刀具半径补偿功能在数控加工中的应用

2.2 刀具半径补偿的方法

　　2.2.1 建立刀具半径

　　建立刀具半径补偿的指令格式：

　　式中：G41是建立刀具半径左补偿指令；
　　　　　G42是建立刀具半径右补偿指令；
　　　　　X、Y为建立刀具半径补偿时G00~G01运动的目标点坐标；
　　　　　D为刀具半径补偿地址，其范围为D00～D99，其值可在(CRT／MDI)方式输入。

　　2.2.2 取消刀具半径补偿

　　取消刀具半径补偿指令格式：

　　2.2.3 刀具半径的补偿的判别方法

　　在处于补偿平面的另一根轴的正方向上，沿刀具的移动方向看，当刀具处于切削轮廓左侧时，即顺着刀具前进方向看(假定工件不动)，刀具位于工件轮廓的左边，称左补偿，如图4(a)所示；当刀具处于切削轮廓右侧时，即顺着刀具前进方向看(假定工件不动)，刀具位于工件轮廓的右边，称右补偿，如图4(b)所示。

　　2.2.4 刀具半径补偿值的设定

　　在MDt面板上，把刀具半径补偿值赋给D代码，地址D所对应的偏置存储器中存人的偏置值通常指刀具的半径值。若用来粗加工时，可以输入比刀具半径值大的数值，即输入的数值的大小为刀具半径值与加工余量之和。

　　2.3 刀具半径补偿在加工中的应用

　　2.3.1 利用刀具半径补偿，简化程序的编制计算量

　　当使用半径为R的圆柱铣刀加工工件轮廓时，如果数控系统不具备刀具半径补偿功能，那么必须要按照偏离轮廓距离为R的刀具中心运动轨迹的数据来编程，也就是说在加工工件轮廓时，要想得到实际的工件轮廓必须使刀具偏移实际轮廓的一个刀具半径值。在按等距轮廓线编程后，若刀具半径改变或刀具磨损后，要想加工出满足要求的轮廓尺寸，就必须再次改变等距线宽度重新编程。这样会给编程加工带来很大的麻烦。对于有刀具半径补偿功能的数控系统，就不必计算刀具中心的运动轨迹，只要按照被加工工件的轮廓编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，数控系统会自动计算后，偏置一定的距离后进行走刀，加工出程序轮廓的工件，大大方便了计算，简化了编程的工作。

　　2.3.2应用刀具半径补偿，调用同一程序铣削零件的内轮廓和外轮廓

　　在加工同一公称尺寸的内轮廓和外轮廓时(即凸、凹型面)，可以按零件的轮廓来编程，并将其设置为子程序。在编制主程序时，充分利用刀具半径补偿功能G41或G42指令，并在加工前将刀具半径设定为刀具半径补偿值输入到对应的补偿地址，然后通过调用子程序的方法，就可实现刀具半径自动补偿，完成内外轮廓的加工。

　　另外，也可以将内外轮廓编写为同一程序(如统一按外轮廓编程)，在加工外轮廓时，将偏置值设为+D，刀具中心将沿轮廓外侧切削；当加工内轮廓时，将偏置值设为-D，这时刀具中心将沿轮廓内侧切削。

　　2.3.3 运用刀具半径补偿，实现零件的粗精加工

　　在编制程序时，结合子程序调用，只要编制精加工程序，通过改变当前刀具的半径补偿值就可以实现对轮廓的粗加工与精加工。当把刀具半径补偿值改大，在加工外轮廓时，其外形尺寸就会变大；在加工内型腔时，其内轮廓尺寸就会变小。如此，可以根据轮廓与加工余量的大小，通过适当修改(放大)刀具半径补偿值来进行轮廓的粗加工与半精加工。半精加工后对工件进行实际测量，根据测量值与图样尺寸进行比较后，修改精加工时的刀具半径补偿值，再对工件进行精加工。这样就可以满足加工的要求，加工出合格的产品。

　　2.3.4 利用刀具半径补偿，提高工件的加工精度

　　当刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径将发生变化，即刀具半径将变小，这时可通过修改对应的刀具半径补偿值，减少由于刀具磨损等造成的加工误差，以提高工件的加工精度。另外，在进行首件试切时，为保证首件产品质量合格，而不至于浪费材料，也采取改变刀具半径补偿值的方法来实现。即通过进行试切后，根据实际测量值，再修改对应的刀具半径补偿值，而后进行半精加工与精加工，直到尺寸精度等都符合技术要求，即首件试切合格后转入批量生产。

　　刀具半径补偿功能有很重要的用途。在程序编制的过程中若能充分利用刀具半径补偿功能的优势，结合子程序调用或宏程序来综合应用，不仅还可以解决任意的内外轮廓的倒角、倒圆角，而且还降低了编程的难度、节约了时间、简化了编程，大大的提高了生产效率。