數(shù)控加工中心是如何進(jìn)行刀具補(bǔ)償?shù)?
一、數(shù)控車床用刀具的交換功能
1. 刀具的交換
指令格式一：T0101;
該指令為FANUC系統(tǒng)轉(zhuǎn)刀指令，前面的T01表示換1號刀，后面的01表示使用1號刀具補(bǔ)償。刀具號與刀補(bǔ)號可以相同，也可以不同。
指令格式二： T04D01;
該指令為SIEMENS系統(tǒng)轉(zhuǎn)刀指令，T04表示換4號刀，D01表示使用4號刀的1號刀沿作為刀具補(bǔ)償存儲器。
2. 換刀點(diǎn)
所謂換刀點(diǎn)是指刀架自動轉(zhuǎn)位時的位置。
大部分?jǐn)?shù)控車床，其換刀點(diǎn)的位置是任意的，換刀點(diǎn)應(yīng)選在刀具交換過程中與工件或夾具不發(fā)生干涉的位置。還有一些機(jī)床的換刀點(diǎn)位置是一個固定點(diǎn)，通常情況下，這些點(diǎn)選在靠近機(jī)床參考點(diǎn)的位置，或者取機(jī)床的第二參考點(diǎn)來作為換刀點(diǎn)。
二、刀具補(bǔ)償功能
1. 刀具補(bǔ)償功能的定義
在數(shù)控編程過程中，為使編程工作更加方便，通常將數(shù)控刀具的刀尖假想成一個點(diǎn)，該點(diǎn)稱為刀位點(diǎn)或刀尖點(diǎn)。
數(shù)控機(jī)床根據(jù)刀具實際尺寸，自動改變機(jī)床坐標(biāo)軸或刀具刀位點(diǎn)位置，使實際加工輪廓和編程軌跡完全一致的功能，稱為刀具補(bǔ)償(系統(tǒng)畫面上為“刀具補(bǔ)正”)功能。
數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償分為：
刀具偏移(也稱為刀具長度補(bǔ)償)
刀尖圓弧半徑補(bǔ)償
2. 刀位點(diǎn)的概念
所謂刀位點(diǎn)是指編制程序和加工時，用于表示刀具特征的點(diǎn)，也是對刀和加工的基準(zhǔn)點(diǎn)。 數(shù)控車刀的刀位點(diǎn)如圖所示。尖形車刀的刀位點(diǎn)通常是指刀具的刀尖;圓弧形車刀的刀位點(diǎn)是指圓弧刃的圓心;成形刀具的刀位點(diǎn)也通常是指刀尖。
三、刀具偏移補(bǔ)償
1. 刀具偏移的含義
刀具偏移是用來補(bǔ)償假定刀具長度與基準(zhǔn)刀具長度之長度差的功能。車床數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定X軸與Z軸可同時實現(xiàn)刀具偏移。
刀具幾何偏移：由于刀具的幾何形狀不同和刀具安裝位置不同而產(chǎn)生的刀具偏移。
刀具磨損偏移：由刀具刀尖的磨損產(chǎn)生的刀具偏移。
刀具偏移補(bǔ)償功能示例：
FANUC系統(tǒng)的刀具幾何偏移參數(shù)設(shè)置如圖所示，如要進(jìn)行刀具磨損偏移設(shè)置則只需按下軟鍵[磨耗]即可進(jìn)入相應(yīng)的設(shè)置畫面。
圖中的代碼“T”指刀沿類型，不是指刀具號，也不是指刀補(bǔ)號。
2. 利用刀具幾何偏移進(jìn)行對刀操作
(1)對刀操作的定義
調(diào)整每把刀的刀位點(diǎn)，使其盡量重合于某一理想基準(zhǔn)點(diǎn)，這一過程稱為對刀。
(2)對刀操作的過程
1)手動操作加工端面，記錄下刀位點(diǎn)的Z向機(jī)械坐標(biāo)值。
2)手動操作加工外圓，記錄下刀位點(diǎn)的X向機(jī)械坐標(biāo)值，停機(jī)測量工件直徑，計算出主軸中心的機(jī)械坐標(biāo)值。
3)將X、Z值輸入相應(yīng)的刀具幾何偏移存儲器中。
(3)利用刀具幾何偏移進(jìn)行對刀操作的實質(zhì)
利用刀具幾何偏移進(jìn)行對刀的實質(zhì)就是利用刀具幾何偏移使工件坐標(biāo)系原點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)重合。
3. 刀具偏移的應(yīng)用
利用刀具偏移功能，可以修整因?qū)Φ恫徽_或刀具磨損等原因造成的工件加工誤差。
例：加工外圓表面時，如果外圓直徑比要求的尺寸大了0.2mm，此時只需將刀具偏移存儲器中的X值減小0.2，并用原刀具及原程序重新加工該零件，即可修整該加工誤差。同樣，如出現(xiàn)Z方向的誤差，則其修整辦法相同。
四、刀尖圓弧半徑補(bǔ)償(G40、G41、G42)
1. 刀尖圓弧半徑補(bǔ)償?shù)亩x
在實際加工中，由于刀具產(chǎn)生磨損及精加工的需要，常將車刀的刀尖修磨成半徑較小的圓弧，這時的刀位點(diǎn)為刀尖圓弧的圓心。
為確保工件輪廓形狀，加工時不允許刀具刀尖圓弧的圓心運(yùn)動軌跡與被加工工件輪廓重合，而應(yīng)與工件輪廓偏移一個半徑值，這種偏移稱為刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。圓弧形車刀的刀刃半徑偏移也與其相同。
2. 假想刀尖與刀尖圓弧半徑
在理想狀態(tài)下，我們總是將尖形車刀的刀位點(diǎn)假想成一個點(diǎn)，該點(diǎn)即為假想刀尖(圖中的A點(diǎn))。
在對刀時也是以假想刀尖進(jìn)行對刀。但實際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一個理想的點(diǎn)，而是一段圓弧(如圖中的BC圓弧)。
所謂刀尖圓弧半徑是指車刀刀尖圓弧所構(gòu)成的假想圓半徑(圖中的r)。實踐中，所有車刀均有大小不等或近似的刀尖圓弧，假想刀尖在實際加工中是不存在... ...