《刀具半径补偿》PPT课件.ppt

数控铣削编程与加工数控铣削编程与加工 机械数控专业部机械数控专业部 陈树艳陈树艳 图2-1 凸模板 任务六 平面凸轮廓零件的加工 学习目标 l知识目标 能够分析平面凸轮廓零件的加工工艺； 掌握刀具半径补偿指令的功能格式和使用方法； 掌握刀具半径补偿指令在铣削编程中的应用； 使用刀具半径补偿指令编写平面凸轮廓零件的程序; 能力目标 能够系统的分析问题，逻辑地解决问题的能力； 情感目标 团队合作的精神，互相学习，互相支持，能够欣赏 和激励自己和别人的能力； 学习目标 l教学重点：刀具半径补偿指令的格式；左右 偏的判定方法；刀具半径补偿的意义；刀具 半径补偿指令在铣削编程中的应用； l教学难点：左右偏的确定，在编程实例中， 刀具半径补偿的建立和取消； 重点难点 1、刀具半径补偿的必要性 2、刀具半径补偿的概念 3、刀具半径补偿左右偏的判定方法 4、刀具半径补偿的指令格式 5、刀具半径补偿指令的编程方法 6、刀具半径补偿指令的应用技巧及注意问题 任务六 平面凸轮廓零件的加工 刀具半径补偿指令 1. 刀具半径补偿的必要性 图2-1 凸模板 轮廓复杂 刀具更换 刀具磨损 简化编程 引入刀具补 偿功能 1. 刀具半径补偿的必要性 l数控系统在计算轮廓切削加工程序时是“以刀具 中心运动轨迹为编程轨迹”来描述的； l轮廓切削加工时，刀具中心运动轨迹与工件轮廓 轨迹不重合，这就要求我们在实际加工中，必须 考虑刀具半径对工件轮廓尺寸的影响，因此，在 实际加工中，刀具中心的运动轨迹要与工件轮廓 有一偏移矢量才能加工出符合要求的零件 2. 刀具半径补偿概念及作用 2. 刀具半径补偿概念及作用 l刀具半径补偿功能的作用是把以 刀具中心为编程轨迹转变为以工 件轮廓为编程轨迹,即要求数控系 统根据程序中的工件轮廓和刀具 半径值，自动计算出刀具中心轨 迹。 2. 刀具半径补偿概念及作用 2. 刀具半径补偿概念及作用 在数控铣床上进行轮廓加工时，因为铣刀有一定的半径，所以刀具中 心轨迹和工件轮廓不重合，如不考虑刀具半径，直接按照工件轮廓编程是比 较方便的，而加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈（加工外轮廓时）或大 了一圈（加工内轮廓时），为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具 半径，这就是所谓的刀具半径补偿指令。 刀具半径补偿指令 G40，G41，G42 l G41 刀具半径补偿左补偿 l G42 刀具半径补偿右补偿 l G40 取消刀具半径补偿 3. 刀具半径左、右补偿的判断 3. 刀具半径左、右补偿的判断 G41与G42的判断方法是：迎着垂直于补偿补偿 平面的坐标标 轴轴的正方向，向刀具的移动动方向看过过去，当刀具处处在切削 轮轮廓左侧时侧时 ，称为为刀具半径左补偿补偿 ，用G41表示；当刀具 在切削轮轮廓的右侧时侧时 ，称为为刀具半径右补偿补偿 ，用G42表示 。 G41 G42 +Y +X 3. 刀具半径左、右补偿的判断 逆铣 3. 刀具半径左、右补偿的判断 刀具半径补偿G41，G42，G40 v格式： X Y D G17 G41 G42 G00 G01 执行刀补 X Y X Z Y Z G40 G00 G01 取消刀补 X、Y 值是建立补偿直线段的终点坐标值； D 为刀补号地址，用D00D99来指定，它用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 G00 G41 1） (G17) X_Y_D_; G01 G42 G00 G41 2） (G18) X_Z_D_; G01 G42 G00 G41 3） (G19) Y_Z_D_; G01 G42 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 v G00 vG40 X_Y; (X_Z_;) (Y_Z_;) v G01 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 l刀具半径补偿用G17、G18、G19命 令在被选择的工作平面内进行补偿。 比如当G17命令执行后，刀具半径补偿 仅影响X、Y轴的移动，而对Z轴没有作 用。 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 l刀具半径补偿指令G41或G42只在 G00和G01模式下有效，不能在G02和 G03模式下给出刀具半径补偿G41或 G42，否则机床报警。 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 lD_是刀具补偿号，其具体数值 在加工或试运行前已设定在补偿 存储器中，D_是续效代码。 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 铣削加工刀具半径补偿使用G41/G42指令及其参数 非零的DXX代码选择正确的刀具半径补偿寄存器号。 