怎么算什么是刀具半径补偿来正确使用进退刀

数控机床多媒体课件 云南昆明工業学校 一、常见的数控铣削刀具介绍 1、数控铣削刀具 铣削刀具选择-加工类型 平面铣削刀具(面铣刀)一般用于较大平面铣削加工! 铣削原理 -- 铣刀分类 面铣刀 三面刃铣刀 立铣刀 铣削刀具,根据加工类型的不同有不同的分类!! 铣削原理 -- 铣刀分类 工件材料不同 切削力不同 非等齒距用于消振 铣刀代号的最后一个字母 根据铣削刀具的形状即齿形的稀疏不同可有不同的分类!! 刀柄系统 铣削刀具的刀柄有不同的形狀其刀柄的锥比值也不一样!! 刀柄系统 莫氏锥度刀柄 莫氏锥度刀柄,其锥度比是7:24也是较常用的一种刀柄!! 一、数控车削刀具介绍 1、常见数控车削刀具 无论什么形状的数控车削刀具,实际刀尖 部分都带有一定的圆角而切削点是刀尖 圆弧与工件的切点。 车削刀具 数控車床上常用的机夹式车削刀具! 车削刀具 根据实际加工要求的不同其机夹式车刀的刀片也有不同形状!! 车刀选择 在实际加工中,根据加工要求的同选择不同的刀具角度!! 焊接车刀和可转位车刀 焊接车刀: 单刀价格便宜 可以多次重磨,容易获得锋利刃口 缺点在于速度低(70米以下) 寿命短刃口安全性差。 可转位车刀: 操作简单换刀对刀容易 刀片有涂层,刃口安全切削速度高, 寿命长生产效率高 刀片磨损一致性强,适合数控机床和 生产线的自动化生产 同学们还需要对各种不同刀具的作用及功能有一定认识和了解才行哟!! 刀片形狀 大刀片形状小刀片形状 可达性更强 振动小 切削力小 刃口弱 刃口更强壮 更高的进给 切削力更大 振动更大 同学们你们知道吗机夹式刀具,其刀片形状不同还具有不同使用性能哟!! 刀片的种类 硬质合金刀片 非涂层硬质合金(H10,S05F) 涂层硬质合金刀片(GC 4015) 金属陶瓷刀片 CT 5015 陶瓷刀片 CC 6080 CBN刀爿 CB 7020 人造金刚石刀片 CD 1810 机夹式刀片还真有多种不同的类型的材质呢!! 请思考那材质不一样其性能一样吗? 金刚石刀片 与硬质合金相比已知的最硬的材料金刚石可更快地和以更高的性价比切削有色金属和非金属材料。 锋利的切削刃生成有优良表面质量的清洁表面金刚石应茬良好的条件下使用。 CD10 金刚石镶尖刀片)具有最长的刀具寿命 金刚石刀具有自己的优点!硬度最高,加工后的零件表面光滑使用寿命長!! ————很受欢迎呢! 一、什么是刀具半径补偿补偿功能及目的 对于刀具而言,不论如何结构刀具的切削部分的几何形状都具有┅定半径的圆弧,在进行编程时候一般都认定为一个理论上的尖角。但是在实际加工中一旦要求对工件轮廓形状进行保障,将产生较夶的切削误差因此,必须考虑刀尖的圆弧情况并对其数据进行补偿,以达到较高的加工精度 注意:随着刀尖的圆弧增大,切削误差將会相应加大 刀具刀尖点确定 虚拟刀尖 刀尖中心 工件 方向1 方向2 R 刀具长度数据产生:刀具的两个方向接触工件表面后,得到的刀具数据为┅虚拟点该点即为刀具编程点。 同学们在实际切削加工过程中刀具有一虚拟的刀尖点。而工件与刀具的切削点是刀尖圆弧与工件的切點 对刀及刀尖切削点确定 2 7 3 1 5 4 6 8 0 9 工件 R 如图,在刀具上有0~9共10个切削点 刀具 通过实际对刀操作演示我们可以发现,一把刀具共有10个切削加工点 頂点刀尖切削点 所有刀尖切削点 虚拟刀尖切削点 刀尖形状及对应的切削点 3 4 2 1 8 6 7 5 2 7 3 1 5 4 6 8 0 9 R 在加工前,必须将所使用的刀尖点在刀具数据参数中进行设定 適用于车床刀具通用刀具 刀具结构一般为偏刀 当采用G46补偿指令,选1~8号刀尖点 当采用G41/G42补偿指令时可选择0~9号所有刀尖点 通用于各类机床 对于車床多用于成型圆头刀 当应用虚拟刀尖点(1、2、3、4)时,刀具以虚拟点按照切屑路径(编程路径)进行移动而实际的解除点与零件要求存在偏差,导致不能达到要求 加工要求 实际切削 刀具中心路径 加工误差 虚拟刀尖点的切削误差 以加工凹圆弧为例:由于虚拟刀尖点的存茬,所以在实际切削加工过程中产生了加工误差因此,为了避免此误差产生我们要进一步研究并运用什么是刀具半径补偿补偿功能来解決此误差

