何 鑫（四川幼兒師范高等?？茖W(xué)校，四川 江油 621700）

刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控銑床中的應(yīng)用

何 鑫
（四川幼兒師范高等?？茖W(xué)校，四川 江油 621700）

刀具半徑補(bǔ)償是數(shù)控銑床中非常重要的功能，它使得編程人員減少繁瑣計(jì)算，只需按零件的輪廓編程。不但簡化了編程，還可以在加工時(shí)進(jìn)行修正，完成零件的粗、精加工，控制輪廓尺寸精度，保證加工質(zhì)量。

刀具半徑補(bǔ)償；數(shù)控銑床；編程

1　刀具半徑補(bǔ)償指令的作用

數(shù)控銑床編程時(shí)，是以刀具中心作為編程軌跡， 利用刀具半徑補(bǔ)償功能，編程只需按零件的實(shí)際輪廓進(jìn)行， 在執(zhí)行刀具補(bǔ)償指令后， 數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算出刀具中心的軌跡，使刀具中心自動偏離工件輪廓一個(gè)刀具半徑值， 加工出所需輪廓。 使用刀具補(bǔ)償功能后，刀具磨損或改變刀具，只需要改變刀具半徑補(bǔ)償值，而不必變更零件加工程序。

2　刀具半徑補(bǔ)償指令方向判定

刀具半徑補(bǔ)償分左補(bǔ)償G41和右補(bǔ)償G42兩種方式。ISO規(guī)定：沿刀具前進(jìn)方向（假定工件靜止）觀察，刀具中心軌跡位于切削輪廓左側(cè)為左補(bǔ)償，位于右側(cè)則為右補(bǔ)償；取消刀具半徑補(bǔ)償用G40。

3　刀具半徑補(bǔ)償使用注意事項(xiàng)

（1）在編程時(shí)，刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕⒑腿∠笥肎00或G01指令來實(shí)現(xiàn)，不得用G02/G03圓弧插補(bǔ)指令，否則執(zhí)行到此程序段時(shí)系統(tǒng)報(bào)警，程序無法執(zhí)行。如：

N30 G17 G41 G01 X0 Y0 D01 F150；

或N60 G17 G40 G01 X0 Y0；

（2）刀具半徑補(bǔ)償平面XY、YZ、XZ產(chǎn)生變化時(shí)，必須先取消刀具半徑補(bǔ)償才能進(jìn)行切換。

（3）D00-D99為刀補(bǔ)號地址，用來調(diào)用刀補(bǔ)表中相對應(yīng)刀具補(bǔ)償值。執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償指令后，數(shù)控系統(tǒng)自動運(yùn)算，使刀具自動補(bǔ)償，不要因?yàn)橥浕蛘咻斿e(cuò)刀具補(bǔ)償值而造成過切現(xiàn)象。

（4）在建立或取消刀具半徑補(bǔ)償時(shí)，刀具在平面內(nèi)的移動距離，必須大于刀具半徑值，如D01賦值為8：

N30 G00 X10 Y0；

N40 G17 G41 G01 X15 Y0 D01 F150；

從（10，0）移動到（15，0）小于8mm，執(zhí)行到該程序段時(shí)系統(tǒng)報(bào)警，程序無法執(zhí)行。

（5）為保證零件輪廓的完整性和表面質(zhì)量，加工外輪廓時(shí)，應(yīng)在刀補(bǔ)建立完成之后，以切線切入的方式切入工件，執(zhí)行刀補(bǔ)后，應(yīng)在切線方向切出工件后再取消刀補(bǔ)；如國無法沿切線切入切出時(shí)（如型腔），可采用過渡圓弧切入和切出的方式，否則容易產(chǎn)生切除不完全、過切或刀痕。

（6）為避免在建立刀補(bǔ)和取消刀補(bǔ)時(shí)產(chǎn)生過切現(xiàn)象，刀具半徑補(bǔ)償建立與取消程序段的起點(diǎn)與終點(diǎn)最好與補(bǔ)償方向位于同側(cè)。

（7）內(nèi)輪廓刀補(bǔ)的建立和取消。在銑削內(nèi)輪廓的時(shí)候，刀具移動受到限制，可先建立刀具半徑補(bǔ)償，然后下刀、取消刀具半徑補(bǔ)償時(shí)應(yīng)先提刀再取消補(bǔ)償。但須注意的是，在建立刀補(bǔ)時(shí)，控制系統(tǒng)要連續(xù)讀入兩段平面位移指令，才能計(jì)算出正確的刀具中心的偏置，即在建立刀補(bǔ)后的程序段中不能插入兩個(gè)或兩個(gè)以上沒有XY坐標(biāo)移動的程序段，否則會造成過切。如：

程序從N30開始建立刀補(bǔ)，N30和N40都為Z方向的位移，XY均未移動，應(yīng)將程序改為：

4　應(yīng)用技巧

（1）由于刀具的磨損或因換刀引起的刀具半徑變化時(shí)，不必重新編程，只需修改相應(yīng)的刀補(bǔ)值即可。刀具在磨損的情況下仍然能夠加工出規(guī)格一致的工件。

（2）利用刀具半徑補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)粗、精加工。刀補(bǔ)表中的半徑值是確定刀具補(bǔ)償量的，可用同一程序通過修改刀補(bǔ)值對零件實(shí)現(xiàn)粗、精加工。按零件輪廓編程后，將刀補(bǔ)表中D賦值，設(shè)為R+Δ，R為刀具半徑，Δ為精加工余量。在精加工時(shí)，將D賦值為R，完成對零件的粗、精加工。

（3）控制輪廓尺寸精度。在實(shí)際加工中材料存在讓刀現(xiàn)象，對精度要求高的尺寸在精加工之后可能還存在偏差，達(dá)不到公差要求，通過檢測計(jì)算出修正值，然后修改刀補(bǔ)值進(jìn)行補(bǔ)償加工，從而提高加工精度。

5　結(jié)論

刀具半徑補(bǔ)償在數(shù)控銑床中有著十分重要的作用和地位，是應(yīng)用最廣最重要的指令。正確、靈活地使用刀具半徑補(bǔ)償功能，是簡化編程和提高零件精度的有效保證。

［1］韓玉勇.數(shù)控機(jī)床與編程［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2009.

［2］羅瑞琳.數(shù)控銑削加工中刀具半徑補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用及注意事項(xiàng)［J］.廣西：裝備制造技術(shù)，2006.

［3］彼得·斯密德［美］.數(shù)控編程手冊［K］.化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.174

何鑫（1986-），男，四川三臺人，本科，助理講師，研究方向：數(shù)控銑床加工中心。