畢業(yè)論文---車床刀具半徑補償

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　課題研究</b></p><p>　　--------------車床刀具半徑補償</p><p>　　專業(yè)（工種）：數控車床</p><p>　　學 員 姓 名：xxxxxsx</p><p>　　

2、工 作 單 位：—————</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、前言…………………………… 2頁</p><p>　　二、刀具半徑補償………………… 4頁</p><p>　　2.1 為何存在刀具半徑補償…… 4頁</p><p>　　2

3、.2刀尖半徑補償調用原則……… 5頁</p><p>　　2.3如何避免在刀尖半徑矯正中產生過切 問題…………………………… 5頁</p><p>　　三、參考例題 ………………… 7頁</p><p>　　四、總結 ……………………… 8頁</p><

4、;p>　　五、參考文獻 ……………… 8頁</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　伴隨著科學技術的發(fā)展，機械產品日趨精密、復雜。特別是航空航天、軍工等行業(yè)的需要，促進了數控行業(yè)的飛速發(fā)展。而且大量的軸類、盤類及套類零件的生產，需要到數控車床去完成。因此在生產加工當中，刀尖的半徑補償問題就必定成為我們必定需要考慮的問題。 &

5、lt;/p><p>　　1、數控車床相對于普通車床而言，最大的優(yōu)勢及有了準確的輪廓控制功能，即曲線加工。在其加工程序中必須添加刀具半徑補償。</p><p>　　2、在刀具半徑補償過程當中經常會出現一些意想不到問題，作為一名不甘落后的青年機械人員，總有一些不得不說的話。</p><p>　　在畢業(yè)論文寫作的過程當中受到培訓教師王老師的耐心指導在此表示衷心感謝！</

6、p><p>　　由于本人水平有限，時間倉促，因此在論文寫作的過程當中，難免有錯誤存在，敬請各位專家批評指教。</p><p>　　姓名： xxxxxx</p><p><b>　　二 、刀具半徑補償</b></p><p>　　2.1 何為存在刀尖半徑補償</p><p>　　數控車床刀具補償功能包

7、括刀具位置補償和刀具圓弧半徑補償兩方面。</p><p><b>　　(1)刀具位置補償</b></p><p>　　刀具磨損或重新安裝刀具引起的刀具位置變化，建立、執(zhí)行刀具位置補償后，其加工程序不需要重新編制。辦法是測出每把刀具的位置并輸入到指定的存儲器內，程序執(zhí)行刀具補償指令后，刀具的實際位置就代替了原來位置。（2）刀具圓弧半徑補償</p><

8、;p>　　在數控車削加工中，為了提高刀具的使用壽命和降低工件表面粗糙度，車刀刀尖被磨成半徑不大的圓?。ǖ都釧B圓?。?，如圖1所示。</p><p>　　但為了對刀方便，常以假想刀尖P點來對刀。如果沒有刀尖圓弧半徑補償，在車削錐面或圓弧時，會產生欠切或過切現象現象。如圖2所示：當零件精度要求較高且有錐面或圓弧時，解決辦法為：計算刀尖圓弧中心軌跡尺寸，然后按此編程，進行局部補償計算，其偏移量即刀尖半徑補償。&l

9、t;/p><p>　　從圖1中可知：在實際生產中，理想刀尖p實際是由z向刀</p><p>　　尖位置和X軸向刀尖位置相交形成的理想點，而實際是一圓弧點。常用刀具中多為0.2㎜、0.4㎜、0.6㎜、0.8㎜、1.0㎜等多種。在生產中，如果均需人為計算將添加了大量的計算準備時間，為減少工人的計算量，在經濟型數控車床或更高級的數控系統中，添加了自動刀具半徑補償功能。指令如下：</p>

10、<p>　　G40: 取消刀尖半徑補償</p><p>　　G41; 刀具半徑左補償</p><p>　　G42：刀具半徑右補償</p><p>　　2.2刀尖半徑補償調用原則</p><p>　?、闭驹诘毒呗窂缴?，沿切削方向從垂直于基面的第三軸正方向向負方看去，刀具在工件的右側用G42刀具在工件的左側用G41</p>

11、<p>　?、睪41、G42指令應和G01、G00一起調用，并在切削玩輪廓后用G40指令取消刀尖半徑補償。</p><p>　?、吃谟绣F面或圓弧加工時，必須在精車錐面或圓弧前一程序段或之前添加刀具半徑補償。</p><p>　?、幢仨氃诘毒哐a償界面對應位置準確填入刀尖半徑值，作為CNC裝置自動計算移動補償量的依據。</p><p>　?、当仨氃诘毒哐a償

12、界面對應位置準確填入假想刀尖的補償號，作為刀具半徑準確方位補正的依據。其對應的位置關系有10種，其方位如下：其中圖3為前置刀架、圖4為后置刀架，9號刀位和0刀位為刀尖點和圓弧圓心位置重合。</p><p>　　6指令刀尖半徑補償G41、G42后，刀具路徑必須單方向遞增或遞減，及指令了刀具路徑為Z軸負方向就不可向Z軸正方向走刀。如必須正向走刀，必須提前取消刀尖半徑補償。</p><p>　　

