刀补编程在FANUC0i数控系统中的几种用法.doc

一、引言 在数控机床的铣削编程中，当加工工件的轮廓时，如果用半径为R的立铣刀加工，数控系统若不具备刀具补偿功能，那么在编程时必须要按照偏离轮廓距离为R的刀具中心轨迹的数据来编程，其计算在某些复杂的轮廓中相对是很复杂的，而当刀具磨损后，又得重新按新的刀具中心轨迹来进行计算编程。这样的话，在此类不具备刀补功能的数控系统中，给编程带来了极大的不便。而目前的绝大多数数控系统均已具备了刀具半径补偿功能，在这些数控系统中，可以直接按加工工件的轮廓尺寸编程，系统使用刀补功能进行自动的计算处理，从而使计算及编程均大大简化，这就迫使编程人员必须掌握刀补功能的正确、合理使用的方法。 在FANUC 0i 数控系统中，刀补实质上是指生成加上补偿量以后的刀具轨迹的功能，其作用体现的两个方面：一是在编程时可不必考虑刀具的半径，直接按图样尺寸编程，只要在实际加工时输入刀具的半径补偿值即可；二是刀具磨损引起的刀具半径变化值，可以用刀具半径补偿值来修正。在实际轮廓加工过程中，刀补执行过程一般需经历刀补的建立、刀补的运行和刀补的取消三个阶段。根据刀补在工件拐角处过渡方式的不同，刀补通常又分为B型刀补和C型刀补。B型刀补是指在拐角处采用圆弧过渡，C型刀补则是采用直线过渡方式。如今的大多数数控系统均采用了C型刀补方式。二、运用G41/G42实现刀补编程 G41和G42是FANUC 0i 系统中实现刀补功能最基本的G代码，G41表示左刀补，G42表示右刀补。G40表示取消刀补，因它们均为模态代码，故在使用刀补功能后要取消刀补，以免给后续的加工带来不必要的麻烦。1.编程格式G00(G01)G41X Y D ；(建立左刀补)G00(G01)G42X Y D ；(建立右刀补)G00(G01)G40 X Y ；(取消刀补)2.编程应用加工如图1所示的小方台，毛坯为140mm120mm，用8mm的立铣刀。选用 8 m m 的立铣刀， D 0 4 = 1 6 、D03=12、D02=8、D01=4，参考程序如下：O1(main)；N10 G90G54G40G17G00X0Y0S1000M03；N20 X-80.0Y-70.0；N30 Z200.0；N40 Z5.0；N50 Z0.0；N60 D04M98P50002；N70 G90G00Z0.0；N80 D03M98P50002；N90 G90G00Z0.0；N100 D02M98P50002；N110 G90G00Z0.0；N120 D01M98P50002；N130 G90G00Z200.0；N140 M05；N150 M30；O2(sub)；N10 G91G01Z-2.0F100.0；N20 G90G41X-50.0Y-70.0F240.0；N30 Y40.0；N40 X50.0；N50 Y-40.0；N60 X-80.0；N70 G40X-80.0Y-70.0；N80 M99；三、运用G10实现刀补编程 功能强大的G10指令在FANUC 0i 系统中同样可以实现刀补功能。G10指令的功能较多，一定要记清其实现刀补功能的编程格式。G10不但可以实现固定补偿量的偏移，而且可以实现变量的运算值的补偿，故此指令在粗加工及空间倒圆角中应用较多。1.编程格式G10 L12 P R ；(P为刀具补偿号，R为输入补偿号中的补偿量)。例如：G10 L12 P1 R6.0，相当于在D01中输入补偿量为6.0；G10 L12 P5 R8.0，相当于将补偿量为8.0的数值输入到D05中；G10 L12 P6 R#1，相当于将补偿量为一变量的值输入到D06中。2.编程应用图1所示零件的加工程序用G10编写的参考程序如下：O3(main)；N10 G90G54G40G17G00X0Y0S1000M03；N20 X-80.0Y-70.0；N30 Z200.0；N40 Z5.0；N50 Z0.0；N55 G10L12P4R16.0；N60 D04M98P50004；N70 G90G00Z0.0；N75 G10L12P3R12.0；N80 D03M98P50004；N90 G90G00Z0.0；N95 G10L12P2R8.0；N100 D02M98P50004；N110 G90G00Z0.0；N115 G10L12P1R4.0；N120 D01M98P50004；N130 G90G00Z200.0；N140 M05；N150 M30；O4 (sub)；N10 G91G01Z-2.0F100.0；N20 G90G41X-50.0Y-70.0F240.0；N30 Y40.0；N40 X50.0；N50 Y-40.0；N60 X-80.0；N70 G40X-80.0Y-70.0；N80 M99；图1 零件图图2 刀具路径四、运用宏程序实现刀补编程用户宏程序是FANUC 0i 系统提供给编程人员的又一大功能。