什么是刀具補償,刀具偏移知識介紹
刀具補償是怎么回事?
數控編程時中,通常會將刀具刀尖假想為一個點,加工時根據刀具實際尺寸,自動改變機床坐標軸或刀具刀位點位置,使實際加工輪廓和編程軌跡完全一致,從而實現“刀具補償”。
當刀具磨損、重磨、換刀時,要重新計算刀心軌跡,修改程序。然而當數控系統具備刀具半徑自動補償功能時,則只需按工件輪廓進行編程,數控系統會自動計算刀心軌跡,使刀具偏離工件輪廓一個半徑值,即使刀具磨損、重磨、換刀時,也只需修改刀具偏離工件輪廓的半徑值即偏置值,自動進行刀具半徑補償,不需要修改程序。
刀具補償與刀位點
所謂刀位點是指編制程序和加工時,用于表示刀具特征的點,也是對刀和加工的基準點。數控車刀的刀位點如圖所示。尖形車刀的刀位點通常是指刀具的刀尖;圓弧形車刀的刀位點是指圓弧刃的圓心;成形刀具的刀位點也通常是指刀尖。
換刀點
所謂換刀點是指刀架自動轉位時的位置。大部分數控車床,其換刀點的位置是任意的,換刀點應選在刀具交換過程中與工件或夾具不發生干涉的位置。還有一些機床的換刀點位置是一個固定點,通常情況下,這些點選在靠近機床參考點的位置,或者取機床的第二參考點來作為換刀點。
刀具偏移的含義
刀具偏移是用來補償假定刀具長度與基準刀具長度之長度差的功能。車床數控系統規定X軸與Z軸可同時實現刀具偏移。
刀具幾何偏移:由于刀具的幾何形狀不同和刀具安裝位置不同而產生的刀具偏移。
刀具磨損偏移:由刀具刀尖的磨損產生的刀具偏移。
刀尖圓弧半徑補償
1. 刀尖圓弧半徑補償的定義
在實際加工中,由于刀具產生磨損及精加工的需要,常將車刀的刀尖修磨成半徑較小的圓弧,這時的刀位點為刀尖圓弧的圓心。
為確保工件輪廓形狀,加工時不允許刀具刀尖圓弧的圓心運動軌跡與被加工工件輪廓重合,而應與工件輪廓偏移一個半徑值,這種偏移稱為刀尖圓弧半徑補償。圓弧形車刀的刀刃半徑偏移也與其相同。
2. 假想刀尖與刀尖圓弧半徑
在理想狀態下,我們總是將尖形車刀的刀位點假想成一個點,該點即為假想刀尖(圖中的A點)。
在對刀時也是以假想刀尖進行對刀。但實際加工中的車刀,由于工藝或其他要求,刀尖往往不是一個理想的點,而是一段圓弧(如圖中的BC圓弧)。
所謂刀尖圓弧半徑是指車刀刀尖圓弧所構成的假想圓半徑(圖中的r)。實踐中,所有車刀均有大小不等或近似的刀尖圓弧,假想刀尖在實際加工中是不存在的。
進行刀具半徑補償時應注意的事項
刀具圓弧半徑補償模式的建立與取消程序段只能在G00或G01移動指令模式下才有效。
G41/G42不帶參數,其補償號(代表所用刀具對應的刀尖半徑補償值)由T指令指定。該刀尖圓弧半徑補償號與刀具偏置補償號對應
采用切線切入方式或法線切入方式建立或取消刀補。對于不便于沿工件輪廓線方向切向或法向切入切出時,可根據情況增加一個過渡圓弧的輔助程序段。
為了防止在刀具半徑補償建立與取消過程中刀具產生過切現象,在建立與取消補償時,程序段的起始位置與終點位置最好與補償方向在同一側。
在刀具補償模式下,一般不允許存在連續兩段以上的補償平面內非移動指令,否則刀具也會出現過切等危險動作。補償平面非移動指令通常指僅有G、M、S、F、T指令的程序段(如G90、M05)及程序暫停程序段(G04 X10.0)。
在選擇刀尖圓弧偏置方向和刀沿位置時,要特別注意前置刀架和后置刀架的區別。
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