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數控機床切削刀具補償功能

日期：2010年02月02　來源：沈陽第一機床廠　關鍵字：數控機床
    數控機床在切削過程中不可避免地存在刀具磨損問題，譬如鉆頭長度變短，銑刀半徑變小等，這時加丁出的工件尺寸也隨之變化。如果系統功能中有刀具尺寸補償功能，搖臂鉆床可在操作面板上輸入相應的修正值，使加丁出的工件尺寸仍然符合圖樣要求，否則就得重新編寫數控加工程序。數控機床有了刀具尺寸補償功能后，使數控編程大為簡便，在編程時可以完全不考慮刀具中心軌跡計算，直接按零件輪廓編程。啟動機床加工前，只需輸入使用刀具的參數，數控系統會自動計算出刀具中心的運動軌跡坐標，為編程人員減輕了勞動強度。另外，試切和加工中工件尺寸與圖樣要求不符時，可借助相應的補償加工出合格的零件。刀具尺寸補償通常有三種：刀具位置補償、刀具長度尺寸補償、刀具半徑尺寸補償。
    一、刀具位置補償(主要應用于車床)
    當采用不同尺寸的刀具加工同一輪廓尺寸的零件，或同一名義尺寸的刀具因換刀重調、磨損以及切削力使工件、刀具、機床變形引起工件尺寸變化時，數控機床為加工出合格的零件必須進行刀具位置補償。搖臂鉆床車床的刀架裝有不同尺寸的刀具。設圖示刀架的中心位置戶為各刀具的換刀點，并以1號刀具的刀尖B點為所有刀具的編程起點。當1號刀具從月點運動到／4點時其增量值為
                      Uba=Xa—X1
                      Wba=Za—Z1
    當換2號刀具加工時，2號刀具的刀尖在C點位置，要想運用且、月兩點。的坐標值來實現從C點到／4點的運動，就必須知道月點和C點的坐標差值，利用這個差值對B到A的位移量進行修正，就能實現從C到／4的運動。為此，將9點(作為基準刀尖位置)對C點的位置差值用以C為原點的直角坐標系／、K來表示。
    3．說明
    1)加工完成之后要將刀補取消，刀補號00為取消刀具位置補償。
    2)坐標系變換之后，補償坐標及補償值也需改變。
    3)刀具補償號中記錄的是刀位點相對于刀架相關點或標準刀的兩個尺寸，數控機床有的系統另設一存儲器存人刀位點需微調的數值，此值試切后手動輸入。
    用T代碼對刀具進行補償，一般是在換刀指令后第一個含有移動指令(GOO、G01等)的程序段中進行，搖臂鉆床而取消刀具的補償則是在加工完該刀的工序后，返回換刀點的程序段中執行的。
    二、刀具長度補償
    為了簡化零件的數控加工編程，使數控程序與刀具形狀和刀具尺寸盡量無關。現代CNC系統除了具有刀具半徑補償功能外，還具有刀具長度補償(tool length compensa—tion)功能。數控機床刀具長度補償使刀具垂直于進給平面(比如XY平面，由G17指定)補償一個刀具長度修正值，因此在數控編程過程中，搖臂鉆床一般無需考慮刀具長度。
    刀具長度補償要視情況而定。一般而言，刀具長度補償對于二坐標和三坐標聯動數控加工是有效的，但對于刀具擺動的四、五坐標聯動數控加工，刀具長度補償則無效，在進行刀位計算時可以不考慮刀具長度，但后置處理計算過程中必須考慮刀具長度。
    刀具長度補償在發生作用前，必須先進行刀具參數的設置。數控機床設置的方法有機內試切法、機內對刀法、機外對刀法和編程法。
    有的數控系統補償的是刀具的實際長度與標準刀具的差。有搖臂鉆床的數控系統補償的是刀具相對于相關點的長度。

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