  在实际加工过程中车床的刀尖要呈半径不大的圆弧,这样才能提高刀具的使用寿命和工件表面的加工精度但是在编制程序时,刀尖被看作是个理想的假想点对圓弧车刀而言,刀位点即圆弧的圆心如果不使用补偿功能,编程时必须要计算出圆弧刀刃的实际运动轨迹中心这样会让系统计算量大,运算复杂而且无法保证工件的加工精度。另外如果刀尖的强度小、磨损快,那么刀刃很容易向圆弧形方向转变造成加工的偏差现潒。在近几年随着国内诸多生产线将刀具补偿技术大范围应用,使车床提高了加工精度和编程效率并且使用刀尖圆弧半径补偿和刀具位置补偿功能,能够消除加工过程中对零件切削形状误差的影响因此值得在生产一线推广。

  1.什么是刀具半径补偿补偿概述

  在实際加工中当刀尖半径发生变化后,如刀具磨损、刃磨、更换刀具等编程人员会首先通过对工件的外形尺寸和什么是刀具半径补偿的计算,然后才能得出刀具中心运动轨迹的中心实际操作过程耗费人力、物力,且计算结果的精确性性不高当操作人员需要更换刀具时,偠重新计算什么是刀具半径补偿找到刀具的运动轨迹中心,如果工件外形简单则工作量不大但是若遇到外形复杂的,加工难度将变得非常大实际生产加工时,根据加工精度要求在不同的阶段必须求出刀具相应的轨迹运动中心,这样加工成本也进一步提高面对这样嘚种种问题,我们提出一种什么是刀具半径补偿补偿的方法不用修改原来的编程,只需改变刀具参数中的R 值就可以解决这一问题并且操作非常方便。在数控车床中编制什么是刀具半径补偿补偿的程序具有一定的难度,但是在其加工应用中将带来很多便利补偿的实际效果也非常有效,具有便于操作节约成本等优势。

  2.车床加工什么是刀具半径补偿补偿应用

  2.1 刀尖圆弧半径补偿

  为了保证刀尖的强度降低加工表面的粗糙度,所以多数车床中刀具的刀尖不可能是一个点而是一段半径为0.4—1.6mm 圆弧。但是在数控编程中通常都会針对刀具上的一个点(即刀位点),根据工件的轮廓尺寸编制相应的程序而较为理想的刀位点一般是假想的理想点或者刀尖的圆弧中心嘚位置。当加工端面或者圆柱面时刀尖的圆弧不会影响加工尺寸和形状,但是清角处会有残留物质;在加工锥面时刀尖会对锥面的大尛端有一定影响,可能会出现过切或者少切现象而这些都是刀尖圆弧半径引起加工误差的原因。

  针对这些误差状况我们要选择相應的什么是刀具半径补偿补偿指令来避免带来的损失。通常什么是刀具半径补偿补偿指令有G40、G41、G42 三个其中,G40 是取消什么是刀具半径补偿補偿G41 是什么是刀具半径补偿左补偿(在刀具前进方向左侧补偿),G42 是刀具右补偿(在刀具前进方向左侧补偿)G41/G42 不带任何参数,刀尖圆弧补偿号和刀具偏置补偿号一一对应一般我们可以用G00/G01 指令建立或者取消刀尖圆弧补偿。在补偿过程中数控机床会根据半径补偿指令(G41/G42)和刀具圆弧半径值等信息,自动计算出刀位点的移动轨迹并且按照计算结果偏移一个补偿量,来达到加工精度

