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admin 优德88中文 2019-05-20 239 0


摘要:车刀刀尖半径补偿是数控车削加工中的常见问题,本文就刀尖半径的影响进行剖析,依据不同功用的数控系统进行刀尖半径补偿办法等进行介绍。

关键词:数控加工 刀尖半径补偿 编程

一、导言

编制数控车床加工程序时,理论上是将车刀刀尖当作一个点,如图1a所示的P点便是理论刀尖。但为了进步刀具的使用寿命和下降加工工件的外表粗糙度,一般将刀尖磨成半径不大的圆弧(一般圆弧半径R是0.4—1.6之间),如图1b所示X向和Z向的交点P称为设想刀尖,该点是编程时确认加工轨道的点,数控系统控制该点的运动轨道。但是实践切削时起作用的切削刃是圆弧的切点A、B,它们是实践切削加工时构成工件外表的点。很显然设想刀尖点P与实践切削点A、B是不同点,所以假如在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿,仅依照工件概括进行编制的程序来加工,势必会发生加工差错。


(a) (b)

图1 圆头刀设想刀尖

二、设想刀尖的轨道剖析与偏置值核算

用圆头车刀进行车削加工时,实践切削点A和B别离决议了X向和 Z向的加工尺度。如图2所示,车削圆柱面或端面(它们的母线与坐标轴Z或X平行)时,P点的轨道与工件概括线重合;车削锥面或圆弧面(它们的母线与坐标轴Z或X不平行)时,P点的轨道与工件概括线不重合,因而下面就车削锥面和圆弧面进行评论:


图2 刀尖圆弧半径的影响

1、加工圆锥面的差错剖析与偏置值核算

如图3a所示,设想刀尖P点沿工件概括CD移动,假如依照概括线CD编程,用圆角车刀进行实践切削,必定发生CDD1C1的残留差错。因而,实践加工时,圆头车刀的实践切削点要移至概括线CD,沿CD移动,如图3b所示,这样才干消除残留高度。这时设想刀尖的轨道C2D2与概括线CD在X向相差ΔX,Z向相差ΔZ。设刀具的半径为r,能够求出:

图3 圆头车刀加工圆锥面

2、加工圆弧面的差错剖析与偏置值核算

圆头车刀加工圆弧面和加工圆锥面根本类似。如图4是加工1/4凸凹圆弧,CD为工件概括线,O点为圆心,半径为R,刀具与圆弧概括起点、结尾的切削点别离为C和D,对应设想刀尖为C1和D1。对图4a所示凸圆弧加工状况,圆弧C1D1为设想刀尖轨道,O1点为圆心,半径为(R+r);对图4b所示凹圆弧加工状况,圆弧C2D2为设想刀尖轨道,其圆心是O2点,半径为(R-r)。假如按设想刀尖轨道编程,则要以图中所示的圆弧C1D1或C2D2(虚线)有关参数进行程序编制。


图4 圆头车刀加工90°凸凹圆弧

三、刀尖圆角半径补偿办法

现代数控系统一般都有刀具圆角半径补偿器,具有刀尖圆弧半径补偿功用(即G41左补偿和G42右补偿功用),关于这类数控车床,编程员可直接依据零件概括形状进行编程,编程时可假定刀具圆角半径为零,在数控加工前有必要在数控机床上的相应刀具补偿号输入刀具圆弧半径值,加工过程中,数控系统依据加工程序和刀具圆弧半径主动核算设想刀尖轨道,进行刀具圆角半径补偿,完结零件的加工。刀具半径变化时,不需修正加工程序,只需修正相应刀号补偿号刀具圆弧半径值即可。需求留意的是:有些具有G41、G42功用的数控系统,除了输入刀头圆角半径外,还应输入设想刀尖相关于圆头刀中心的方位,这是因为内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖方位不同。

当数控车床的数控系统具有刀具长度补偿器时,直接依据零件概括形状进行编程,加工前在机床的刀具长度补偿器输入上述的ΔX和ΔZ的值,在加工时调用相应刀具的补偿号即可。

关于有些不具备补偿功用经济型数控系统的车床可直接依照设想刀尖的轨道进行编程,即在编程时给出设想刀尖的轨道,如图3b和图4所示的虚线轨道进行编程。假如选用手艺编程核算适当杂乱,一般可使用核算机绘图软件(如AutoCAD、CAXA电子图版等)先画出工件概括,再依据刀尖圆角半径大小制作相应设想刀尖轨道,经过软件查出有关点的坐标来进行编程;关于较杂乱的工件也能够使用核算机辅佐编程(CAM),如用CAXA数控车软件进行编程时,刀尖半径补偿有两种方法:编程时考虑半径补偿和由机床进行半径补偿,关于有些不具备补偿功用数控系统应该选用编程时考虑半径补偿,依据给出的刀尖半径和零件概括会主动核算出设想刀尖轨道,经过软件后置处理生成设想刀尖轨道的加工程序。关于这类数控系统当刀具磨损、重磨、或更换新刀具而使刀尖半径变化时,需求从头核算设想刀尖轨道,并修正加工程序,既杂乱烦琐,又不易确保加工精度。

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