何旭鋒

摘 要：本文結(jié)合筆者多年的數(shù)控銑參賽經(jīng)驗(yàn)，介紹數(shù)控銑輪廓精加工時(shí)一個(gè)行之有效的編程技巧，即：如何用同一把精加工立銑刀、同一刀具半徑補(bǔ)償值來完成不同尺寸精度輪廓的精加工，解決數(shù)控銑加工中的一個(gè)技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑 刀具半徑補(bǔ)償 精加工

中圖分類號(hào)：TG54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）02（b）-0176-01

1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用

1.1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程優(yōu)點(diǎn)

用刀補(bǔ)指令編程，優(yōu)點(diǎn)在于能直接沿輪廓編程，與傳統(tǒng)的沿刀具中心軌跡編程相比，編程更為便捷、編程數(shù)量最少（粗、精加工能共用同一程序），尺寸精度的控制只需修改偏置值即可，所以也更為高效、準(zhǔn)確。正因?yàn)橛玫堆a(bǔ)編程有如此突出的優(yōu)點(diǎn)，因此無論在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中還是數(shù)控技能大賽中都有著非常廣泛的應(yīng)用。

1.2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程應(yīng)用

下面以編寫圖4中正方形輪廓的加工程序?yàn)槔?，介紹用刀補(bǔ)編程的具體應(yīng)用（刀具：Φ12硬質(zhì)合金立銑刀；工件材料：110×110 mm硬鋁）。

O0001；

M03S1000；

G90G54G40G00X-70Y-60；

Z50；

Z0；

G01Z-5F60；

G41X-50D01F200；

Y50；

X50；

Y-50；

X-70；

G00Z100；

G40；

M30；

粗、精加工（圖1）正方形輪廓，可共用以上程序，只要適當(dāng)改下刀補(bǔ)值和轉(zhuǎn)速值即可：粗加工為了留出精加工余量0.2 mm，故刀補(bǔ)取6.2 mm，粗加工切除余量較大，故轉(zhuǎn)速較低取1000 mm/min；精加工為了達(dá)到尺寸的中間值，故刀補(bǔ)取6 mm（理論上），為了提高零件表面質(zhì)量，故轉(zhuǎn)速較高取2000 mm/min。

2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓時(shí)的困惑及解決方法

2.1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓時(shí)的困惑

困惑一：零件上不同輪廓的尺寸極限偏差不一致，造成不同輪廓精加工刀補(bǔ)值也不同，導(dǎo)致控制每個(gè)尺寸精度費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

困惑二：零件上同一輪廓不同部位尺寸極限偏差不一致，導(dǎo)致同一輪廓也不能用同一刀補(bǔ)值進(jìn)行精加工。如圖2中，零件中間十字形凸臺(tái)輪廓上的三個(gè)尺寸極限偏差均不同，通常尺寸極限偏差不一致就要用不同刀補(bǔ)值分別進(jìn)行精加工，但如果把該輪廓拆分為三部分用不同刀補(bǔ)分別進(jìn)行精加工，勢(shì)必會(huì)造成各部分之間連接處痕跡明顯。

2.2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓的解決方法

解決方法：精加工編程時(shí)，先根據(jù)每個(gè)尺寸的中間值畫出各條輪廓線，然后根據(jù)畫出的輪廓線用刀補(bǔ)進(jìn)行編程，即可實(shí)現(xiàn)用同一把刀、同一刀補(bǔ)值來保證不同輪廓尺寸精度。

眾所周知，帶有尺寸公差的輪廓精加工后最理想的狀態(tài)是達(dá)到尺寸的中間值，如圖2中，十字形凸臺(tái)輪廓中Φ50的圓精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值49.945；Φ80的圓精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值79.965；寬度16精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值15.925。因此精加工編程時(shí)，可先用CAM軟件根據(jù)每個(gè)尺寸中間值畫出輪廓線，若用直徑Φ12的立銑刀，理論上精加工刀補(bǔ)值取刀具半徑6 mm便可保證輪廓上所有尺寸到達(dá)中間值。

