刀尖补偿算法.doc

1 1. 规范数控车削加工程序的 2 种方式。 a. 增量方式 b. 绝对方式 2. 刀尖半径补偿的应用。刀尖圆弧半径补偿编制数控车削加工程序时,理论上是将车刀刀尖看成一个点,如图一所示的 A 点就是理论刀尖点。该点是编程时确定加工轨迹的点,数控系统控制该点的运动轨迹。图一图二实际加工中的车刀,由于工艺或其他要求,刀尖往往不是一个理想的点, 而是一段圆弧, 如图二中的 BC 圆弧。实际加工中, 所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧,假想的刀尖 A 在实际加工中是不存在的,切削加工时刀具在数控系统控制下,以理论刀尖 A 点按加工轨迹运动,而切削点根据不同的加工状态在 BC 圆弧上移动。所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆弧半径进行补偿,仅按照工件轮廓编制的程序来进行加工,将会产生加工误差。 1. 不使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析用圆弧刀尖的外圆车刀切削加工时,圆弧刃车刀的对刀点分别为 B点和C点( 图二), 所形成的假想刀位点为 A点。但实际加工中, 刀具切削点在刀尖圆弧上变动,从而在加工过程中可能产生过切或少切。因此,采用圆弧刃车刀在不使用刀尖圆弧半径补偿的情况下,加工会出现以下几种情况: (1) 加工台阶面或端面时, 对加工表面的尺寸和形状影响不大, 但在端面的中心位置和台阶的清角位置会产生残留误差,图三。图三 2 ( 2) 加工圆锥面时, 对圆锥的锥度不会产生影响, 但对锥面的大小端尺寸会产生较大的影响。通常情况下,会使外锥面的尺寸变大,如图四, 而使内锥面的尺寸变小。实际轮廓理论轮廓图四( 3) 加工圆弧时, 会对圆弧的圆度和圆弧半径产生影响。加工外圆弧时, 会使加工后的圆弧半径变小, 实际轮廓与理论轮廓在 45° 处最大误差值= 刀尖圆弧*- 刀尖圆弧半径,如图五。图五 3 加工内凹圆弧时, 会使加工后的圆弧半径变大, 实际轮廓与理论轮廓在 45° 处最大误差值= 刀尖圆弧*- 刀尖圆弧半径,如图六。图六 2. 具备刀尖圆弧半径补偿功能时的刀具半径补偿现代数控系统一般都有刀具半径补偿功能,为编制程序提供方便。有刀具半径补偿功能的数控系统,编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹, 只按零件轮廓编程。使用刀具半径补偿指令 G41/G42 ,并在控制面板上手工输入刀具半径,数控装置便能自动计算出刀具中心轨迹,并按刀具中心轨迹运动。(1) 确定刀具号和刀具半径补偿号 Txx/Dxx (2) 确定刀具半径补偿类型在机床控制面板上选择刀具补偿菜单,填写刀具补偿类型参数 DP1 。车床补偿类型 DP1=500 。(3) 设定刀尖位置方向参数 DP2 具备刀具半径补偿功能的数控系统, 除利用刀具半径补偿指令外, 还应根据刀具的刀尖形状和切削时所处的位置,选择假想刀尖的方位。按假想刀尖的方位,确定补偿量。根据各种刀尖形状及刀尖位置的不同,数控车刀的刀尖方位共有 9 种,如图七、图八、图九。箭头表示刀尖方向,如果按刀尖圆弧中心编程,则选用 9 号方位。 45 ?刀尖方位号确定——刀尖位置在车床中心后面图七?刀尖方位号确定——刀尖位置在车床中心前面图八?刀尖方位号确定——刀尖位置在立车图九( 4 )刀具补偿量的确定对应每一个刀具补偿号, 都有一组偏置量 X、Z、刀尖半径补偿量和刀尖方位号。根据装刀位置、刀具形状确定刀尖方位号。通过机床面板