一、刀具補(bǔ)償功能簡介
使用數(shù)控機(jī)床的人都知道,用立銑刀在數(shù)控銑床或數(shù)控加工中心上加工工件時(shí),可以清楚看出刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡與工件已加工輪廓不重合,這是因?yàn)楣ぜ喞橇姷兑赃\(yùn)動(dòng)包絡(luò)的方式形成的。立銑刀的中心(底端面與軸線相交點(diǎn))稱為刀具的刀位點(diǎn),刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡即代表刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。在數(shù)控加工中,是按工件輪廓尺寸編制程序,還是按刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡編制程序,顯然是完全不一樣的,需要根據(jù)具體情況來處理。
在數(shù)控銑床或數(shù)控加工中心中,由于數(shù)控系統(tǒng)有刀具補(bǔ)償功能,可按工件輪廓尺寸進(jìn)行程序編制。建立、執(zhí)行刀補(bǔ)后,數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算,刀位點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整到刀具運(yùn)動(dòng)軌跡上。直接利用工件尺寸編制加工程序,刀具磨損時(shí)可重磨刀片(此時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整刀具補(bǔ)償值)或更換刀具,而加工程序不變,因此使用簡單、方便。
目前,經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床(部分機(jī)床無刀具補(bǔ)償功能)性能簡化、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉,在企業(yè)和學(xué)校中有一定的擁有量。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中,如果沒有刀具補(bǔ)償功能,只能按刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸編制加工程序,這就要求先根據(jù)工件輪廓尺寸和刀具直徑及幾何尺寸計(jì)算出刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。因此計(jì)算量大、過程復(fù)雜,且刀具磨損、更換需重新計(jì)算刀位點(diǎn)的軌跡尺寸,全部調(diào)整或重新編制加工程序,費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢。
二、數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的刀具補(bǔ)償
(一)數(shù)控車床刀具補(bǔ)償。數(shù)控車床刀具補(bǔ)償功能包括刀具位置補(bǔ)償和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償兩方面。在加工程序中用T功能指定,TXXXX中前兩個(gè)XX為刀具號(hào),后兩個(gè)XX為刀具補(bǔ)償號(hào),如T0202。如果刀具補(bǔ)償號(hào)為00,則表示取消刀補(bǔ)。
1、刀具位置補(bǔ)償。對(duì)于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(bǔ)償后,其加工程序不需要重新編制。辦法是測(cè)出每把刀具的刀位點(diǎn)相對(duì)于某一理想位置的刀位偏差(X向與Z向)并輸入到指定的存儲(chǔ)器內(nèi),程序執(zhí)行刀具補(bǔ)償指令后,當(dāng)前刀具的實(shí)際位置就到達(dá)理想位置。
如果沒有刀具補(bǔ)償,刀具從0點(diǎn)移動(dòng)到1點(diǎn),對(duì)應(yīng)程序段是N60G00X45Z93T0200,如果刀具補(bǔ)償是X=+3,Z=+4,并存入對(duì)應(yīng)補(bǔ)償存儲(chǔ)器中,執(zhí)行刀補(bǔ)后,刀具將從0點(diǎn)移動(dòng)到2點(diǎn),而不是1點(diǎn),對(duì)應(yīng)程序段是N60G00X45Z93T0202。
2、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。編制數(shù)控車床加工程序時(shí),車刀刀尖被看作是一個(gè)點(diǎn)(假想刀尖P點(diǎn)),但實(shí)際上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?。鐖D3所示,這必將產(chǎn)生加工工件的形狀誤差。另一方面,由于刀尖圓弧所處的特殊位置,車刀的形狀對(duì)工件加工也將產(chǎn)生影響,而這些可采用刀尖圓弧半徑補(bǔ)償來解決。車刀的形狀和位置參數(shù)稱為刀尖方位代碼(T值)。
3、刀補(bǔ)參數(shù)。每一個(gè)刀具補(bǔ)償號(hào)對(duì)應(yīng)刀具位置補(bǔ)償(X和Z值)和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償(R和T值)共4個(gè)參數(shù),在加工之前輸入到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器。在自動(dòng)執(zhí)行過程中,數(shù)控系統(tǒng)按該存儲(chǔ)器中的X、Z、R、T的數(shù)值,自動(dòng)修正刀具的位置誤差和自動(dòng)進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。