但往往實(shí)際加工時(shí)，由于機(jī)床本身精度有高低、銑刀有磨損、銑刀刀桿伸出刀柄距離太長(zhǎng)剛性下降出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象等因素，導(dǎo)致實(shí)際的精加工刀補(bǔ)值和理論值有偏差，因此找出實(shí)際的刀補(bǔ)值非常關(guān)鍵。由于實(shí)際的刀補(bǔ)值跟眾多因素有關(guān)，因此在操作過程中應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：首先應(yīng)盡可能找一臺(tái)精度較高的機(jī)床，選一把最新的四刃精加工立銑刀，并且裝刀方法要正確，刀桿伸出刀柄長(zhǎng)度要合適。其次是找出其中一個(gè)輪廓的實(shí)際精加工刀補(bǔ)值，可通過改變刀補(bǔ)值的方式多次試切找出最合適的刀補(bǔ)值。再次是檢驗(yàn)之前的刀補(bǔ)值，用之前試出的刀補(bǔ)值對(duì)另一個(gè)輪廓進(jìn)行精加工并用量具檢驗(yàn)尺寸精度，確認(rèn)該刀補(bǔ)值是否正確，如果不正確，就要仔細(xì)檢查之前的操作是否有問題，比如刀具安裝是否正確？量具是否校對(duì)正確？測(cè)量方法是否正確？查明原因后改進(jìn)重試。如果正確，那么該刀補(bǔ)值就是合適的，用該刀補(bǔ)值便能合格完成其余輪廓的精加工，也就實(shí)現(xiàn)了用同一把刀同一刀補(bǔ)完成不同輪廓的精加工。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在數(shù)控銑輪廓精加工時(shí)，用同一把立銑刀、同一刀補(bǔ)值對(duì)零件不同輪廓進(jìn)行精加工，不但零件整體的輪廓尺寸精度容易控制，而且能大大地縮短對(duì)每個(gè)輪廓的精加工時(shí)間，從而大幅度提高精加工效率。因此，無論在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際中還是數(shù)控技能大賽中，此方法都有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 卓良福，邱道權(quán).全國(guó)數(shù)控技能大賽經(jīng)典加工案例集錦（數(shù)控銑床/加工中心部分）[M].華中科技大學(xué)出版社，2010：15-26.

[2] 姚德強(qiáng).數(shù)控銑床加工工藝與技能[M].電子工業(yè)出版社，2013：5-12.

[3] 周曉宏.數(shù)控加工技能綜合實(shí)訓(xùn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011：20-30.

[4] 鄭書華，張鳳辰.數(shù)控銑削編程與操作訓(xùn)練[M].2版.高等教育出版社，2010：4-12.endprint

摘 要：本文結(jié)合筆者多年的數(shù)控銑參賽經(jīng)驗(yàn)，介紹數(shù)控銑輪廓精加工時(shí)一個(gè)行之有效的編程技巧，即：如何用同一把精加工立銑刀、同一刀具半徑補(bǔ)償值來完成不同尺寸精度輪廓的精加工，解決數(shù)控銑加工中的一個(gè)技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑 刀具半徑補(bǔ)償 精加工

中圖分類號(hào)：TG54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）02（b）-0176-01

1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用

1.1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程優(yōu)點(diǎn)

用刀補(bǔ)指令編程，優(yōu)點(diǎn)在于能直接沿輪廓編程，與傳統(tǒng)的沿刀具中心軌跡編程相比，編程更為便捷、編程數(shù)量最少（粗、精加工能共用同一程序），尺寸精度的控制只需修改偏置值即可，所以也更為高效、準(zhǔn)確。正因?yàn)橛玫堆a(bǔ)編程有如此突出的優(yōu)點(diǎn)，因此無論在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中還是數(shù)控技能大賽中都有著非常廣泛的應(yīng)用。

1.2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程應(yīng)用

下面以編寫圖4中正方形輪廓的加工程序?yàn)槔?，介紹用刀補(bǔ)編程的具體應(yīng)用（刀具：Φ12硬質(zhì)合金立銑刀；工件材料：110×110 mm硬鋁）。