同样，完全可以利用宏程序实现刀补编程。这样可以实现利用同一程序完成零件的粗、精加工及规则方式的加工。1.编程格式G01(G00)G41(G42) X Y D#；(将刀补号用变量表示)G01(G00)G41(G42) X Y D# ；(将补偿值用变量表示)2.编程应用编程一：用刀补号作变量进行编程，程序如下：O5(main)；N10 G90G54G40G17G00X0Y0S1000M03；N20 X-80.0Y-70.0；N30 Z200.0；N40 Z5.0；N50 Z0.0；N51 #100=4(刀补号作变量)；N52 WHILE #100GE1 DO1；N53 M98P50006；N54 G90G00Z0.0；N55 #100=#100-1.0；N56 END1；N130 G90G00Z200.0；N140 M05；N150 M30；O6 (sub)；N10 G91G01Z-2.0F100.0；N 2 0 G 9 0 G 4 1 X - 5 0 . 0 Y - 7 0 . 0 D#100F240.0；N30 Y40.0；N40 X50.0；N50 Y-40.0；N60 X-80.0；N70 G40X-80.0Y-70.0；N80 M99；编程二：用刀补偏置值作变量进行编程，程序如下：O7(main)；N10 G90G54G40G17G00X0Y0S1000M03；N20 X-80.0Y-70.0；N30 Z200.0；N40 Z5.0；N50 Z0.0；N51 #101=16.0(刀补偏置值作变量)；N52 WHILE #101GE4.0 DO1；N53 M98P50008；N54 G90G00Z0.0；N55 #101=#101-4.0；N56 END1；N130 G90G00Z200.0；N140 M05；N150 M30；O8 (sub)；N10 G91G01Z-2.0F100.0；N20 G90G41X-50.0Y-70.0D#101F240.0；N30 Y40.0；N40 X50.0；N50 Y-40.0；N60 X-80.0；N70 G40X-80.0Y-70.0；N80 M99；五、运用系统参数实现刀补编程在FANUC 0i 系统中，系统提供的参数同样也可以实现刀补功能。使用系统参数不仅可以传递固定值，也可以传递变量值。1.参数表示的含义#13001相当于D01，#13002相当于D02，依次类推。例如：#13001=6.0，表示将刀补值6.0输入到D01中；#13001=5.0*SIN#1，表示将变量值输入到D01中；2.编程应用O9(main)；N10 G90G54G40G17G00X0Y0S1000M03；N20 X-80.0Y-70.0；N30 Z200.0；N40 Z5.0；N50 Z0.0；N55 #13004=16.0；N60 D04M98P50010；N70 G90G00Z0.0；N75 #13003=12.0；N80 D03M98P50010；N90 G90G00Z0.0；N95 #13002=8.0；N100 D02M98P50010；N110 G90G00Z0.0；N115 #13001=4.0；N120 D01M98P50010；N130 G90G00Z200.0；N140 M05；N150 M30；O10(sub)；N10 G91G01Z-2.0F100.0；N20 G90G41X-50.0Y-70.0F240.0；N30 Y40.0；N40 X50.0；N50 Y-40.0；N60 X-80.0；N70 G40X-80.0Y-70.0；N80 M99；以上几种方法各有优缺点，使用者要清楚地掌握每种方法。通过它们不同的编程格式均能