米兰网页版在线登录_用夹具偏置、刀补等方法，可以挽回不少加工误差

2024-11-16 18:35:01

在加工多个零件或用于多把刀时，由于每把刀具的几何尺寸或形状都是有所不同的，在对被加工零件确认工件坐标系零点后，有适当引进刀具补偿功能，以确保在加工过程中以准确的刀具路径展开工件加工。Part．1常用的3种补偿方法补偿的方法有刀具补偿和夹具偏置补偿，而刀具补偿可分成刀具长度补偿和刀具半径补偿。

长度补偿是指主轴轴向的补偿，也就是铣刀轴向的补偿，而对于铣刀径向的补偿，也就是每把铣刀直径大小不一样，在直径方向的补偿叫半径补偿。1．刀具的长度补偿CNC加工中心编程的数据输出，开始要登录零件的加工中心，才能创建工件编程坐标系，此坐标系只是一个工件坐标系，零点在工件上，CNC加工中心长度补偿只是和Z座标有关，不像X、Y平面内的编程零点；刀具是由主轴锥孔定位而不转变，而Z座标的零点每一把刀的长度都是有所不同的。CNC加工中心要铁环心怀50mm的孔，然后攻丝心怀45mm，分别用一把宽为250mm的钻头和一把宽为350mm的丝锥，再行用钻头钻孔深50mm，此时加工中心早已原作工件零点，当披上丝锥攻丝时，如果两把刀都从原作零点开始加工，丝锥因为比钻头宽而攻丝过长，损毁刀具和工件，如果原作了刀具补偿，把丝锥和钻头的长度展开补偿，当加工中心零点原作之后，即使丝锥和钻头长度有所不同，因补偿的不存在，在调用丝锥工作时，零点Z座标早已自动向Z＋（或Z）补偿了丝锥的长度，确保了加工零点的正确性。2．刀具的半径补偿CNC加工中心有刀具的半径补偿，编成加工程序时可以不考虑到刀具的直径大小，刀长补偿对所有的刀具都限于，而刀具的半径补偿则一般只用作铣刀类刀具；当铣刀加工工件的外轮廓或内轮廓时，就用得上刀具半径补偿，当用端面铣刀加工工件的端面时则只需刀具长度补偿。

CNC加工中心刀具半径补偿是一个较为无以解读和用于的指令，所以在编程中都不过于愿为用于，只不过解读和掌控了用于一起还是对编程和加工带给相当大便利；当打算编成一个用铣刀加工一个工件的外形的程序时，首先要根据工件的外形尺寸和刀具的半径展开精细的计算出来坐标值来具体刀具中心所走的路线，所用的刀具半径只是这把铣刀的半径值，当编完后找到这把铣刀不过于合适要换用其他直径的刀具，这时就要新的计算出来刀具中心所走的路线的坐标值，这对于外形简单的模具来说新的计算出来真是是过于艰难了，一个工件的外形加工分粗加工和精加工，这样粗加工程序编好后也就是已完成了粗加工。经过粗加工工件外形尺寸再次发生了变化，接下来又要计算出来精加工的刀具中心坐标值工作量过于大；如果用了刀具半径补偿就可以忽视刀具半径，根据工件尺寸展开编程，再行把刀具半径作为半径补偿放到半径补偿寄存器里，临时替换铣刀或展开细精加工，只需变更刀具半径补偿值就可以掌控工件外形尺寸的大小了，对程序基本不用于一点改动。3．夹具的偏置补偿加工中心夹具偏置可以不考虑到工件夹具的方位而用于夹具偏置，当CNC加工中心加工小的工件时，工装上一次可以装夹几个工件，不必考虑到每一个工件在编程时的座标零点。只需按照各自的编程零点展开编程，再行用于夹具偏置来移动每一个工件上的编程零点；夹具偏置用于夹具偏置指令G54～G59来继续执行的，也可以用于G92指令原作坐标系；当一个工件加工已完成之后，加工下一个工件时用于G92来新的原作新的工件坐标系。

