遲雪

摘 要：在數(shù)控加工中刀具補(bǔ)償功能能夠補(bǔ)償數(shù)控機(jī)床在切削過(guò)程中不可避免的刀具磨損問(wèn)題，能補(bǔ)償?shù)毒邔?shí)際安裝位與理論編程位差，并通過(guò)刀具補(bǔ)償?shù)姆绞綔p少零件加工程序的變更。刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中具有重要的意義，是保障加工精度、提高加工效率的重要措施。在現(xiàn)代數(shù)控加工生產(chǎn)中，操作員及編程設(shè)計(jì)人員應(yīng)正確認(rèn)識(shí)刀具補(bǔ)償?shù)淖饔眉耙饬x，以熟練的刀具補(bǔ)償應(yīng)用，提高數(shù)控加工效率。該文就刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的應(yīng)用及應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析與論述。

關(guān)鍵詞：刀具補(bǔ)償 數(shù)控加工 刀具補(bǔ)償值

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）12（c）-0069-01

1 刀具補(bǔ)償?shù)淖饔门c意義

刀具補(bǔ)償概念是20世紀(jì)六七十年代提出的，是為了降低編程人員根據(jù)刀具理論路線及實(shí)際路線的相對(duì)關(guān)系編程易發(fā)生錯(cuò)誤、提高編程效率而提出的方式。應(yīng)用刀具補(bǔ)償概念，編程人員僅需要按照工件輪廓尺寸進(jìn)行編程，并在建立及執(zhí)行刀補(bǔ)后其數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算及自動(dòng)調(diào)整刀位點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)提高工作效率的目的。隨著刀具補(bǔ)償?shù)纳钊胙芯颗c實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用不斷凸顯，其補(bǔ)償方式也從最初單一補(bǔ)償發(fā)展到現(xiàn)在的刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償?shù)确绞?。通過(guò)不同補(bǔ)償方式的有效運(yùn)用，能夠解決刀具在加工過(guò)程中的軌跡問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)提高加工效率的目標(biāo)。隨著刀具補(bǔ)償應(yīng)用的增加、隨著數(shù)控人員刀補(bǔ)經(jīng)驗(yàn)的積累，不同于傳統(tǒng)刀補(bǔ)應(yīng)用思想的應(yīng)用方式也層出不窮，為提高數(shù)控加工效率、降低數(shù)控加工中編程工作量奠定了基礎(chǔ)。

2 刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

為了更好的了解刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用、提高實(shí)際應(yīng)用成效，數(shù)控加工中必須了解刀具補(bǔ)償?shù)幕驹砑皯?yīng)用原則，并通過(guò)不斷的經(jīng)驗(yàn)積累提高刀具補(bǔ)償應(yīng)用成效。針對(duì)刀具補(bǔ)償指令及使用特點(diǎn)，確定刀補(bǔ)方式。以下就各種類型刀具補(bǔ)償?shù)淖饔门c應(yīng)用技巧進(jìn)行了分析。

2.1 刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

數(shù)控加工中，根據(jù)加工工件要求而需要通過(guò)換刀指令選擇不同刀具進(jìn)行加工時(shí)，刀具長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化。刀具長(zhǎng)度的變化使得非基準(zhǔn)刀位點(diǎn)起始位置與基準(zhǔn)刀位點(diǎn)起始位置不重合，此時(shí)必須對(duì)刀具長(zhǎng)度變化做出適當(dāng)處理，避免零件報(bào)廢或撞刀問(wèn)題的發(fā)生。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償既是為了避免此類問(wèn)題發(fā)生而引入的概念，同時(shí)長(zhǎng)度補(bǔ)償也是提高編程及加工效率的關(guān)鍵點(diǎn)。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償使刀具在垂直于走刀平面（比如G17，XY平面）的方向上偏移一個(gè)刀具長(zhǎng)度修正值，因此在數(shù)控編程過(guò)程中，一般無(wú)須考慮刀具長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，每一把刀的長(zhǎng)度都是不同的，刀具的長(zhǎng)度補(bǔ)償只是和Z坐標(biāo)有關(guān)。刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償由兩種方式，一種是用刀具的實(shí)際長(zhǎng)度作為刀長(zhǎng)的補(bǔ)償，另一種采用刀尖在Z方向上與編程零點(diǎn)的正負(fù)距離值作為補(bǔ)償值。在具體的應(yīng)用中，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償還應(yīng)用于不同規(guī)格刀具或刀具磨損后的調(diào)整，利用刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令補(bǔ)償?shù)毒叩淖兓?，避免了重新調(diào)整刀具或重新對(duì)刀帶來(lái)的工作量增加，提高了加工效率。

