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数控车床的刀尖半径补偿方法探讨

发布时间:2019-12-30   点击次数:238次
  数控车床领域的刀尖半径补偿一直是一个难点。一方面由于它的理论复杂,应用条件严格,让一些人感觉无从下手;另一方面由于常用的台阶轴类的加工,通过几何补偿也能达到精度要求,它不能有效体现,使一些人对它不够重视。事实上,在现代数控系统中,刀尖半径补偿对提高工件综合加工精度具有非常重要的作用是必须熟练掌握的功能。
  数控车床的半径补偿的方法探究:
  1.补偿参数的设置
  对于我们常见的西门子刀补界面,各个参数根据刀具的形状和安装位置设定。对于新安装的机夹刀片,半径可以查阅刀片的相关参数,直接输入。如果无据可查,可手工估算一下,但开始半径不要定的太小,如果设定值小于实际值,可能会造成最后车出的实际尺寸小于轮廓要求。对于锥面或圆弧加工过程中出现的偏差,可以通过车削后,测量工件实际尺寸,输入半径磨耗或修改半径值,以进行补偿调整。
  2.刀补的加入
  和刀具的几何补偿不一样,在刀具参数中,即便刀尖半径已经赋值,但系统在调用刀具补偿号时,不会自动执行半径补偿,必须有相应的指令才能执行。一般是在补偿前的程序段中,加入G41或G42指令。需要注意的是,应用刀补指令,必须根据刀架位置、刀尖与工件相对位置来确定补偿方向,这和圆弧插补指令G02、G03一样,也是依据第三坐标轴的方向判定的。
  G41:面对Y轴负方向指向的平面,沿刀具运动方向看,刀具位于工件左侧时,称为刀具半径左补偿;
  G42:面对Y轴负方向指向的平面,沿刀具运动方向看,刀具位于工件右侧时,称为刀具半径右补偿。
  在使用第三轴判断刀补方向是一件困难的事,为了方便,我们可以这样记忆:
  后置刀架,所见即所得(看到的是左补偿,用G41,看到的是右补偿,用G42);
  前置刀架,所见非所得(看到的是左补偿,用G42,看到的是右补偿,用G41)。
  3.数控车床刀尖补偿的方式和路径
  现代数控系统执行的是C型补偿方式。当刀具执行半径补偿时,系统会一次预读两个程序段,根据两个程序段交点连接的情况计算出相应的运动轨迹后,再依次执行各个程序段。如果是单段运行,会按预读计算的轨迹在第一个程序段的终点处暂停。如果是连续运行,先按预读的两个程序段的计算结果,执行第一个程序段,同时再预读第三个程序段,然后按照第二、第三程序段的计算结果,执行第二程序段,同时,再预读第四程序段,依此顺序完成所有程序段的执行工作。由于采用了提前预读模式,因此,在轮廓控制上很精确。
  刀尖半径补偿分为三个步骤:刀补建立、刀补进行、刀补取消。从无补偿方式到建立G41或G42指令,称为刀补建立。刀补进行是刀具按照半径补偿的设定方式执行工件加工的过程。当设定的补偿工作完成后,用G40指令退出补偿为刀补取消。
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