Part．2刀具长度补偿的案例及指令所谓刀位点是指编制程序和加工时，用作回应刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。数控车刀的刀位点如图所示。

尖形车刀的刀位点一般来说是指刀具的刀尖；圆弧形车刀的刀位点是指圆弧刃的圆心；成形刀具的刀位点也一般来说是指刀尖。1．刀具位移的含义刀具位移是用来补偿假设刀具长度与基准刀具长度之长度劣的功能。

车床数控系统规定X轴与Z轴可同时构建刀具位移。刀具几何位移：由于刀具的几何形状有所不同和刀具加装方位有所不同而产生的刀具位移。刀具磨损位移：由刀具刀尖的磨损产生的刀具位移。

刀具位移补偿功能示例：2．利用刀具几何位移展开对刀操作者（1）对刀操作者的定义调整每把刀的刀位点，使其尽可能重合于某一理想基准点，这一过程称作对刀。（2）对刀操作者的过程①手动操作者加工端面，记录下刀位点的Z向机械坐标值。②手动操作者加工外圆，记录下刀位点的X向机械坐标值，停机测量工件直径，计算出来出有主轴中心的机械坐标值。

③将X、Z值输出适当的刀具几何位移存储器中。（3）利用刀具几何位移展开对刀操作者的实质利用刀具几何位移展开对刀的实质就是利用刀具几何位移使工件坐标系原点与机床原点重合。3．刀具位移的应用于利用刀具位移功能，可以修整因对刀不准确或刀具磨损等原因导致的工件加工误差。

例如：加工外圆表面时，如果外圆直径比拒绝的尺寸大了0．2mm，此时只需将刀具位移存储器中的X值增大0．2，后用原刀具及原程序新的加工该零件，才可修整该加工误差。某种程度，如经常出现Z方向的误差，则其修整办法完全相同。4．刀尖圆弧半径补偿的定义在实际加工中，由于刀具产生磨损及精加工的必须，经常将车刀的刀尖建切成半径较小的圆弧，这时的刀位点为刀尖圆弧的圆心。

为保证工件轮廓形状，加工时不容许刀具刀尖圆弧的圆心运动轨迹与被加工工件轮廓重合，而不应与工件轮廓位移一个半径值，这种位移称作刀尖圆弧半径补偿。圆弧形车刀的刀刃半径位移也与其完全相同。

5．假想刀尖与刀尖圆弧半径在理想状态下，我们总是将尖形车刀的刀位点假想成一个点，该点即为假想刀尖（图中的A点）。在对刀时也是以假想刀尖展开对刀。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他拒绝，刀尖往往不是一个理想的点，而是一段圆弧（如图中的BC圆弧）。

所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所包含的假想圆半径（图中的r）。实践中，所有车刀皆有大小不等或近似于的刀尖圆弧，假想刀尖在实际加工中是不不存在的。

6．并未用于刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析（1）加工台阶面或端面时，对加工表面的尺寸和形状影响并不大，但在端面的中心方位和台阶的清角方位不会产生残余误差，如图所示。（2）加工圆锥面时，对圆锥的锥度会产生影响，但对锥面的大小末端尺寸不会产生较小的影响，一般来说情况下，不会使外锥面的尺寸逆大，而使内锥面的尺寸变大，如图所示。（3）加工圆弧时，不会对圆弧的圆度和圆弧半径产生影响。

