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[数控车床6150]CNC数控车床G40、G41、G42工具半径补偿详细说明

作者:jcmp      发布时间:2021-04-21      浏览量:0
原标题:CNC数控车床G40、G41、G

原标题:CNC数控车床G40、G41、G42工具半径补偿详细说明。

随着现代数控成型刀具的普及使用,大大提高了企业的加工能力,但刀具总是有一定的半径,所以刀具中心的运动轨迹不是加工零件的实际轮廓。用刀具中心轨迹编制加工程序时,程序数学处理工作量大,刀具半径变化时,需要重新修改或编制程序。这样,编程会很麻烦。

利用刀具半径补偿功能,在编制零件加工程序时,根据零件轮廓编程,使用刀具半径补偿命令,在控制面板上使用键盘(CRT/MDI)方式,人工输入刀具半径值,数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算刀具中心的偏移量

1数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿的应用

1.1剪刀尖圆弧半径补偿的分析

数控车床编程时,可以将刀尖视为一个点,根据工件的实际轮廓编制加工程序。但事实上,为了确保刀尖具有足够的强度和提高刀具寿命,刀尖都是半径小的圆弧。一般粗加工所用车刀的刀尖圆弧半径R为0.8mm或1.2mm;精加工所用车刀的圆弧半径R为0.4mm或0.2mm。切削加工时,刀具切削点在刀尖圆弧上波动。切削内孔、外圆和端面时,刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状,但切削锥面和圆弧时,会导致切削或切削不足。

因此,使用车刀切削加工锥面和圆弧时,必须适当修正假设的刀尖路径,使切削加工的工件能够得到正确的尺寸。这种修正方法称为刀尖圆弧半径补偿。

1.2刀尖圆弧半径补偿的方法

对于采用刀尖圆弧半径补偿的加工程序,在加工前将刀尖半径补偿的相关数据输入刀尖补偿内存,在执行加工程序时,数控系统会自动补偿刀尖圆弧半径引起的误差。刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码和T代码指定的刀尖圆弧半径补偿值加入或取消的。其程序段形式为:

其中,G40是取消刀尖圆弧半径补偿的G41是建立工具圆弧半径左补偿的G42是建立工具圆弧半径右补偿。

图1表明,根据工具和工件的相对位置和工具的运动分析,如何选择G41或G42指令。

刀尖圆弧半径补偿值可通过数控系统刀具补偿设置屏幕设置。以广州数控GSK980T系统为例,如图2所示,T指令应与刀具补偿编号相对应,并输入虚拟刀尖位置编号。假设刀尖的位置编号是不同形式的刀具的编码,如图3所示。

2数控铣削加工中刀具半径补偿的应用

2.1刀具半径补偿的目的

在数控铣削/加工中心进行轮廓加工时,刀具中心的轨迹与工件轮廓不一致。如果不考虑工具时,直接按工件轮廓编程很方便,但加工的零件尺寸比图案尺寸要求小的铣刀直径值(加工外轮廓时)或大的铣刀直径值(加工内轮廓时),因此工具必须沿工件轮廓的法向偏移工具半径

2.2工具半径补偿的方法

2.2.1工具半径

工具半径补偿的命令形式:

XYD

式:G41工具半径左补偿命令

G42工具半径右补偿命令

2.2.2取消工具半径补偿

取消工具半径补偿指令格式:G40xtyle

其中G40是取消工具半径补偿指令。使用该指令后,G41、G42。

指令无效

X、Y为取消刀具半径补偿时G00或G01运动的目标点坐标。

2.2.3工具半径补偿的判别方法

在补偿平面的另一轴的正方向上,沿工具的移动方向看,工具在切削轮廓的左侧时,沿工具的前进方向看(假定工件不动),工具在工件轮廓的左侧,称为左补偿,如图4(a)所示,工具在切削轮廓的右侧时,沿工具的前进方向看(假定工件不动),工具在工件轮廓的右侧,称为右补偿,如图4(b)所示。

2.2.4刀具半径补偿值的设置

在MDI面板上,将刀具半径补偿值赋予d代码,地址d对应的偏置存储器中的偏置值通常指刀具的半径值。粗加工时,可输入比工具半径值大的数值,即输入的数值大小为工具半径值和加工馀量之和。

2.3刀具半径补偿在加工中的应用

2.3.1刀具半径补偿,简化程序编制计算量

使用半径为r的圆柱铣刀加工工件轮廓时,如果数控系统没有刀具半径补偿功能,则必须根据偏距为r的刀具中心运动轨迹的数据进行编程,即加工工件轮廓时,实际的工件轮廓必须使刀具偏移实际等距轮廓线编程后,如果工具半径变化或工具磨损,为了加工符合要求的轮廓尺寸,必须重新编程等距线宽度。这会给编程加工带来很大的麻烦。对于具有刀具半径补偿功能的数控系统,不需要计算刀具中心的运动轨迹,只需要根据被加工工件的轮廓进行编程,同时在程序中给出刀具半径的补偿指令,数控系统自动计算后,偏移一定距离进行刀具,加工程序轮廓的工件,大大方便了计算,简化了编程工作。

2.3.2.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部轮廓和外部轮廓时(即凸、凹形面),可以根据零件的轮廓进行编程,设定为子程序。制作主程序时,利用刀具半径补偿功能G41或G42命令,在加工前将刀具半径设定为刀具半径补偿值输入相应的补偿地址,通过调用子程序的方法,可以自动补偿刀具半径,完成内外轮廓的加工。

此外,还可以将内外轮廓作为相同的程序(如统一按外轮廓编程),在加工外轮廓时,将偏置值设置为od,在加工刀具中心沿轮廓外侧切削的内外轮廓时,将偏置值设置为od,在刀具中心沿轮廓内侧切削。

2.3.3运用刀具半径补偿,实现零部件粗加工

编程时,结合子程序调用,编制精加工程序,改变当前刀具半径补偿值即可实现轮廓粗加工和精加工。刀具半径补偿值变大,加工外部轮廓时,外部尺寸变大,加工内部空腔时,内部轮廓尺寸变小。这样,可以根据轮廓和加工馀量的大小,适当修正(扩大)刀具半径补偿值,进行轮廓粗加工和半精加工。半精加工后对工件进行实际测量,根据测量值与图案尺寸进行对比后,修改精加工时的刀具半径补偿值,再对工件进行精加工。这样可以满足加工的要求,加工合格的产品。

2.3.4利用刀具半径补偿,提高工件加工精度

刀具磨损或重磨后,刀具半径变化,即刀具半径变小,通过修改对应的刀具半径补偿值,减少刀具磨损等加工误差另外,在进行第一次试验时,为了保证第一次产品的质量合格,不浪费材料,也采用改变刀具半径补偿值的方法实现。也就是说,通过试验切割后,根据实际测量值修改相应的刀具半径补偿值,进行半精加工和精加工,直到尺寸精度等满足技术要求,即首次试验切割合格后转入批量生产。

工具半径补偿功能有重要用途。如果能够在程序编制过程中充分利用刀具半径补偿功能的优势,结合子程序调用和宏程序综合应用,不仅能解决任何内外轮廓的倒角、倒角,还能降低程序编制的难易度,节省时间,简化程序编制,大幅提高生产效率。

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