刀尖补偿算法.doc

1. 规范数控车削加工程序的2种方式a.增量方式 b. 绝对方式2. 刀尖半径补偿的应用刀尖圆弧半径补偿编制数控车削加工程序时，理论上是将车刀刀尖看成一个点，如图一所示的A点就是理论刀尖点该点是编程时确定加工轨迹的点，数控系统控制该点的运动轨迹图一 图二实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一个理想的点，而是一段圆弧，如图二中的BC圆弧实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假想的刀尖A在实际加工中是不存在的，切削加工时刀具在数控系统控制下，以理论刀尖A点按加工轨迹运动，而切削点根据不同的加工状态在BC圆弧上移动所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆弧半径进行补偿，仅按照工件轮廓编制的程序来进行加工，将会产生加工误差1． 不使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析用圆弧刀尖的外圆车刀切削加工时，圆弧刃车刀的对刀点分别为B点和C点（图二），所形成的假想刀位点为A点但实际加工中，刀具切削点在刀尖圆弧上变动，从而在加工过程中可能产生过切或少切因此，采用圆弧刃车刀在不使用刀尖圆弧半径补偿的情况下，加工会出现以下几种情况：（1） 加工台阶面或端面时，对加工表面的尺寸和形状影响不大，但在端面的中心位置和台阶的清角位置会产生残留误差，图三。

图三（2） 加工圆锥面时，对圆锥的锥度不会产生影响，但对锥面的大小端尺寸会产生较大的影响通常情况下，会使外锥面的尺寸变大，如图四，而使内锥面的尺寸变小图四（3） 加工圆弧时，会对圆弧的圆度和圆弧半径产生影响加工外圆弧时，会使加工后的圆弧半径变小，实际轮廓与理论轮廓在45°处最大误差值=刀尖圆弧*1.414-刀尖圆弧半径，如图五图五 加工内凹圆弧时，会使加工后的圆弧半径变大，实际轮廓与理论轮廓在45°处最大误差值=刀尖圆弧*1.414-刀尖圆弧半径，如图六图六2． 具备刀尖圆弧半径补偿功能时的刀具半径补偿现代数控系统一般都有刀具半径补偿功能，为编制程序提供方便有刀具半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，只按零件轮廓编程使用刀具半径补偿指令G41/G42，并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能自动计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动1） 确定刀具号和刀具半径补偿号Txx/Dxx（2） 确定刀具半径补偿类型在机床控制面板上选择刀具补偿菜单，填写刀具补偿类型参数DP1车床补偿类型DP1=5003） 设定刀尖位置方向参数DP2具备刀具半径补偿功能的数控系统，除利用刀具半径补偿指令外，还应根据刀具的刀尖形状和切削时所处的位置，选择假想刀尖的方位。

按假想刀尖的方位，确定补偿量根据各种刀尖形状及刀尖位置的不同，数控车刀的刀尖方位共有9种，如图七、图八、图九箭头表示刀尖方向，如果按刀尖圆弧中心编程，则选用9号方位l 刀尖方位号确定——刀尖位置在车床中心后面图七l 刀尖方位号确定——刀尖位置在车床中心前面图八l 刀尖方位号确定——刀尖位置在立车图九（4）刀具补偿量的确定对应每一个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z、刀尖半径补偿量和刀尖方位号根据装刀位置、刀具形状确定刀尖方位号通过机床面板上的功能键分别设定、修改这些参数，数控加工中，根据相应的指令进行调用，提高零件的加工精度5）编程应用示例图10增量方式编程（不带刀尖半径补偿）CLK_ZLN10 G53 G18 G91 N20 M03 S50 F100N30 G01 Z-30N50 Z-60 X15N60 Z-50N65 G02 Z-50 X50 CR=50N70 G01 Z-30N80 G01 X10N90 M02绝对方式编程，（带刀尖半径补偿,DP2=3,DP6=3）CLK_JDN10 G54 G18 G90 G0 Z30 X200 T1 D1N20 M03 S500 F100N30 G42 G01 Z0 X30N40 Z-30N50 Z-90 X45N60 Z-140N65 G02 Z-190 X85 CR=50N70 G01 Z-220N80 G40 G01 X200N90 M023．进行刀尖半径补偿时的注意事项应用刀尖半径补偿时，加工程序应采用绝对尺寸G90 方式编程。

刀具在切削加工工件轮廓前，刀尖半径补偿已经生效如果采用相对尺寸G91方式编程，刀具在切削加工工件轮廓的首段生成刀尖半径补偿，走刀路线与工件轮廓不符G41—沿刀具移动方向左补偿G42—沿刀具移动方向右补偿G41/G42的确定由移动方向和平面选择共同确定，不能简单认为左补G41，右补G42，应参照右手直角坐标系如： X G42（右） G41（左） W Z W Z G41（右） G42（左） X刀具半径补偿的选择：1).刀具半径补偿G41/G42在G16—G19及刀具偏置号D…有效的平面内选择，刀具半径补偿有效时不能改变平面2).G41/G42只有在G00/G01/G10/G11有效的程序段选择，决定工作平面的两轴至少有一条轴被编程3).在G41/G42有效时，不能有无位移的程序段编程，也不能有两个以上与补偿平面无关的辅助程序段编程。

4).程序中不能在G41生效时，再次写入G41刀具半径补偿的注销：用G40或D0都可在G00/G01/G10/G11生效的程序段内撤消G41/G42撤消G41/G42的程序段内至少要编入平面内的一条有位移的轴例：转轴1Q36561Q3656QD1 （DP2=3）N10 G54 G18 G90 G0 Z15 X5 T1 D1N15 G42 G01 Z10 X0N20 Z0N25 G02 Z0 X32 CR=16N30 G01 Z10N35 G40 Z20 X50N40 M021Q3656QD2 （DP2=4）N10 G54 G18 G90 G0 Z-15 X5 T1 D1N15 G41 G01 Z-10 X0N20 Z0N25 G03 Z-8 X29.856 CR=16N30 G01 Z10N35 G40 Z20 X50N40 M028。