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1、中央广播电视大学开放教育毕业论文论文题目:刀具补偿在数控加工中的应用 分校（工作站）：电子局长岭 班 级： DG011 专 业: 数控技术 学 号：9 姓 名： 丁 鑫 4月6日刀具补偿在数控加工中的应用摘 要：论述了数控加工具有加工精度高、效率高、质量稳定等特点,合理掌握刀具补偿措施，灵活应用刀具半径补偿功能,合理设立刀具半径补偿值，是保证其精度高、质量稳定的重要因素。核心词:刀具补偿;编程；措施;数控加工一、刀具补偿的提出 在全功能数控机床中，数控系统具有刀具补偿功能，这就给实际加工提供了以便。编程时可按工件轮廓尺寸进行编制,建立、执行刀补后,数控系统自动计算,刀位点自动调节到刀具运动轨迹
2、上。在数控加工中,刀具半径补偿的使用特别广泛,对于简化编程和加工起到了很大的作用。用立铣刀在数控机床上加工工件轮廓时,由于铣刀有一定的半径可以清晰看出刀具中心运动轨迹与工件轮廓不重叠，这是由于工件轮廓是立铣刀运动包络形成的,如不考虑刀具半径,直接按照工件轮廓编程是比较以便的，而加工出的零件尺寸比图样规定小了一圈或大了一圈,为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一种刀具半径，这就是刀具半径补偿指令。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓轨迹进行编程,然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时,系统会自动计算刀具中心轨迹进行刀具半径补偿，从而加工出符合规定的工件形状,当刀具半径发生变化时也无需更改加工
3、程序，使编程大大简化。实践证明灵活应用刀具半径补偿功能，合理设立刀具半径补偿值,在数控加工中有着重要的意义。二、全功能数控机床系统中刀具补偿(一)数控车床刀具补偿数控车床刀补功能涉及刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面（)刀具位置补偿 刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化,建立、执行刀具位置补偿后,其加工程序不需要重新编制。措施是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，刀具的实际位置就替代了本来位置。()刀具圆弧半径补偿 编制数控车床加工程序时,车刀刀尖被看作是一种点,但事实上为了提高刀具的使用寿命和减少工件表面粗糙度,车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧（刀尖圆弧)，这
4、必将产生加工工件的形状误差。另一方面,刀尖圆弧所处位置,车刀的形状对工件加工也将产生影响，而这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。（3）刀补参数 每一种刀具补偿号相应刀具位置补偿(X和Z值）和刀具圆弧半径补偿（和T值)共4个参数,在加工之前输入到相应的存储器。在自动执行过程中,数控系统按该存储器中的数值，自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径补偿。（二)加工中心、数控铣床刀具补偿加工中心、数控铣床中刀补功能涉及刀具半径、刀具夹角和刀具长度补偿三个方面()刀具半径补偿(41、G4、G40） 编程的时候是当作一种点的运动来编运动轨迹的，而事实上刀具总有一定的刀具半径或刀尖的圆弧半径,因此在零件轮
5、廓加工过程中刀位点运动轨迹并不是零件的实际轮廓，它们之间相差一种刀具半径,为了使刀位点的运动轨迹与实际轮廓重叠，就必须偏移一种刀具半径，这种偏移称为刀具半径补偿。其工作过程可以分为建立、执行和取消刀补三个过程使用如图所示:图图（2）夹角补偿(39）两平面相交为夹角,也许产生超程过切导致加工误差，可采用夹角补偿来解决。使用夹角补偿指令时需注意,本指令为非模态的，只在指定的程序段内有效，只能在G41和G4指令后才干使用。()刀具长度偏置(、G44、G9)为了使刀具顶端达到编程位置而进行的刀具位置补偿，运用刀具长度偏置指令可以不变化程序而随时补偿刀具长度的变化，补偿量存入码存储器中。如如下的程序段G
6、3Z62，假设H2存储器中值为16,则表达终点坐标值为7m。三.刀具半径补偿在数控加工中的应用由于刀具半径补偿在数控加工中应用非常广泛灵活,下面重点简介其应用(一）变化刀补值适应刀具的变化 在零件的自动加工过程中，刀具的磨损、重磨甚至更换常常发生,应用刀补值的变化可以完全避免在刀具磨损、重磨或更换时重新修改程序的工作。在零件加工过程中,刀具由于磨损而使其半径变小，若导致工件误差超过其工件公差,则不能满足加工规定。假设本来设立的刀补值为,通过一段时间加工后,刀具半径减小量为，此时修改该刀具的刀补值，由本来的r改为r，不变化程序即可满足规定。同样当刀具重磨后亦可照此解决。当需要更换刀具时可以用新刀
