​數控車床（chuáng）加（jiā）工刀具補償功能

一（yī）、數控車床用刀具的交換功能

1. 刀具的（de）交換

指令格式（shì）一：T0101；

該指令（lìng）為FANUC係統轉刀指（zhǐ）令，前麵的T01表示換1號刀，後麵（miàn）的01表示使用1號刀（dāo）具補償。刀具號與刀補號可以相同，也（yě）可以不（bú）同。

指令格式二： T04D01；

該指令為SIEMENS係統轉刀指令，T04表示換（huàn）4號（hào）刀（dāo），D01表示使用4號刀的1號刀沿（yán）作為（wéi）刀具補償存儲（chǔ）器。

2. 換刀（dāo）點

所謂換刀點是指刀架自動轉位時（shí）的位置。

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

二、刀具補償功能

1. 刀具（jù）補償功能（néng）的定義

在（zài）數控編（biān）程過程（chéng）中，為使（shǐ）編程工（gōng）作更加方便，通常將數控刀具的刀尖假想成一個點，該點稱（chēng）為刀位點或刀尖點。

數控機（jī）床根據（jù）刀具實際尺寸，自動改變機床坐標軸或刀具刀位點位置，使（shǐ）實（shí）際（jì）加工輪廓和編程軌跡完全一致的功能，稱為刀具補（bǔ）償（係統畫麵（miàn）上為“刀（dāo）具補正”）功能。

數控車床的（de）刀具補償分為：

刀具偏移（也稱（chēng）為刀具長度補償（cháng））

刀尖圓弧半徑補償

2. 刀位點的概念

所（suǒ）謂刀位點是指編製程序（xù）和加工（gōng）時，用（yòng）於表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基（jī）準點。  數控車刀的刀位點。尖形車刀的刀位點通常是指刀具的刀尖；圓弧形車刀的刀位點（diǎn）是指圓弧刃的圓心（xīn）；成形刀具的刀位點（diǎn）也通常是指刀尖。

三、刀具偏移補償

1. 刀具偏移的含義（yì）

刀具（jù）偏移是用來（lái）補償假定刀具長度（dù）與基準刀具長度之長度差的功能。車床數控係（xì）統規（guī）定X軸與Z軸可同時實現刀具偏（piān）移（yí）。

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

刀具磨損偏移：由刀具刀尖的磨損產生的刀（dāo）具偏移。

FANUC係統的刀具幾何偏移參數設置，如要進行刀（dāo）具磨（mó）損偏移設置則隻需按下軟（ruǎn）鍵[磨耗]即可（kě）進入相應的設置畫麵。

圖中的代碼（mǎ）“T”指刀沿類型，不是指刀具號，也不是指刀補號。

2. 利用刀具幾何偏移進行對刀操作

（1）對刀操作的定義

調整每把刀的（de）刀（dāo）位點，使（shǐ）其盡量重合於某（mǒu）一理想基準點，這一過程稱（chēng）為對刀。

（2）對刀操作（zuò）的過程

1）手動操作（zuò）加工（gōng）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（dāo）位點的X向機（jī）械坐（zuò）標（biāo）值，停機（jī）測量工件直徑，計算（suàn）出主軸中心的機械坐標值。

 3）將X、Z值（zhí）輸（shū）入相應的刀具幾何偏移存儲器中。

（3）利用刀具幾何偏移進行對（duì）刀操作的實（shí）質

利用刀具幾何偏移進行對刀的實質就是利用刀具幾何偏移使工件坐標（biāo）係（xì）原點與機床原（yuán）點重合。

3. 刀具偏（piān）移的應用（yòng）

利用刀具偏移（yí）功（gōng）能（néng），可以修整因對刀不正確或刀具（jù）磨損等原因造成的工件加工誤差。

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

四、刀尖圓弧（hú）半徑補償（G40、G41、G42）

1. 刀尖圓（yuán）弧（hú）半徑補（bǔ）償（cháng）的定義

在實際加工中，由於刀具（jù）產生磨損及精加工的需要，常（cháng）將車刀的刀尖修磨成半徑較小的圓（yuán）弧，這時（shí）的刀位點為刀（dāo）尖圓弧的圓心。

為確保工件輪廓（kuò）形狀（zhuàng），加工時不允許刀具刀尖（jiān）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（kuò）偏移一個半徑值（zhí），這種偏移稱為刀尖圓（yuán）弧半徑（jìng）補償。圓弧形車刀的刀刃半徑偏移也（yě）與其相同。

2. 假想刀尖與刀尖圓弧半徑

在（zài）理想狀態下，我們總是將尖形車刀的刀位點假想成一（yī）個點，該點即為假想刀尖（jiān）（圖中的A點）。

在對刀時也是以假想（xiǎng）刀尖進行對刀。但實際加工中的車刀，由於工藝或其（qí）他要（yào）求，刀（dāo）尖往往不是一個理想（xiǎng）的點，而是一段圓（yuán）弧（如圖中的BC圓弧）。

所謂刀尖圓弧半徑是指車刀刀尖圓弧所構成（chéng）的假（jiǎ）想（xiǎng）圓半徑（圖中的r）。實踐中，所有車刀均有大小不等或（huò）近似的刀尖圓弧，假想刀尖在（zài）實際加工（gōng）中是不存在的。

3. 未使用刀尖圓弧（hú）半徑補償時的加工誤差分析

（1）加工台階麵或端麵時，對加工表麵的尺寸和形狀影響不大，但在（zài）端麵的中心位置和台階的清角（jiǎo）位置會產生殘留誤差

（2）加工圓錐麵時，對圓錐的（de）錐度不會產生影響，但對錐麵的大小端（duān）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（shí），會對圓弧的圓度和圓弧半徑產生影響。

加工外凸圓（yuán）弧（hú）時，會使加工後（hòu）的圓弧半徑變小

其值=理論輪廓半徑R–刀尖圓弧半徑r，。

加工內凹圓弧時，會使加工後的圓弧半徑變大

其值=理論輪廓半徑R+刀（dāo）尖圓弧半徑r，。

4. 進行刀具半徑補償時（shí）應注意的事（shì）項

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

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

（3）采用切線切入方式或法線切入方式建立或取消刀補。對於不便於沿工件輪廓線方（fāng）向切向或（huò）法（fǎ）向切入切出時，可根據情況增加一個過渡圓（yuán）弧（hú）的輔助程序段（duàn）。

（4）為了防止在（zài）刀具半（bàn）徑補償建（jiàn）立與取消過程中刀具（jù）產生過（guò）切現象，在（zài）建立（lì）與取消補償時，程序段的起始位置與終點位（wèi）置最好與補償方（fāng）向在同一側。

 （5）在刀具補償模式下，一般不允許存在連（lián）續兩段以（yǐ）上的補償平（píng）麵內非移動指（zhǐ）令，否則刀具也會出現過切等（děng）危險動作。補償平麵非移動指（zhǐ）令通常指僅有G、M、S、F、T指令的（de）程序段（如G90、M05）及程序暫停（tíng）程序（xù）段（G04 X10.0）。

 （6）在選擇刀尖圓（yuán）弧偏置方向（xiàng）和刀沿位置時，要特別注意前置刀架和後（hòu）置刀架的區別。