔ)償號(hào)中，并且一定要保證刀具編號(hào)與刀具補(bǔ)償號(hào)的一致。在加工中，如果沒(méi)有更換刀具，則該刀具號(hào)的補(bǔ)償量一直有效。

四、使用刀具半徑補(bǔ)償注意事項(xiàng)

（一）察視角要從補(bǔ)償平面的法線正向往

負(fù)向看，假設(shè)工件不動(dòng)，刀具運(yùn)動(dòng)，延著刀具運(yùn)動(dòng)的方向看過(guò)去，如果需要刀具偏向左邊就是左補(bǔ)，反之右補(bǔ)。

（二）具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消，只有在移動(dòng)指令G00或G01下才能生效。

（三）具半徑補(bǔ)償?shù)慕⑴c取消，應(yīng)在輔助程序段中進(jìn)行，不能編程在輪廓加工的程序段上，這是需要特別注意的地方。具體就是進(jìn)刀線EF和退刀線BA與加工輪廓EDCB必須是各自獨(dú)立的五條線，進(jìn)刀線和退刀線不能是加工輪廓的延伸線，否則產(chǎn)生過(guò)切。

（四）刀線和退刀線的長(zhǎng)度必須大于刀具半徑，否則也產(chǎn)生過(guò)切。

（五）具半徑的補(bǔ)償值存儲(chǔ)在指定的寄存器中，當(dāng)?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償值發(fā)生變化時(shí)，只需要修改寄存器中的刀具半徑值即可，不需要修改程序。因此，利用刀具半徑補(bǔ)償功能編寫的輪廓加工程序，與刀具半徑無(wú)關(guān)。

五、刀具半徑補(bǔ)償程序編制中的數(shù)學(xué)處理

（一）程序編制中的數(shù)學(xué)處理

根據(jù)被加工零件圖樣，按照已經(jīng)確定的加工工藝路線和允許的編程誤差，計(jì)算數(shù)控系統(tǒng)所需要輸入的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理一般包括兩個(gè)內(nèi)容：根據(jù)零件圖樣給出的形狀，尺寸和公差等直接通過(guò)數(shù)學(xué)方法（如三角、幾何與解析幾何法等），計(jì)算出編程時(shí)所需要的有關(guān)各點(diǎn)的坐標(biāo)值；當(dāng)按照零件圖樣給出的條件不能直接計(jì)算出編程所需的坐標(biāo)，也不能按零件給出的條件直接進(jìn)行工件輪廓幾何要素的定義時(shí)，就必須根據(jù)所采用的具體工藝方法、工藝裝備等加工條件，對(duì)零件原圖形及有關(guān)尺寸進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)處理或改動(dòng)，才可以進(jìn)行各點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算和編程工作。

（二）選擇編程原點(diǎn)

從理論上講編程原點(diǎn)選在零件上的任何一點(diǎn)都可以，但實(shí)際上，為了換算尺寸盡可能簡(jiǎn)便，減少計(jì)算誤差，應(yīng)選擇一個(gè)合理的編程原點(diǎn)。銑削加工的編程原點(diǎn)。編程原點(diǎn)選定后，就應(yīng)把各點(diǎn)的尺寸換算成以編程原點(diǎn)為基準(zhǔn)的坐標(biāo)值。為了在加工過(guò)程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值來(lái)計(jì)算坐標(biāo)值。零件圖樣零件的輪廓是由許多不同的幾何要素所組成，如直線、圓弧、二次曲線等，各幾何要素之間的連接點(diǎn)稱為基點(diǎn)?；c(diǎn)坐標(biāo)是編程中必需的重要數(shù)據(jù)。

刀尖半徑補(bǔ)償?shù)募尤胧菆?zhí)行G41或G42指令時(shí)完成的，當(dāng)前面沒(méi)有G41或G42指今時(shí)，可以不用G40指令，而且直接寫入G41或G42指令即可；發(fā)現(xiàn)前面為G41或G42指令時(shí)，則先應(yīng)指定G40指令取消前面的刀尖半徑補(bǔ)償后，在寫入G41或G42指令，刀尖半徑補(bǔ)償?shù)娜∠窃贕41或G42指令后面，加G41指令完成。

六、總結(jié)

綜上所述，為了保證零件的加工精度，我們必須對(duì)數(shù)控加工中刀具半徑補(bǔ)償進(jìn)行詳細(xì)的分析，分析其使用原因、使用方法、注意事項(xiàng)以及數(shù)學(xué)處理方法，只有這樣才能保證數(shù)控加工的準(zhǔn)確性和有效性。大量的事實(shí)表明，只有合理的設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值，才能在提高工作效率的同時(shí)，充分發(fā)揮數(shù)控加工的重要作用，繼而起到存進(jìn)機(jī)械加工行業(yè)不斷向前發(fā)展的作用，繼而為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

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