7、具的半径值作为刀补值替代原有程序中的刀补值进行加工。由此可见由于刀补值的变化适应了刀具的变化,在不变化原有程序的状况下，可满足其加工规定。(二）变化刀补值实现零件的粗、精加工 如果人为地使刀具中心与工件轮廓偏置值不是一种刀具半径,而是某一给定值,则可以用来解决粗、精加工问题。在粗加工时可将刀具实际半径加上精加工余量作为半径补偿值输入,而在精加工时只输入刀具实际半径值,这样可使粗、精加工采用同一种程序。其补偿措施为:设精加工余量为1,刀具半径,微量调节量2,如图2所示。一方面人工输入刀具的半径补偿为r+1，即可完毕粗加工。在精加工时输入刀具的半径补偿值为r+2,即可完毕最后的轮廓精加工。变化刀补
8、值对零件进行加工，将刀补值与子程序结合应用，不仅可简化编程进行粗、精加工，并且可以进行修正保证加工精度。下面用一种程序进行阐明图所示: 图3如图所示:在60X6的毛坯上加工4X40的外形轮廓，选用1号键槽铣刀，刀具直径为16。编写加工中心程序。图3 刀具补偿实例加工中心程序如下：O6；G0G21G94G40G8G54;(程序初始化,设定工件坐标系）GG28Z0.0T01；(刀具回向零点，刀库选用号刀)M;（互换)G90G00X.-60.0；(刀具迅速点定位到工件外侧）G43Z0.0H014;(刀具长度补偿，Z向迅速点定位）M03S60；G015.0F500;（刀具工进到切削层高度)G1G01X
9、-50Y-.0F100.0D0;（建立刀具半径补偿,切向切入）Y20.;（G17平面切削加工)X200;Y20.；X-5.；G40G1X6.0-6.0;（取消刀具半径补偿）G49G91G8Z0.；(取消刀具长度补偿)M05;M30；本题编程思路为：程序初始化,G5设定工件坐标系；执行换刀程序；进行、Y坐标的定位,注意定位在工件轮廓线外足够建立刀补的位置;刀具长度补偿后,Z向定位到安全高度；开动主轴，迅速定位到下刀位置，工件进给至加工深度；建立刀具半径补偿,工件进给至切向切入点；在刀具半径补偿模式下进行工件加工；取消刀具半径补偿;取消刀具长度补偿并返回机床向零点;程序结束。(三)使用刀补的注意事
10、项 前面论述了灵活应用刀补功能、合理设立刀补值在数控加工中的重要意义，在实际使用时为了保证程序的对的,要注意如下几种事项:(1)建立、取消刀补时，规定建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段必须有指定补偿平面的位移指令(G0、G1,2、G3）,否则无法建立对的的刀补。如下几种措施会使刀补无法生成，编程时应注意避免: a.G1G1X00;M；8;G1Y50；在2个运动指令之间有2条或2条以上的辅助功能程序段，在刀补计算时就无法获得条相邻轮廓段的信息刀补无法生成。b. G40G1；0；Y100；在2条运动指令之间有一条为的指令时,由于运动为的程序段没有零件轮廓信息刀补无法生成。解决的措施把X0变为G
11、10。对于a与的综合状况刀补也会无法生成。c G1G110Y10D1;GXY-1010;刀具找不到中心轨迹刀补无法生成，因此编程时要避免中心轨迹突变的发生。(2）使用和取消刀补时,刀具在所补偿的平面内移动需要一种过程来完毕,刀位点要有足够的距离过渡，而这距离规定比刀具半径大，一般不小于或等于23刀具直径。(）当程序给定的内圆弧半径不不小于刀具半径补偿量时（大刀切小弧）,向圆弧圆心方向的半径补偿将会导致过切削。因此加工内圆弧时，必须规定内圆弧半径不小于刀具半径补偿量。（4)D00-D99为刀具补偿号，刀具补偿值在加工或运营之前须设定在存储器中。总之刀具补偿在数控加工中有着非常重要的作用,灵活合理
12、地运用刀补值并结合刀补原理进行编制加工程序,能保证数控加工的有效性和精确性。参照文献1数控机床编程与操作张梦欣,北京：中国劳动社会保障出版社,.2 方沂,数控机床编程与操作。国防工业出版社.3张安全，数控加工与编程。中国轻工业出版社.4叶俊。数控切学加工。北京：机械工业出版社。.5BEIJIGFANC i MC 操作阐明书.致 谢毕业论文终于完稿了，此论文虽不是杰出之作，但对于我来说已是成功了,由于我尝试了论文写作，尝试也是一种成功。在论文选题、资料查询、开题及撰写的每一种环节写作与构思，这使我的专业知识得到极大的提高,这段时间的学习经历将是我后来学习生活及工作中最珍贵的人生财富。同步,感谢本构成员在论文写作期间予以我很大的协助，感谢数控加工09级0班全体同窗的协助和鼓励,同窗之情终身难忘！快毕业了,通过大专三年的学习，自身能力和素质得到提高。欣慰之余,我向关怀和支持我学习的所有领导、教师、朋友表达诚挚的谢意！路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。我愿在后来的学习生活及工作中，以更加丰厚的成果来答谢曾关怀、协助和支持过我的所有领导、教师、同窗和朋友。 丁鑫 月6日