O0001；

M03S1000；

G90G54G40G00X-70Y-60；

Z50；

Z0；

G01Z-5F60；

G41X-50D01F200；

Y50；

X50；

Y-50；

X-70；

G00Z100；

G40；

M30；

粗、精加工（圖1）正方形輪廓，可共用以上程序，只要適當(dāng)改下刀補(bǔ)值和轉(zhuǎn)速值即可：粗加工為了留出精加工余量0.2 mm，故刀補(bǔ)取6.2 mm，粗加工切除余量較大，故轉(zhuǎn)速較低取1000 mm/min；精加工為了達(dá)到尺寸的中間值，故刀補(bǔ)取6 mm（理論上），為了提高零件表面質(zhì)量，故轉(zhuǎn)速較高取2000 mm/min。

2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓時(shí)的困惑及解決方法

2.1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓時(shí)的困惑

困惑一：零件上不同輪廓的尺寸極限偏差不一致，造成不同輪廓精加工刀補(bǔ)值也不同，導(dǎo)致控制每個(gè)尺寸精度費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

困惑二：零件上同一輪廓不同部位尺寸極限偏差不一致，導(dǎo)致同一輪廓也不能用同一刀補(bǔ)值進(jìn)行精加工。如圖2中，零件中間十字形凸臺(tái)輪廓上的三個(gè)尺寸極限偏差均不同，通常尺寸極限偏差不一致就要用不同刀補(bǔ)值分別進(jìn)行精加工，但如果把該輪廓拆分為三部分用不同刀補(bǔ)分別進(jìn)行精加工，勢(shì)必會(huì)造成各部分之間連接處痕跡明顯。

2.2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓的解決方法

解決方法：精加工編程時(shí)，先根據(jù)每個(gè)尺寸的中間值畫出各條輪廓線，然后根據(jù)畫出的輪廓線用刀補(bǔ)進(jìn)行編程，即可實(shí)現(xiàn)用同一把刀、同一刀補(bǔ)值來保證不同輪廓尺寸精度。

眾所周知，帶有尺寸公差的輪廓精加工后最理想的狀態(tài)是達(dá)到尺寸的中間值，如圖2中，十字形凸臺(tái)輪廓中Φ50的圓精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值49.945；Φ80的圓精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值79.965；寬度16精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值15.925。因此精加工編程時(shí)，可先用CAM軟件根據(jù)每個(gè)尺寸中間值畫出輪廓線，若用直徑Φ12的立銑刀，理論上精加工刀補(bǔ)值取刀具半徑6 mm便可保證輪廓上所有尺寸到達(dá)中間值。

但往往實(shí)際加工時(shí)，由于機(jī)床本身精度有高低、銑刀有磨損、銑刀刀桿伸出刀柄距離太長(zhǎng)剛性下降出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象等因素，導(dǎo)致實(shí)際的精加工刀補(bǔ)值和理論值有偏差，因此找出實(shí)際的刀補(bǔ)值非常關(guān)鍵。由于實(shí)際的刀補(bǔ)值跟眾多因素有關(guān)，因此在操作過程中應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：首先應(yīng)盡可能找一臺(tái)精度較高的機(jī)床，選一把最新的四刃精加工立銑刀，并且裝刀方法要正確，刀桿伸出刀柄長(zhǎng)度要合適。其次是找出其中一個(gè)輪廓的實(shí)際精加工刀補(bǔ)值，可通過改變刀補(bǔ)值的方式多次試切找出最合適的刀補(bǔ)值。再次是檢驗(yàn)之前的刀補(bǔ)值，用之前試出的刀補(bǔ)值對(duì)另一個(gè)輪廓進(jìn)行精加工并用量具檢驗(yàn)尺寸精度，確認(rèn)該刀補(bǔ)值是否正確，如果不正確，就要仔細(xì)檢查之前的操作是否有問題，比如刀具安裝是否正確？量具是否校對(duì)正確？測(cè)量方法是否正確？查明原因后改進(jìn)重試。如果正確，那么該刀補(bǔ)值就是合適的，用該刀補(bǔ)值便能合格完成其余輪廓的精加工，也就實(shí)現(xiàn)了用同一把刀同一刀補(bǔ)完成不同輪廓的精加工。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在數(shù)控銑輪廓精加工時(shí)，用同一把立銑刀、同一刀補(bǔ)值對(duì)零件不同輪廓進(jìn)行精加工，不但零件整體的輪廓尺寸精度容易控制，而且能大大地縮短對(duì)每個(gè)輪廓的精加工時(shí)間，從而大幅度提高精加工效率。因此，無論在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際中還是數(shù)控技能大賽中，此方法都有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 卓良福，邱道權(quán).全國(guó)數(shù)控技能大賽經(jīng)典加工案例集錦（數(shù)控銑床/加工中心部分）[M].華中科技大學(xué)出版社，2010：15-26.

