《刀具补偿》PPT课件

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1、一、刀具半径补偿1）刀具半径补偿概述在前面编写的程序中，都没有考虑刀具半径问题。由于刀具半径不为零（原因？）使得加工同一轮廓时各把刀具的中心轨迹都不相同。按照零件的轨迹进行编程，预先输入各把刀具的半径值，NC系统会自动计算出各把刀具的中心轨迹，这种功能称为刀具半径补偿功能。1.2刀具补偿功能及计算原理1）刀具半径补偿概述具有刀具半径补偿功能的数控系统具有如下优点：1、避免计算刀具轨迹，直接按零件轮廓的切削点编程。2、刀具因磨损、重磨、换新刀引起直径改变后不需修改程序，只需更改刀具参数库中刀具参数的直径或者半径值。3、应用同一程序，用同一尺寸的刀具，利用刀补值

2、可进行粗精加工（粗精加工程序通用）。4、利用刀补值控制轮廓的尺寸精度。（刀具直径小数点后2-4位的精度）2）刀具半径补偿指令数控装置大都具有刀具半径补偿功能，为程序编制提供了方便。当编制零件加工程序时，只需按零件轮廓编程，使用刀具半径补偿指令，数控系统便能自动计算出刀具中心的偏移量，并使系统按刀具中心轨迹运动。如图8.2。图8.2刀具半径补偿2）指令：G41、G42、G40刀具半径补偿指令的代码有G40、G41、G42，它们都是模态式代码，均具有长效性。G40是取消刀具半径补偿功能。G41是刀具半径左补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的左侧。G4

3、2是刀具半径右补偿指令。即沿着刀具前进方向，刀具始终位于工件的右侧2）指令：G41、G42、G40功能：G41是刀具左补偿指令（左刀补）。见图8.3a。G42是刀具右补偿指令（右刀补）。见图8.3b。补充：G41、G42的左右手判断法则a)外轮廓补偿b)内轮廓补偿图8.3刀具半径的左右补偿3）刀具半径补偿中执行程序段的工作方式1、刀具补偿建立方式2、刀具补偿进行方式3、刀具补偿取消方式1、刀具补偿建立方式若上一程序段是G40状态，本程序段是G41/G42状态，则该程序段处于刀具补偿建立方式。2、刀具补偿进行方式若上一程序段是G41/G42状态，本程序段仍是G

4、41/G42状态，则该程序段处于刀具补偿进行方式。刀补矢量：大小等于刀具半径，方向垂直于轮廓表面交接情况：直线与直线、直线与圆弧、圆弧与圆弧不相切时，需要产生过渡圆弧3、刀具补偿取消方式若上一程序段是G41/G42状态，本程序段是G40状态，则该程序段处于刀具补偿取消方式。1、刀具补偿建立方式如：N4G41G01X100D01F300N5G42X150Y150D01F300N6Y1002、刀具补偿进行方式圆弧过渡3、刀具补偿取消方式如N5G01G40X140F40N6G00G40X50Y50使用刀补指令的程序段格式一般为：1、G00/G01G41/G42X_

5、_Y__D__F__2、G00/G01G40X__Y__其中：1、中的D__为刀具半径补偿地址，地址中存放的是刀具半径的补偿量；X__Y__为由非刀补状态进入刀具半径补偿状态的起始位置；2、中的X__Y__为由刀补状态过渡到非刀补状态的终点位置，X__Y__即为刀具中心的位置。需要牢记的是：1、建立刀具半径补偿状态及取消刀具半径补偿状态时，刀具移动指令只能用G00或G01，不能用G02或G032、由于刀补运算需要预读后面的运动程序段（原因--刀补流程），因此如果出现连续两个以上的非运动指令（如辅助指令或暂停指令）程序段，或移动量为零的运动程序段时，会出现多切

6、或少切现象，这点应该引起注意。4）硬件数控系统刀补/CNC的刀补1、早期的硬件数控系统由于内存及数据处理能力限制，仅根据本段程序的轮廓尺寸进行刀补，不能解决程序段之间的过渡问题。（编程人员事先估计刀补后可能出现的间断点或交叉点，进行人为处理）程序段转换时（如折线或直线与圆弧不相切时）采用圆弧过渡缺点：拐角处刀具与工件间的接触产生停顿现象，工艺性不好。4）硬件数控系统与CNC的刀补2、CNC的刀补软件实现直线过渡优点：能避免刀具在拐角处的停顿现象。为保证外尖角（外/内轮廓）加工的工艺性（尤其磨削加工尖角时），采取由数控系统根据实际轮廓直接算出刀心轨迹的直线过渡

7、交点坐标值，然后再对原编程轨迹作伸长或缩短的修正的方法。软件实现直线过渡：转接过渡形式分伸长型或缩短型或插入型。转接角（两个相邻零件轮廓段交点处在工件内侧的夹角）为：[180，360)时，为缩短型[90，180）时，为伸长型[0，90）时，为插入型在刀补执行三个步骤中均会有上述三种转接过渡类型。图例：思考：早期的硬件数控系统由于运算速度及硬件结构的限制，直线过渡交点不易求得。讨论--原因？确定刀具中心轨迹时，采用“读一段、计算一段、走一段”的控制方法，无法预计刀补下一段的加工轨迹对本段加工轨迹的影响。CNC系统由于工作方式、运算速度及存储容量都有了很大改进，

8、直线过渡刀补方法得以实现（参考刀补流程图）注意：上面