​數控車床加工刀具補（bǔ）償功能

一、數（shù）控車床用刀具的交換功能

1. 刀具的交換

指令格式一：T0101；

該指令為FANUC係統轉刀指令，前麵的T01表示換1號刀，後麵的01表示使用1號（hào）刀具補償。刀具號與刀（dāo）補號（hào）可以相同，也（yě）可（kě）以不同。

指令格式二： T04D01；

該指令為（wéi）SIEMENS係（xì）統轉刀指（zhǐ）令，T04表（biǎo）示換4號刀（dāo），D01表示使用4號刀的1號（hào）刀沿作為刀具補償存儲器。

2. 換刀點

所謂（wèi）換（huàn）刀點是（shì）指刀架自動轉位時的位置。

大部分數控車床，其（qí）換刀點的位置是任意的，換刀點應選在刀具交換（huàn）過程中與（yǔ）工件或夾具不發生幹涉的位置（zhì）。還有一些機床的換刀點位置是一個固定點，通常情況下，這些點選在靠近機床參考點的位置，或者取機床的（de）第二參考（kǎo）點來作為（wéi）換刀點。

二、刀具補償功能

1. 刀具補償功能的定義

在數控編程過程中，為使編程工作更（gèng）加方便，通常（cháng）將數控刀具的刀尖假想成一個點，該點稱為刀位點或刀尖點。

數控機床（chuáng）根據刀具實際尺寸，自動改變機床坐標軸或刀具刀（dāo）位（wèi）點位置，使實際加（jiā）工輪廓和編程軌（guǐ）跡完全一致的功能，稱為刀具補償（係（xì）統畫麵上為“刀具（jù）補正”）功能。

數控車床的刀具補償分為：

刀具偏移（也稱為刀具長度補償（cháng））

刀尖（jiān）圓弧半徑補償

2. 刀位點的概念

所謂刀位點是指編製程序和加工時，用於表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基準點。  數控車（chē）刀的刀位點。尖形車刀的刀位（wèi）點通常是指刀具的刀（dāo）尖；圓弧形車刀的刀位點是指（zhǐ）圓弧刃的圓心；成形刀具的刀位（wèi）點也通常（cháng）是指（zhǐ）刀尖。

三（sān）、刀具偏移（yí）補償

1. 刀具（jù）偏（piān）移的含義

刀具偏移是用來補償假定刀具長（zhǎng）度（dù）與基準刀具長度之長度（dù）差（chà）的功能。車床數控係統規定X軸與Z軸可同時實現刀具偏移。

刀具幾何偏移：由於刀具的幾何（hé）形（xíng）狀不同和刀（dāo）具安裝位置不同而產生的刀具偏移。

刀具磨損偏移：由刀具刀尖的磨（mó）損產生的刀具偏移。

FANUC係（xì）統的刀具幾何偏移參數設置，如（rú）要進行（háng）刀具磨損偏移設置則（zé）隻需（xū）按下軟鍵[磨耗]即可進入相應的設置畫麵。

圖中的代碼“T”指刀沿類型，不是指刀具號，也（yě）不是指刀（dāo）補號。

2. 利用刀具（jù）幾何偏移（yí）進行對刀操（cāo）作

（1）對刀操作的定義

調整每把刀的刀位點，使（shǐ）其盡量重合於某一理想（xiǎng）基準點，這一過程稱為對刀。

（2）對刀操作的過（guò）程

1）手動操作加工端麵，記錄下刀位點的Z向機械坐標值。

2）手動操作加工外圓，記錄下刀位點（diǎn）的X向機械坐（zuò）標值，停機測量工件直徑（jìng），計算出主軸中心的機械（xiè）坐標值。

 3）將X、Z值輸入相應的刀具幾何（hé）偏移存儲器中。

（3）利用刀具幾何偏（piān）移進（jìn）行對刀操作的實質

利用刀具（jù）幾何偏（piān）移進行對刀的（de）實質就是（shì）利用刀具幾何偏移使工件坐標係原點與機床（chuáng）原點重合。

3. 刀具偏移（yí）的應（yīng）用

利用刀具偏移功能，可以修整因對刀（dāo）不正（zhèng）確或（huò）刀具磨損（sǔn）等原因造（zào）成的工（gōng）件加工誤（wù）差。

例：加工外圓（yuán）表麵時（shí），如果外圓直徑比要求的尺寸大了0.2mm，此時隻需將刀具偏移存儲器中的X值減小0.2，並用原刀（dāo）具（jù）及原程序重新加工該零件，即可修整該加（jiā）工誤（wù）差。同樣，如出現Z方向的誤差（chà），則（zé）其修整辦法相同（tóng）。

