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数控机床切削刀具补偿功能

日期：2010年02月02　来源：沈阳第一机床厂　关键字：数控机床
    数控机床在切削过程中不可避免地存在刀具磨损问题，譬如钻头长度变短，铣刀半径变小等，这时加丁出的工件尺寸也随之变化。如果系统功能中有刀具尺寸补偿功能，摇臂钻床可在操作面板上输入相应的修正值，使加丁出的工件尺寸仍然符合图样要求，否则就得重新编写数控加工程序。数控机床有了刀具尺寸补偿功能后，使数控编程大为简便，在编程时可以完全不考虑刀具中心轨迹计算，直接按零件轮廓编程。启动机床加工前，只需输入使用刀具的参数，数控系统会自动计算出刀具中心的运动轨迹坐标，为编程人员减轻了劳动强度。另外，试切和加工中工件尺寸与图样要求不符时，可借助相应的补偿加工出合格的零件。刀具尺寸补偿通常有三种：刀具位置补偿、刀具长度尺寸补偿、刀具半径尺寸补偿。
    一、刀具位置补偿(主要应用于车床)
    当采用不同尺寸的刀具加工同一轮廓尺寸的零件，或同一名义尺寸的刀具因换刀重调、磨损以及切削力使工件、刀具、机床变形引起工件尺寸变化时，数控机床为加工出合格的零件必须进行刀具位置补偿。摇臂钻床车床的刀架装有不同尺寸的刀具。设图示刀架的中心位置户为各刀具的换刀点，并以1号刀具的刀尖B点为所有刀具的编程起点。当1号刀具从月点运动到／4点时其增量值为
                      Uba=Xa—X1
                      Wba=Za—Z1
    当换2号刀具加工时，2号刀具的刀尖在C点位置，要想运用且、月两点。的坐标值来实现从C点到／4点的运动，就必须知道月点和C点的坐标差值，利用这个差值对B到A的位移量进行修正，就能实现从C到／4的运动。为此，将9点(作为基准刀尖位置)对C点的位置差值用以C为原点的直角坐标系／、K来表示。
    3．说明
    1)加工完成之后要将刀补取消，刀补号00为取消刀具位置补偿。
    2)坐标系变换之后，补偿坐标及补偿值也需改变。
    3)刀具补偿号中记录的是刀位点相对于刀架相关点或标准刀的两个尺寸，数控机床有的系统另设一存储器存人刀位点需微调的数值，此值试切后手动输入。
    用T代码对刀具进行补偿，一般是在换刀指令后第一个含有移动指令(GOO、G01等)的程序段中进行，摇臂钻床而取消刀具的补偿则是在加工完该刀的工序后，返回换刀点的程序段中执行的。
    二、刀具长度补偿
    为了简化零件的数控加工编程，使数控程序与刀具形状和刀具尺寸尽量无关。现代CNC系统除了具有刀具半径补偿功能外，还具有刀具长度补偿(tool length compensa—tion)功能。数控机床刀具长度补偿使刀具垂直于进给平面(比如XY平面，由G17指定)补偿一个刀具长度修正值，因此在数控编程过程中，摇臂钻床一般无需考虑刀具长度。
    刀具长度补偿要视情况而定。一般而言，刀具长度补偿对于二坐标和三坐标联动数控加工是有效的，但对于刀具摆动的四、五坐标联动数控加工，刀具长度补偿则无效，在进行刀位计算时可以不考虑刀具长度，但后置处理计算过程中必须考虑刀具长度。
    刀具长度补偿在发生作用前，必须先进行刀具参数的设置。数控机床设置的方法有机内试切法、机内对刀法、机外对刀法和编程法。
    有的数控系统补偿的是刀具的实际长度与标准刀具的差。有摇臂钻床的数控系统补偿的是刀具相对于相关点的长度。

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