加工外凸圆弧时，不会使加工后的圆弧半径变大，其值＝理论轮廓半径R–刀尖圆弧半径r，如图所示。加工内凹圆弧时，不会使加工后的圆弧半径逆大，其值＝理论轮廓半径R＋刀尖圆弧半径r，如图所示。7．刀尖圆弧半径补偿指令1）指令格式G41G01／G00X＿Y＿F＿；刀尖圆弧半径左补偿G42G01／G00X＿Y＿F＿；刀尖圆弧半径右补偿G40G01／G00X＿Y＿；中止刀尖圆弧半径补偿2）指令解释刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判断：a）后置刀架，＋Y轴向外b）前置刀架，＋Y轴向内8．圆弧车刀刀沿方位的确认根据各种刀尖形状及刀尖方位的有所不同，数控车刀的刀沿方位如图所示，共计9种。a）后置刀架，＋Y轴向外b）前置刀架，＋Y轴向内c）明确刀具的适当刀沿号P–假想刀尖点S–刀沿圆心方位r–刀尖圆弧半径部分典型刀具的刀沿号：a）后置刀架的刀沿方位号b）前置刀架的刀沿方位号9．刀尖圆弧半径补偿过程刀尖圆弧半径补偿的过程分成三步：刀调补的创建、刀调补的展开、刀调补的中止。

O0010；N10G99G40G21；（程序初始化）N20T0101；（并转1号刀，继续执行1号刀调补）N30M03S1000；（主轴按1000r／min于是以并转）N40G00X85．0Z10．0；（较慢点定位）N50G42G01X40．0Z5．0F0．2；（刀调补创建）N60Z－18．0；（刀调补展开）N70X80．0；（刀调补展开）N80G40G00X85．0Z10．0；（刀调补中止）N90G28U0W0；（回到参考点）N100M30；（1）刀调补的创建刀调补的创建指刀具从起点相似工件时，车刀圆弧刃的圆心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹背离一个偏置量的过程。该过程的构建必需与G00或G01功能在一起才有效地。N50G42G01X40．0Z5．0F0．2；（刀调补创建）FC–刀调补创建CDE–刀调补展开EF–刀调补中止（2）刀调补展开在G41或G42程序段后，程序转入补偿模式，此时车刀圆弧刃的圆心与编程轨迹一直距离一个偏置量，直到刀调补中止。

N60Z－18．0；（刀调补展开）N70X80．0；（刀调补展开）FC–刀调补创建CDE–刀调补展开EF–刀调补中止（3）刀调补中止刀具离开了工件，车刀圆弧刃的圆心轨迹过渡到与编程轨迹重合的过程称作刀调补中止，如图中的EF段（即N80程序段）。刀调补的中止用G40来继续执行，必须特别注意的是，G40必需与G41或G42交替用于。N80G40G00X85．0Z10．0；（刀调补中止）FC–刀调补创建CDE–刀调补展开EF–刀调补中止10．展开刀具半径补偿时应留意的事项一、刀具圆弧半径补偿模式的创建与中止程序段不能在G00或G01移动指令模式下才有效地。

二、G41／G42不带上参数，其补偿号（代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值）由T指令登录。该刀尖圆弧半径补偿号与刀具偏置补偿号对应。三、使用切线紧贴方式或法线紧贴方式创建或中止刀调补。

对于不便于沿工件轮廓线方向切向或法向紧贴切割时，可根据情况减少一个过渡性圆弧的辅助程序段。四、为了避免在刀具半径补偿创建与中止过程中刀具产生过托现象，在创建与中止补偿时，程序段的接续方位与起点方位最差与补偿方向在同一侧。五、在刀具补偿模式下，一般不容许不存在倒数两段以上的补偿平面内非移动指令，否则刀具也不会经常出现过切等危险性动作。

补偿平面非移动指令一般来说指仅有G、M、S、F、T指令的程序段（如G90、M05）及程序停止程序段（G04X10．0）。六、在自由选择刀尖圆弧偏置方向和刀沿方位时，要特别注意前置刀架和后置刀架的区别。

充份解读和掌控刀具补偿的含义，娴熟运用加工中心刀具各项补偿功能，对于在工作中优化程序编制，程序安全性运营和提升生产效率具备最重要的意义。

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