刀具半径补偿功能详解及应用实例

无论是车削还是铣削，在对轮廓加工时，用刀具半径补偿功能可以简化编程。当车削加工时，若采用假象刀尖作为刀位点，在加工锥度或圆弧时，会产生欠切或过切现象。如图6-1所示。只有控制刀尖的圆弧中心作为刀位点，才能避免欠切与过切现象。

 

图1 控制假象刀尖时的欠切与过切现象

 

　　用立铣刀进行轮廓铣削时，由于刀位点在铣刀底面与回转中心的交点处，只有当刀位点与轮廓偏离一个刀具半径时，才能加工出合格的尺寸来。

 

 

　　具备刀具半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，只按零件轮廓编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。操作时还可以用同一个加工程序，通过改变刀具半径的偏移量，对零件轮廓进行粗、精加工。

 

　　（1）刀具半径补偿指令的含义

 

　　G41为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿，如图2a所示；G42为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿，如图2b所示；G40为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42指令无效。G40必须和G41或G42成对使用。

 

 

（a）41补偿后轨迹（b）G42补偿后轨迹
图2 刀具半径补偿

2）刀具半径补偿的过程

 

　　刀具半径补偿的过程分为三步，如图3所示。

 

　　① 刀补的建立，刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过。

 

　　② 刀补进行，执行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量。

 

　　③ 刀补的取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程重合的过程。

 

 

 

 

图3 刀具补偿的过程

3）刀具半径补偿的编程

 

　　车削：

 

　　G00（G01）G41/G42 X_ Z_ D_；刀具半径补偿的建立

 

　　…

 

　　G00（G01）G40 X_ Z_；刀具半径补偿的取消

 

 

　　铣削：

 

　　G00（G01）G41/G42 X_ Y_ D_；刀具半径补偿的建立

 

　　…

 

　　G00（G01）G40 X_ Y_；刀具半径补偿的取消

 

　　（4）注意事项

 

　　① 刀具半径补偿的建
立与取消，只有在移动指令G00或G01下才能生效。

 

　　② 刀具半径补偿的建立与取消，应在辅助程序段中进行，不能编程在轮廓加工的程序段上。

 

　　③刀具半径的补偿值存储在指定的寄存器中，当刀具半径补偿值发生变化时，只需要修改寄存器中的值即可，不需要修改程序。因此，利用刀具半径补偿功能编写的轮廓加工程序，与刀具半径无关。

 

　　④ 车削加工时的G41、G42如图4所示。铣削时顺铣为G41，逆铣为G42。

 

 

 

图4 车削时的刀具半径补偿