[2] 姚德強(qiáng).數(shù)控銑床加工工藝與技能[M].電子工業(yè)出版社，2013：5-12.

[3] 周曉宏.數(shù)控加工技能綜合實(shí)訓(xùn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011：20-30.

[4] 鄭書華，張鳳辰.數(shù)控銑削編程與操作訓(xùn)練[M].2版.高等教育出版社，2010：4-12.endprint

摘 要：本文結(jié)合筆者多年的數(shù)控銑參賽經(jīng)驗(yàn)，介紹數(shù)控銑輪廓精加工時(shí)一個(gè)行之有效的編程技巧，即：如何用同一把精加工立銑刀、同一刀具半徑補(bǔ)償值來完成不同尺寸精度輪廓的精加工，解決數(shù)控銑加工中的一個(gè)技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑 刀具半徑補(bǔ)償 精加工

中圖分類號(hào)：TG54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）02（b）-0176-01

1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用

1.1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程優(yōu)點(diǎn)

用刀補(bǔ)指令編程，優(yōu)點(diǎn)在于能直接沿輪廓編程，與傳統(tǒng)的沿刀具中心軌跡編程相比，編程更為便捷、編程數(shù)量最少（粗、精加工能共用同一程序），尺寸精度的控制只需修改偏置值即可，所以也更為高效、準(zhǔn)確。正因?yàn)橛玫堆a(bǔ)編程有如此突出的優(yōu)點(diǎn)，因此無論在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中還是數(shù)控技能大賽中都有著非常廣泛的應(yīng)用。

1.2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）編程應(yīng)用

下面以編寫圖4中正方形輪廓的加工程序?yàn)槔?，介紹用刀補(bǔ)編程的具體應(yīng)用（刀具：Φ12硬質(zhì)合金立銑刀；工件材料：110×110 mm硬鋁）。

O0001；

M03S1000；

G90G54G40G00X-70Y-60；

Z50；

Z0；

G01Z-5F60；

G41X-50D01F200；

Y50；

X50；

Y-50；

X-70；

G00Z100；

G40；

M30；

粗、精加工（圖1）正方形輪廓，可共用以上程序，只要適當(dāng)改下刀補(bǔ)值和轉(zhuǎn)速值即可：粗加工為了留出精加工余量0.2 mm，故刀補(bǔ)取6.2 mm，粗加工切除余量較大，故轉(zhuǎn)速較低取1000 mm/min；精加工為了達(dá)到尺寸的中間值，故刀補(bǔ)取6 mm（理論上），為了提高零件表面質(zhì)量，故轉(zhuǎn)速較高取2000 mm/min。

2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓時(shí)的困惑及解決方法

2.1 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓時(shí)的困惑

困惑一：零件上不同輪廓的尺寸極限偏差不一致，造成不同輪廓精加工刀補(bǔ)值也不同，導(dǎo)致控制每個(gè)尺寸精度費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。