2.2 刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控加工中的作用

在數(shù)控加工過(guò)程中以“刀具相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)”為原則，不考慮刀具大小在編程后所引起的、由刀具半徑值所產(chǎn)生的過(guò)切現(xiàn)象。因此需要在編程時(shí)引入刀具半徑補(bǔ)償，根據(jù)實(shí)際刀具大小按照工件輪廓使刀具自動(dòng)偏離輪廓一個(gè)刀具半徑，避免多切問(wèn)題的發(fā)生。根據(jù)數(shù)控加工中對(duì)精度、效率及質(zhì)量的需求，數(shù)控編程及操作人員應(yīng)正確掌握刀具半徑補(bǔ)償?shù)母拍罴皯?yīng)用方法。通過(guò)合理設(shè)置刀具半徑補(bǔ)償值，保障加工精度。刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)利用理論輪廓編程，通過(guò)預(yù)先設(shè)定偏置參數(shù)實(shí)現(xiàn)加工目標(biāo)。刀具半徑補(bǔ)償概念的應(yīng)用能夠在編程過(guò)程中不考慮太多刀具直徑大小問(wèn)題，進(jìn)而提高編程效率。刀具半徑補(bǔ)償一般情況下只是用于銑刀類刀具，在根據(jù)工件尺寸編程后，將刀具半徑作為半徑補(bǔ)償值放在半徑補(bǔ)償儲(chǔ)存器中，在此后的加工中無(wú)論更換銑刀還是進(jìn)行粗精加工轉(zhuǎn)換，只要更改刀具半徑補(bǔ)償值即可。由此可見(jiàn)，刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用能夠極大的降低數(shù)控加工中的編程工作量及計(jì)算工作量，利用刀具補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)加工效率提高的目的。

2.3 刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的技巧

在刀具補(bǔ)償概念應(yīng)用中，需要正確掌握刀具補(bǔ)償?shù)氖褂眉记?，以此?shí)現(xiàn)提高工作效率的目的。在刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令的使用中，應(yīng)首先掌握正負(fù)補(bǔ)償及偏置量的確定技巧。正負(fù)補(bǔ)償量要根據(jù)Z軸的方向確定，如刀具刀位點(diǎn)在編程原點(diǎn)Z坐標(biāo)正方向，則使用負(fù)補(bǔ)償（G44）。在補(bǔ)償功能代號(hào)H后的兩位數(shù)字表示的刀具補(bǔ)償寄存器地址中存放刀具長(zhǎng)度的補(bǔ)償值，以主軸軸端中心作為起刀點(diǎn)，以刀具離軸端伸出長(zhǎng)度為H中的偏置量。這樣能夠避免指令使用錯(cuò)誤帶來(lái)的加工事故，實(shí)現(xiàn)刀具補(bǔ)償應(yīng)用目的。在刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償指令中刀具位置發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)將坐標(biāo)的變化轉(zhuǎn)化為工件坐標(biāo)系的變化，也就是將工件坐標(biāo)系和刀具一起沿Z軸方向移動(dòng)一個(gè)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值，重新建立一個(gè)新的坐標(biāo)系，再將加工程序中的Z坐標(biāo)值放在新的工件坐標(biāo)系中，通過(guò)這樣的方式簡(jiǎn)化刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償中的繁瑣計(jì)算，提高編程效率。

在刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用中，應(yīng)對(duì)刀具半徑補(bǔ)償功能、刀具選擇以及刀具路徑確定等進(jìn)行分析，利用“少吃快走”工藝，提高加工效率。另外，加工中還應(yīng)改變思維方式，利用刀補(bǔ)參數(shù)寄存器常量改變量的方式，加工典型工件，實(shí)現(xiàn)提高加工效率的目的。具體的刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用技巧需要數(shù)控加工人員在實(shí)際的加工中，根據(jù)工件的實(shí)際情況及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)與分析，提高刀具半徑補(bǔ)償概念的利用率。

3 刀具補(bǔ)償應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

在數(shù)控加工中的刀補(bǔ)功能使用中，需要注意以下幾點(diǎn)。首先建立及取消刀補(bǔ)時(shí)，刀具必須在刀補(bǔ)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。其次啟用刀具補(bǔ)償時(shí)，必須了解刀具運(yùn)動(dòng)方向，避免加工方向錯(cuò)誤造成的工件廢品。另外在刀具補(bǔ)償指令應(yīng)用中必須采用先下刀后建立刀補(bǔ)、抬刀后取消刀補(bǔ)程序的方式，避免刀補(bǔ)信息不足、程序無(wú)法計(jì)算等問(wèn)題的發(fā)生，避免抬刀前取消刀補(bǔ)產(chǎn)生的零件報(bào)廢問(wèn)題。最后抬刀后取消刀補(bǔ)，這樣刀具遠(yuǎn)離工件，避免刀具多切現(xiàn)象的發(fā)生。針對(duì)刀具補(bǔ)償應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題及生產(chǎn)安全事故原因，掌握科學(xué)的刀具補(bǔ)償應(yīng)用方法，實(shí)現(xiàn)刀具補(bǔ)償應(yīng)用目標(biāo)。

4 結(jié)論

在現(xiàn)代數(shù)控加工中，刀具補(bǔ)償概念對(duì)加工工作有著重要的影響，是提高加工效率的重要方式。合理利用刀具補(bǔ)償不僅能夠提高加工效率，同時(shí)還能有效避免加工中計(jì)算工作量較大的問(wèn)題、避免計(jì)算錯(cuò)誤等造成的零件報(bào)廢。同時(shí)刀具補(bǔ)償功能還能夠解決加工過(guò)程中刀具磨損問(wèn)題，如果利用得當(dāng)還能夠發(fā)揮更大的功效。例如刀具補(bǔ)償常量、變量的更改能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)刀補(bǔ)加工中不能實(shí)現(xiàn)的功能，通過(guò)加工中經(jīng)驗(yàn)的積累、刀具補(bǔ)償原理及概念的深入分析，此類應(yīng)用方法將得到不斷的擴(kuò)充與完善，為促進(jìn)數(shù)控加工中刀補(bǔ)應(yīng)用技巧的豐富、促進(jìn)數(shù)控加工效率的提高奠定基礎(chǔ)。

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