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1、概述 数控车床是按车刀刀尖对刀的，零件的加工程序也是以此点按零件图纸进行编制的。但实际加工中的车刀，为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧（一般圆弧半径R是0.4～1.6mm之间），因此车刀的刀尖不可能绝对为一点，总有一个小圆弧，所以对刀刀尖的位置是一个假想刀尖点A，如图2-22a所示。锥体和圆弧零件编程时是按假想刀尖轨迹编程，即工件轮廓与假想刀尖点A重合，车削时实际起作用的切削刃却是圆弧与工件轮廓的各切点，这样就引起加工表面形状误差，如图2-22b、c所示。 用带圆弧刀尖的车刀加工内外圆图2柱-2面2 及端面时，无误差产生，实际切削刃的轨迹与工a 件假轮想廓刀尖轨 迹 一 致 。 b车 锥锥体面零和件圆加弧工 面 时 c ，圆工弧件零轮件廓加（工 即编程轨迹）与实际形状（实际切削刃）有误差，若工件精度要求不高或留有精加工余量，可忽略此误差，否则应考虑刀尖圆弧半径对工件形状的影响。 为保持工件轮廓形状精度，加工时刀尖圆弧中心轨迹与工件轮廓偏移一个半径R，这种偏移称为刀尖半径补偿。采用刀尖半径补偿功能后，编程者仍按工件轮廓编程，数控系统计算刀尖轨迹，并按刀尖轨迹运动，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状的影响。 2、指令及格式 刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿号，加入或取消半径补偿功能的。 G41：刀尖半径左补偿，如图2-23所示，沿刀具运动方向看，刀具位于工件左侧时的刀尖半径补偿。 G42：刀尖半径右补偿，如图2-24所示，沿刀具运动方向看，刀具位于工件右侧时的刀尖半径补偿。 注意：由于前置刀架的数控系统坐标系为反方向，即在XOZ平面内，沿Y 轴正方向看，所以G41与G42的图方2-向24也 刀是尖相半反径的右，补编偿 程时要切记！ G40：刀尖半径补偿取消，即使用该指令后，使G41、G42指令无效。 指令格式： G41 G00(G01) X(U)___ Z(W)___；刀尖半径左补偿 G42 G00(G01) X(U)___ Z(W)___；刀尖半径右补偿 G40 G00(G01) X(U)___ Z(W)___；刀尖半径补偿取消 启用刀尖半径补偿功能，需具有以下几点： （1） 刀尖半径值R和刀尖方位号T的内容在对刀时正确的输入对应刀具偏置参数中。 （2） 程序段中必须指定G41或G42指令 “刀尖半径补偿”应当用G00或者G01功能在刀具移动过程中建立或取消。 刀尖半径补偿命令应当在切削进程启动之前完成，并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行补偿的取消。通常采用增加引导空程运行的程序段来建立或取消半径补偿。 3、假想刀尖方位 在实际加工中，假想刀尖点与刀尖圆弧中心点有不同的位置关系，因此要正确建立假想刀尖的刀尖方向（即对刀点是刀具的哪个位置）。 从刀尖中心往假想刀尖的方向看，由切削中刀具的方向确定假想刀尖号。假想刀尖共有10（T0～T9）种设置，共表达了9个方向的位置关系。需特别注意即使同一刀尖方向号在不同坐标系（后刀座坐标系与前刀座坐标系）表示的刀尖方向也是不一样的，如下图所示。图中说明了刀尖与起点间的关系，箭头终点是假想刀尖。图2-25为后置刀架坐标系假想刀尖方位号图，图2-26为前置刀架坐标系假想刀尖方位号图。 4、补偿值的设置 每把刀的假想刀尖号与刀尖半径值必 须在应用刀补前预先设置。刀尖半 径补偿值在偏置页面（如下图所示） 5、注意事项 ● 初始状态CNC处于刀尖半径补偿取消方式，在执行G41或G42指令，CNC开始建立刀尖半径补偿偏置方式。在补偿开始时，CNC预读2个程序段，执行一程序段时，下一程序段存入刀尖半径补偿缓冲存储器中。在单段运行时，读入两个程序段，执行第一个程序段终点后停止。在连续执行时，预先读入两个程序段，因此在CNC中正在执行的程序段和其后的两个程序段。 ● 在刀尖半径补偿中，处理2个或两个以上无移动指令的程序段时（如辅助功能，暂停等），刀尖中心会移到前一程序段的终点并垂直于前一程序段程序路径的位置。 ● 在录入方式(MDI)下不能执行刀补C建立，也不能执行刀补C撤消。 ● 刀尖半径R值不能输入负值，否则运行轨迹出错。 ● 刀尖半径补偿的建立与撤消只能用G00或G01指令，不能是圆弧指令（G02或G03）。如果指定，会产生报警。 ● 按RESET（复位）键，CNC将取消刀补C补偿模式。 ● 在程序结束前必须指定G40取消偏置模式。否则，再次执行时刀具轨迹偏离一个刀尖半径值。 ● 在主程序和子程序中使用刀尖半径补偿，在调用子程序前（即执行M98前）， CNC必须在补偿取消模式，在子程序中再次建立刀补C。 ● G71、G72、G73、G74、G75、G76指令不执行刀尖半径补偿，暂时撤消补偿模式。 ● G90 、G94指令在执行刀尖半径补偿，无论是G41还是G42都一样偏移一个刀尖半径（按假想刀尖0号）进行切削。 例2-9 应用刀尖半径补偿功能加工图2-27所示零件，刀尖方位号T：3，刀尖圆弧半径R：0.4mm。 程序： O0009; G99 T0101 M3 S1000; G00 X40. Z20.; G42 G00 X13.3 Z2.; G01 X14. Z0. F0.1; X18. Z-12.; X22.; Z-17.; G03 X30. Z-21. R4.; G01 Z-27.; X35.; G00 G40 X80. Z100.; M30; 注；节选自GSK980TD 数控系统的编程与操作方法 |
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