编程时，使用D代码（D01D99）选择刀补表中对应的半 径补偿值。地址D所对应的偏置存储器中存入的偏置值通 常指刀具半径值。一般情况下，为防止出错，最好采用 相同的刀具号与刀具偏置号。 加工前, 刀具补偿参数设定方法如下: 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 l刀具半径补偿必须在程序结束 前取消，否则刀具中心将不能回到 程序原点上；刀具半径补偿必须在 G00和G01模式下取消，在G02和G03 模式下机床将会报警。 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 l取消刀具半径补偿除可以用G40 指令外，还可以用D00指令，即 ”G00(G01)X_Y_D00;”也可以取消 刀具半径补偿。 4. 刀具半径补偿指令的格式及说明 刀具半径补偿的过程分三步，即刀补建立、刀补进 行和刀补取消。 指刀具从起点接近工 件时，刀具中心从与编程 轨迹重合过渡到与编程轨 迹偏离一个偏置量的过程。 该过程的实现必须有 G00或G01功能才有效。 刀补建立 刀具中心轨迹 刀具起始点 建立补偿段 编程轨迹编程轨迹 r 5. 刀具半径补偿指令的编程方法 在G41或G42程序段后，程序进入补偿模式，此时刀 具中心与编程轨迹始终相距一个偏置量，直到刀补取消。 刀补进行 刀具离开工件，刀具中心 轨迹过渡到与编程轨迹重合的 过程称为刀补取消，刀补的取 消用G40或D00来执行。 刀补取消 编程轨迹 刀具中心轨迹 刀补取消段 r 5. 刀具半径补偿指令的编程方法 如图所示，刀具半径补偿的过程的程序如下： : N10 G41 G01 X100.0 Y80.0 F100 D01； 刀补补建立 N60 G40 G00 X0 Y0； 刀补补取消 N20 Y200.0； N30 X200.0； 刀补进行 N40 Y100.0； N50 X90.0； 5. 刀具半径补偿指令的编程方法 X Y 50 40 50 W （10，10） 5. 刀具半径补偿指令的编程方法 N10 M03S600G90 G54G0 X-10 Y-10Z5 N20 G1Z-2F100 N30 G01 G42 X0 Y0 D01 N40 X50 N50 Y40 N60 X40 Y50 N70 X0 N80 Y0 N90 G40 X-10 Y-10 刀具半径补偿建立 刀具半径补偿进行 刀具半径补偿取消 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 l刀具半径补偿除方便编程外，还可以用改 变刀具半径补偿值大小的方法来实现同一程 序进行粗加工、精加工，故有： l粗加工刀补值=刀具半径+精加工余量 l精加工刀补值=刀具半径+修正量(若刀具尺寸 准确或零件上下偏差相等，修正量为零) 应用技巧 l刀具半径补偿偏移量可以取正 值，也可以取负值； l当G41的半径补偿偏移量取负值时 则为右补偿， l当G42的半径补偿偏移量取负值时 则为左补偿，即G41和G42可以通过 偏移量取值的正负互相取代； 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 应用技巧 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 应用技巧 l一般情况下刀具半径补偿号 要在刀补取消后才能变换，如果 在补偿方式下变换补偿号，当前 句的目标点的补偿量将按照所换 补偿号的新值给定，而当前句开 始点补偿量则不变。 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 l若刀具半径补偿所在的程序段 之后的两个连续程序段中轴的移 动都为Z轴移动，补偿照常进行， 但将发生过切而机床不会发出报 警信号。如下列程序段将产生过 切： 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 lG00 Z100.0; lG41X88.0Y85.0D01; lZ10.0; lG01Z-5.0F50; 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 l加工半径小于刀具半径的内 圆弧时，将发生过切，此时机床 报警并停止在将要过切语句的起 始点上，所以加工内圆弧时应有 “过渡圆角R刀具半径r+精修 余量t”； 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 l铣削槽底宽小于刀具半径的 零件时，因为刀具半径补偿使刀 具中心运动轨迹向编程路径反方 向运动，所以会产生过切（如下 图所示） 。 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 l在补偿模式下使用无坐标轴 移动类指令，如果无坐标轴移动 类指令导致两个或两个以上的语 句没有坐标轴移动，将会出现过 切的危险。无坐标轴移动语句大 致有以下几种： 6. 刀具半径补偿应用技巧及注意问题 使用注意问题 l1） M