  2.2 刀具位置补偿

  实际加工时,车床会存在多把刀具因为一把刀具是根本无法满足加工要求的。在补偿过程中系统会找出多个刀尖相对于基准刀尖點的偏移量,与此同时程序会将这一信息存入相应的刀补地址中接着通过T 指令,刀具的位置补偿从非基准刀尖偏移到基准刀尖位置其ΦT XX XX 为刀具位置补偿指令,前两位是目前的刀具补偿号后两位是刀补地址号;如果补偿完毕则要立即取消指令,取消指令为T XX 00另外,若刀具磨损或者安装刀具引起的位置变化则不需要重新编程因为其车床程序可以自动建立和执行位置补偿功能。

  具体补偿流程中程序會利用T 指令使补偿号和补偿量相对应,操作相应的磨损补偿动作进而补偿X、Z 的磨损补偿量,让各程序的终点相加得到位置

  在程序段中,单独使用T 指令功能可使刀架移动以便控制磨损补偿量,但在G00 方式中刀架是快速移动的,不易被控制因此,在移动磨损量后刀架在参考点位置很有可能引起坐标超程。

  另外针对刀具出现几何形状的补偿动作,笔者在实际操作中得出两种处理方法:一种是變更坐标值不移动刀具,在基准点位置加上或者减去T 指令指定的几何形状对应的补偿量以改变刀位点的坐标值,然后让系统从该点移動刀具;另外一种是对参数设定直接加上或者减去补偿量对其进行补偿。

  3.数控车床中什么是刀具半径补偿补偿应用的注意事项

  為了使刀具更好地在数控车床中刀具补偿应用我们必须注意以下几个问题:

  首先,刀具补偿的建立和取消必须在之前的辅助程序就應该完成不可以在加工零件时完成这个指令,这一点非常关键

  其次,如果需要我们修改什么是刀具半径补偿值时只要储存什么昰刀具半径补偿的值,而不需要修改原来的程序即可将什么是刀具半径补偿的补偿值储存在数控车床系统中。

  第三一般情况下,笁件静止刀具运动,顺着刀具前进方向左侧补偿为左补偿顺着刀具前进方向右侧补偿为右补偿。

  第四在加工过程中,什么是刀具半径补偿必须小于进刀线和退刀线的长度这样才能防止过切现象的发生。

  在数控车床加工中刀尖是圆弧形状的,工件轮廓和和刀位点的轨迹并不是重合的虽然可以根据工件轮廓和刀位点计算出实际的运动轨迹,但是计算过程非常复杂因此在生产中,引入刀尖圓弧半径补偿和刀具位置补偿技术是提高工件的加工精度和加工效率的重要保证。

一般情况下锥体加工时需要运鼡刀尖半径补偿!如果在退刀时过切,说明退刀程序不合理应该让刀具沿着前进方向再多走一点,以避免过切!

你想想一下不论车铣呮要采用半径补偿,都要考虑刀尖或刀具圆心并让圆心彻底走到终点坐标的位置,然后再沿着与程序段垂直方向退刀最后方可取消刀補!

例如,这是一个需要掉头装夹的工件当右端加工到4*45°倒角时,刀具应该如何退刀?

是不是就走到终点坐标(50-24)时就退刀?如果程序這样编工件肯定会过切!为什么呢?简单的说就是刀具还没加工完你就让刀具沿着与切削方向想反的方向移动!正确的做法应该沿长倒角,让刀尖圆心完全走过然后再取消刀补,即可避免过切!

如果你觉得这种方法比较麻烦也可以采用I、K指令!如G0X52W26I5K-6,两种方法的效果都是┅样!但个人尤其喜欢第一种,简单明了往往越简单的方法越是最有效的!

本文来自莫莫的微信公众号【UG数控编程】

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