四、刀（dāo）尖圓弧半徑補（bǔ）償（G40、G41、G42）

1. 刀尖（jiān）圓弧半（bàn）徑補償的定義

在實際加工中，由於刀具（jù）產生磨損及精（jīng）加工的（de）需要，常將車刀（dāo）的刀尖修磨成半徑較小的圓弧，這時的刀位點為（wéi）刀尖圓弧（hú）的圓（yuán）心。

為確保工件輪廓形狀，加工時不（bú）允許刀具刀尖圓弧的圓心運動軌跡與被加工工件輪廓重合，而應與工件輪廓偏移一個半徑值，這種偏移稱為刀尖圓弧半徑補償。圓弧形車刀的刀刃半徑偏移也與其相同。

2. 假想刀尖（jiān）與刀尖圓弧半徑

在理想狀態下，我們總是將尖形車刀的刀位點假想成一個點，該點即為假想刀尖（圖中（zhōng）的A點）。

在對刀時也是以（yǐ）假想刀尖進（jìn）行對刀。但實際加（jiā）工（gōng）中（zhōng）的車刀，由於工藝或其他要求，刀尖往往不（bú）是一個理想的點，而是一段圓弧（如圖中的BC圓弧）。

所（suǒ）謂刀尖圓弧半（bàn）徑是指車刀刀（dāo）尖（jiān）圓弧所構成（chéng）的假想圓半徑（圖中的r）。實踐中，所有車刀均有大小不等或近似的刀尖圓弧，假想刀尖（jiān）在實（shí）際加工中是不存在的。

3. 未使用刀尖圓弧半徑（jìng）補償時的加工誤差分析

（1）加工（gōng）台階麵或端麵（miàn）時，對（duì）加工表麵的尺寸和形狀影響不大，但在端麵的中心位置和台階（jiē）的清角位置會產生（shēng）殘留誤差

（2）加工圓（yuán）錐麵時，對（duì）圓錐的錐度不會產生影（yǐng）響（xiǎng），但對錐麵的（de）大小端尺寸會（huì）產生較大的影響，通常情況下，會使外錐麵的尺寸變大，而使內錐麵的尺寸變小。

（3）加工圓弧時，會對圓弧的圓度（dù）和圓弧半徑產生影響（xiǎng）。

加工外凸（tū）圓弧時，會使（shǐ）加工後的圓（yuán）弧半（bàn）徑變（biàn）小

其值=理（lǐ）論輪廓半徑R–刀尖圓弧半徑r，。

加工內凹圓弧（hú）時，會使加（jiā）工後的圓弧半徑變大（dà）

其值=理論輪廓（kuò）半徑（jìng）R+刀尖圓（yuán）弧半徑r，。

4. 進行刀具半徑補償時應（yīng）注（zhù）意的事項

（1）刀具圓（yuán）弧半徑（jìng）補償模式的建立與取消程序段隻能在G00或G01移動（dòng）指（zhǐ）令模式下才有效。

（2）G41／G42不帶參數（shù），其補償號(代表所用刀具對應的刀尖半徑補償值)由T指令（lìng）指定。該刀尖圓弧半徑補（bǔ）償號與刀具偏置補償號對應。

（3）采（cǎi）用切（qiē）線切（qiē）入方式或法線切入方式（shì）建立或取消刀補。對於不便於沿工件輪廓線方向切向或法（fǎ）向切入切出時，可（kě）根據情況（kuàng）增加一個過（guò）渡圓弧的輔助程序（xù）段。

（4）為了防止在刀（dāo）具半徑補償建（jiàn）立與取（qǔ）消過程（chéng）中刀具產生過切現（xiàn）象（xiàng），在建立與取消補償時，程序段的起始位（wèi）置（zhì）與終點位置最好（hǎo）與補償方向（xiàng）在同一側。

 （5）在刀具補償模（mó）式下，一般不（bú）允許存在連續兩段以上的補償平麵內非移動指令（lìng），否則刀具（jù）也會出現過（guò）切等（děng）危（wēi）險動作。補償平麵非移動指令（lìng）通常指僅有G、M、S、F、T指令的程序段（如G90、M05）及程序暫停程序段（G04 X10.0）。

 （6）在選（xuǎn）擇刀尖圓（yuán）弧偏置方向和（hé）刀沿位（wèi）置時，要特別注意前置刀架和後置（zhì）刀（dāo）架的（de）區別。