CAXA制造工程师平面轮廓加工中刀具半径补偿的应用

0 引言

　　在进行零件平面轮廓加工时．如果直接按照工件的实际轮廓编程，由于铣刀有一定的半径，因此当加工外轮廓时。加工出的零件尺寸就比图样要求小了一圈；当加工内轮廓时，加工出的零件尺寸就比图样要求大了一圈。为避免此问题，需要将零件的实际轮廓向外(或向内)偏移一个刀具半径．重新计算刀具中心所走路线的坐标值。对于外形复杂的零件，既困难又烦琐。应用刀具半径补偿指令是最好的解决方法，特别是在手工编程时，应用刀具半径补偿指令，不需要再将轮廓值偏移一个刀具半径编程，可以大大减少计算量。而采用CAXA制造工程师软件自动编程时，虽然生成程序的速度快。不需要进行手工计算，但是当刀具磨损、重磨等导致刀具半径发生变化时，就会影响零件的加工精度。如果此时再返回计算机重新画图，重新生成程序，再进行数据传输就比较麻烦．而运用了刀具半径补偿指令后，就不需要重新在计算机上修改建模尺寸，重新生成程序了．只需要在数控机床上修改刀具半径补偿值即可。

1 CAXA制造工程师平面轮廓加工中刀具半径补偿的应用

　　1.1平面轮廓加工参数表

　　图1为平面轮廓加工参数表的加工参数对话框，它包括切削用量，进刀方式、退刀方式、下刀方式、铣刀参数5大项。在填写轮廓补偿内容时，需要考虑

　　刀具大小的影响，即刀具中心线相对于轮廓的偏置补偿量。它有3种方式，即ON、TO、PAST。ON表示刀具中心线与轮廓重合，即不考虑补偿；TO表示刀具中心线不到轮廓，相差一个刀具半径；PAST表示刀具中心线超过轮廓一个刀具半径。在这3种方式中，To、PAST的方式已经考虑了刀具半径对程序的影响，可以不使用G41/G42功能，但如所用刀具出现了磨损．就需重新画图，重新生成数控程序，相对较麻烦。ON的方式是刀心线与轮廓重合，加工出来的零件要比实际零件小一个刀具半径，所以最好配合机床自动补偿功能一起运用。

　　1.2 机床自动补偿功能的运用

　　在平面轮廓加工参数表的最下边有一项是机床自动补偿(G41/G42)．选择该选项，则系统自动生成的数控程序中在下刀到指定高度后的第一个加工点位位置时，自动添加G41/G42(左补偿/右补偿)指令。在指定高度的最后一个加工点位位置自动添加G40(取消补偿)指令，补偿的方向取决于加工的侧边和轨迹的方向。若不选择该项，则在自动生成的数控程序中不会出现G41/G42指令。

　　1.3机床自动补偿应具备的条件
　　(1)轮廓补偿项必须选择“ON”的方式。
　　(2)刀具半径大于零件轮廓的内凹圆角半径时，不能直接使用自动补偿，否则将导致进刀超差而发生过切。在此情况下，如需使用自动补偿，需先将圆角过渡编辑为尖角过渡。

　　1.4 机床自动补偿进、退刀方式的选择

　　进退刀方式对话框如图2所示。在平面轮廓加工中，进退刀方式有4种，分别为垂直方式、直线方式、圆弧方式、强制方式。强制方式一般很少使用。

　　(1)在平面轮廓加工中，选择机床自动补偿功能时，如采用垂直进刀，必须同时满足①单独指定进、退刀点；②进、退刀点的位置应在加工轨迹的半径补偿一侧；③进、退刀点到加工轨迹的距离大于刀具半径。如不能同时满足以上3个条件，就会发生由于半径补偿滞后、取消补偿提前或偏置距离不足而造成的过切现象。
　　(2)如采用直线进刀，也要防止出现过切，可采用以下两种方法：①单独指定进、退刀点：因为刀补的建立就是在刀具从起点接近工件时，刀具中心从与绾程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程，在刀补程序执行段中，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量，直到刀补取消，刀补的取消就是刀具中心轨迹重新过渡到与编程轨迹重合的过程，所以进刀、退刀的直线段长度一定要大于刀具半径，以便能充分进行刀补的建立与取消；②指定进刀角度：保证进刀段直线长度与进刀角度正弦值的乘积大于刀具半径。同时满足以上两个条件，就能防止由于半径补偿滞后、取消补偿提前或偏置距离不足而造成的过切现象。
　　(3)采用圆弧进刀，也要同时满足：①单独指定进、退刀点；②进刀圆弧半径大于刀具半径。以免因进刀超差而导致过切现象的发生。

2 结束语

　　刀具半径补偿功能给数控加工编程带来了方便，灵活运用刀具半径补偿，可以大大提高生产效率和产品合格率。在确认加工零件的二维或三维建模无误和切削工艺参数均合理后，若加工出的轮廓尺寸与设计尺寸稍有偏差需要调整，或者要使粗加工和精加工用同一个NC程序完成，都只需要在数控机床上修改刀具的半径补偿值即可，不必重新生成加工程序或更换刀具，从而达到事半功倍的效果。