13、⒎建立刀尖補償后，需注意在Z向移動量必須大于刀尖半徑，在X軸方向的移動量必須大于二倍刀尖半徑（X值為直徑值）。</p><p>　　2.3如何避免在刀尖半徑校正中產生過切問題</p><p>　　在大多數情況下調用刀尖半徑補償不會出現問題，但一旦出現圓弧半徑或倒角邊邊長的二倍小于刀尖圓角半徑時，在生產加工當中就會出現過切現象。對于這種問題，我們的解決方案有二：、</p>&l

14、t;p>　?。ㄒ唬└鼡Q圓弧半徑較小的車刀并修改刀具表中半徑補償值。</p><p>　?。ǘz查程序，檢驗G41或G42添加位置和在X軸方向的移動量。看是否小于二倍刀尖半徑值，若是，修改X方向起點。</p><p>　　對于非圓曲線加工，我們多采用宏程序控制，為了提高表面的形狀精度和粗糙度。一般情況下采用了較小的步距，而此時刀尖半徑補償就存在無法再置入問題。對此只能使用半徑很小的刀

15、具或直接使用尖刀進行加工。</p><p>　?。ㄈτ诓环奖慊虿恢档玫氖褂肎41\G42,需要通過計算的方法來完成刀尖半徑補償。</p><p>　　錐面編程，如圖5所示。假象刀尖P沿AB移動，即P1、 P2 與AB重合然而按AB編程必然產生如圖(a)所示ABCD間的殘留誤差因此應按圖（b）所示是刀尖切削點移至AB，并沿AB移動。即假想刀尖點移至P3、P4點。同時在X、Z方向差值△X、

16、△Z。其中</p><p>　　△X=2r/（1-cosθ/2） △Z=r（1-cosθ/2）</p><p>　　其中r為刀尖半徑。也可在Z向直接均偏移一△Z編寫。</p><p>　?。?）假象刀尖圓弧編程：。車削半徑為R的圓弧，由于刀尖半徑r的存在，假象刀尖和實際刀尖差值一個r，凸弧半徑時竟變成R+r，同理凹弧半徑實為R-r。故需注意。多段圓弧相連時，每個圓

17、弧半徑都需加或減去一個刀尖半徑r。</p><p><b>　　三 、參考例題</b></p><p>　　由圖示可知，該工件不僅僅有凹弧還有凸弧，故有必要采用G73粗車循環(huán)對本工件進行粗加工。對表面粗糙度要求很高，在精加工應</p><p>　　盡量提高切削速度和降低進給。單邊最大切削深度為5㎝不可留軸向</p><p&g

18、t;<b>　　偏移量。</b></p><p>　　O0001； </p><p>　　G98 M03 S500 T0101; （ 選定轉速，通過對刀，建立工件坐標系）</p><p>　　G00 X54.0 Z2.0;

19、 （選定粗加工循環(huán)起點）</p><p>　　G73 U5.0 R4; （單邊最大切削深度為5㎝不留軸向偏移量）</p><p>　　G73 P10 Q20 U0.5 W0 F150; （粗加工進給150㎜每分鐘）</p><p>　　N10 G00 X40.0;</p

20、><p>　　G42 G01 Z0; （ 建立刀尖半徑右補償）</p><p>　　X50.0 Z-15.0;</p><p><b>　　Z-20.0;</b></p><p>　　G02 X40.0 Z-30.0 R20.0;</p><p>　　G0

21、3 X40.0 Z-45.0 R10.0;</p><p>　　G01 X50.0;</p><p><b>　　Z-69.66;</b></p><p>　　N20 G40 X52.0; （精加工結束，并取消刀尖半徑補償）</p><p>　　G0X100.0Z100.0;<

22、;/p><p><b>　　M05;</b></p><p><b>　　M00;</b></p><p>　　M03 S1200 T0101; (提高轉速修正刀具位置精度補償)</p><p>　　G00 X54.0 Z2.0;</p><p&

23、gt;　　G70 P10 Q20 F80; （精車循環(huán)）</p><p>　　G00 X100.0 Z100.0;</p><p>　　M05; （主軸停）</p><p>　　M30; （程序結束）<

24、/p><p>　　四、結論 1在數控加工中，由于刀尖有圓弧,工件輪廓是刀具運動包絡形成，因此刀位點的運動軌跡與工件的輪廓是不重合的。因此在實際生產加工當中，只要有錐面，圓弧面的加工不添加刀具半徑補償，也無法加工出尺寸和形狀合格的工件。</p><p>　　2在全功能數控系統中，可應用其刀具補償指令，按工件輪廓尺寸，很方便地進行編程加工。在經濟型數控系統中，可以根據工件輪廓尺寸、刀具等計算出

25、刀位點的運動軌跡編程，也可按局部補償的方法來解決數控機床在實際加工過程中是通過控制刀具中心軌跡來實現切削加工任務的。在編程過程中，為了避免復雜的數值計算，一般按零件的實際輪廓來編寫數控程序，但刀具具有一定的半徑尺寸，如果不考慮刀具半徑尺寸，那么加工出來的實際輪廓就會與圖紙所要求的輪廓相差一個刀具半徑值。因此，采用刀具半徑補償功能來解決這種問題。</p><p><b>　　五、參考文獻</b>

26、;</p><p>　　1陳洪濤主編。數控加工工藝與編程。高等教育出版社，2003</p><p>　　2黃志輝主編。數控加工編程與操作。電子工業(yè)出版社，2006</p><p>　　3張立仁主編。數控機床與應用。 機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　4袁峰主編。 數控車床培訓教程， 機械工業(yè)出版社, 2004</p