困惑二：零件上同一輪廓不同部位尺寸極限偏差不一致，導(dǎo)致同一輪廓也不能用同一刀補(bǔ)值進(jìn)行精加工。如圖2中，零件中間十字形凸臺(tái)輪廓上的三個(gè)尺寸極限偏差均不同，通常尺寸極限偏差不一致就要用不同刀補(bǔ)值分別進(jìn)行精加工，但如果把該輪廓拆分為三部分用不同刀補(bǔ)分別進(jìn)行精加工，勢(shì)必會(huì)造成各部分之間連接處痕跡明顯。

2.2 用刀具半徑補(bǔ)償（刀補(bǔ)）精加工輪廓的解決方法

解決方法：精加工編程時(shí)，先根據(jù)每個(gè)尺寸的中間值畫出各條輪廓線，然后根據(jù)畫出的輪廓線用刀補(bǔ)進(jìn)行編程，即可實(shí)現(xiàn)用同一把刀、同一刀補(bǔ)值來保證不同輪廓尺寸精度。

眾所周知，帶有尺寸公差的輪廓精加工后最理想的狀態(tài)是達(dá)到尺寸的中間值，如圖2中，十字形凸臺(tái)輪廓中Φ50的圓精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值49.945；Φ80的圓精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值79.965；寬度16精加工后最理想的尺寸是達(dá)到中間值15.925。因此精加工編程時(shí)，可先用CAM軟件根據(jù)每個(gè)尺寸中間值畫出輪廓線，若用直徑Φ12的立銑刀，理論上精加工刀補(bǔ)值取刀具半徑6 mm便可保證輪廓上所有尺寸到達(dá)中間值。

但往往實(shí)際加工時(shí)，由于機(jī)床本身精度有高低、銑刀有磨損、銑刀刀桿伸出刀柄距離太長(zhǎng)剛性下降出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象等因素，導(dǎo)致實(shí)際的精加工刀補(bǔ)值和理論值有偏差，因此找出實(shí)際的刀補(bǔ)值非常關(guān)鍵。由于實(shí)際的刀補(bǔ)值跟眾多因素有關(guān)，因此在操作過程中應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：首先應(yīng)盡可能找一臺(tái)精度較高的機(jī)床，選一把最新的四刃精加工立銑刀，并且裝刀方法要正確，刀桿伸出刀柄長(zhǎng)度要合適。其次是找出其中一個(gè)輪廓的實(shí)際精加工刀補(bǔ)值，可通過改變刀補(bǔ)值的方式多次試切找出最合適的刀補(bǔ)值。再次是檢驗(yàn)之前的刀補(bǔ)值，用之前試出的刀補(bǔ)值對(duì)另一個(gè)輪廓進(jìn)行精加工并用量具檢驗(yàn)尺寸精度，確認(rèn)該刀補(bǔ)值是否正確，如果不正確，就要仔細(xì)檢查之前的操作是否有問題，比如刀具安裝是否正確？量具是否校對(duì)正確？測(cè)量方法是否正確？查明原因后改進(jìn)重試。如果正確，那么該刀補(bǔ)值就是合適的，用該刀補(bǔ)值便能合格完成其余輪廓的精加工，也就實(shí)現(xiàn)了用同一把刀同一刀補(bǔ)完成不同輪廓的精加工。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在數(shù)控銑輪廓精加工時(shí)，用同一把立銑刀、同一刀補(bǔ)值對(duì)零件不同輪廓進(jìn)行精加工，不但零件整體的輪廓尺寸精度容易控制，而且能大大地縮短對(duì)每個(gè)輪廓的精加工時(shí)間，從而大幅度提高精加工效率。因此，無論在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際中還是數(shù)控技能大賽中，此方法都有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 卓良福，邱道權(quán).全國(guó)數(shù)控技能大賽經(jīng)典加工案例集錦（數(shù)控銑床/加工中心部分）[M].華中科技大學(xué)出版社，2010：15-26.

[2] 姚德強(qiáng).數(shù)控銑床加工工藝與技能[M].電子工業(yè)出版社，2013：5-12.

[3] 周曉宏.數(shù)控加工技能綜合實(shí)訓(xùn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011：20-30.

[4] 鄭書華，張鳳辰.數(shù)控銑削編程與操作訓(xùn)練[M].2版.高等教育出版社，2010：4-12.endprint