| 标题 | 刀尖半径补偿在数控车加工中的运用分析 |
| 范文 | 朱泽军 摘 要 在数控车削加工的过程和之中，刀尖圆弧半径补偿是数控车床的主要功能之一，通过对刀尖圆弧半径进行正确的应用，能够对车削加工的加工精度进行一定程度上的保证。本文就针对刀尖半径补偿在数控车加工中的运用进行研究与分析。 关键词 刀尖半径 数控车加工 补偿 运用 中图分类号：TG659文献标识码：A 在机械加工行业之中，数控车床的应用十分广泛，对于技术人员而言，一方面需要对基本的编程能力与操作能力进行有效的掌握，另一方面还需要注重对加工精度进行科学合理的控制，以保证加工质量。在实际加工过程中蚂蚁搬采用粗、精分开的加工工艺，通过对磨耗值进行修改从而实现精度要求，但这种方法加工效率降低，且在精度控制上的效果不是十分理想，可以采用刀尖半径补偿进行精度把握。 1刀尖半径补偿概述 对于数控车刀而言，其刀尖实质上是一个圆球，技术人员在进行编程的过程之中往往会依据相关零件的实际轮廓，将刀尖的半径预设为0，这样一来，编程过程中即按照刀具的理想刀尖坐标来对加工程序进行一定程度的编制。运用这种假设理想条件的方式进行程序编制，如果没有进行补偿处理，则车刀的运行轨迹会存在一定的欠切情况，进而可能使得加工对象难以达到设计尺寸。因此在实际的加工过程中，往往需要先进行半径补偿，半径补偿设定完成之后，系统会在充分依据加工程序的基础之上，对设定好的刀具圆弧半径尺寸进行一定程度的结合，进而对理想的道具运动轨迹坐标进行有效的计算。然后再将这一计算结果与实际轮廓进行对比分析，进而偏移出一个半径值，以这个半径值为标准，对零件尺寸进行合理有效的加工。 2刀尖半径补偿在数控车加工中的运用 2.1半径补偿指令 当前状况下，刀尖半径补偿主要有三个指令，分别如下： G41 G0（G1）X_Z_（F_）（建立左刀补） G42 G0（G1）X_Z_（F_）（建立右刀补） G40 G0（G1）X_Z_（F_）（取消刀尖半径补偿） 在运用上述指令时，需要注意如下几个方面的要求：（1）在编程加工的过程中，对于与工件轴线平行或者垂直的零件的加工时，并不会产生相应的误差;只有在运用理想刀尖对倒角、锥面、圆弧等进行编程加工时，才有可能出现过切与欠切的情况，在这种情况之下则需要对半径补偿指令进行有效应用;（2）半径补偿指令的建立存在限制条件，一般情况下只有保证刀具在直线运动的过程之中才能实现。因此首先必须保证X轴与Z坐标轴中至少有一个坐标是变化的，同时其直线增大货减小需超过一个刀尖半径值。基于上述情况的考虑，选择G00或者G01指令较为适宜;（3）在对G41与G42半径补偿指令进行选择时，需要按照如下的方法进行确定：以刀具运动轨迹为方向，如果刀具在工件的左侧则使用G41指令，而当刀具在工件的右侧时，则使用G42指令。 2.2车刀形状与位置 车刀形状具有多样性的特点，且其在编程加工过程中所处的位置也存在一定的差异性，同时车刀的形状也对刀尖圆弧的位置起到一定的决定作用。因此在进行编程加工的过程中，不仅需要对刀具半径补偿指令进行应用，同时还需要充分结合刀具所处的位置，对选择假象刀尖的方位，进而对补偿量进行合理而有效的确定。 2.3刀具半径编程规则 刀具半径编程需要依据一定的规则进行，重点需注意如下结果要点：（1）G40、G41、G42这三个编程指令只允许与G00、G01结合编程，不允许与其它指令结合编程;（2）在编入G40、G41、G42的G00与G01前后的两个程序段之中，需要保证X轴坐标值或者Z轴坐标值之间至少有一个发生变化;（3）在进行刀补的过程之中，需要对零件的实际轮廓进行充分的结合，并在此基础之上对精加工轨迹进行有效的编写。 3刀尖半径补偿在数控车加工中的实际运用 在对工件进行实际加工的过程之中，因为数控车床的毛坯一般使用棒料、铸锻件较多，因此会存在一定的加工余量。针对这种情况，往往需要采用多次切削的方式进行处理。而FANUC-oi系统可以为其提供多种形式的固定循环功能，例如粗车循环指令、仿形循环指令、精加工指令等。这样一来，就可以对程序进行一定程度的简化，有效减少内存占用。以FANUC-oi系统为例，其刀尖圆弧半径补偿指令采用如下编程： 程序编写： O0001;X15Z-14; G99M03S500;Z-17; T0101;G02X15W-14R14; G00X22Z2;G01W-3; G71U2R1;X18; G71P10Q20U0.5W0F0.3;N20G01Z-38; N10G42G00X0;G70P10Q20; G01Z0F0.1;G40G00X100Z100; G03X8W-4R4;M05; G01Z-8;M30; X11; 4結束语 本文主要针对刀尖半径补偿在数控车加工中的运用进行研究与分析。首先对刀尖半径补偿进行了一定程度的论述，然后在此基础之上从半径补偿指令、车刀形状与位置以及刀具半径编程规则三个方面分析了刀尖半径补偿在数控车加工中的运用。最后结合实际，以FANUC-oi系统为例，进行了刀尖圆弧半径补偿指令编程。综上所述，将刀尖半径补偿应用于数控车加工之中，可以提升加工尺寸的合理性，进而对加工质量进行有效的提升。 参考文献 [1] 周建来，张南乔，刘树春.数控车削系统刀尖半径补偿模型[J].农业机械学报，2008（12）. [2] 李益平.数控车床的刀尖半径补偿分析及应用[J].中国新技术新产品，2010（12）. [3] 袁泉江，陈哲，陈锦辉.数控车床刀尖半径补偿方法探析[J].南方金属，2011（04）. [4] 陈志群.数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析[J].现代机械，2010（06）. |
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