FANUC车床刀尖半径编程.pdf

FANUC 0I数控系统车床刀尖半径补偿设置与应用 郑淑玲 鸡西大学 黑龙江 鸡西158100 摘要 以FANUC 0I MATE TC数控系统车床为例 阐述了刀尖半径补偿的设置方法 并通过 锥形工件加工实例对补偿前和补偿后的误差进行了比较 从而说明刀尖半径补偿对于精密锥形工 件加工的必要性 关键词 数控车床 刀具半径补偿设置 应用 中图分类号 TG659 文献标志码 B 文章编号 100320794 2007 0920123202 Establishment and Application of Tool Radius Compensation in FANUC 0I System NC Lathe ZHENG Shu ling Jixi University Jixi 158100 China Abstract The method of establishing tool radius compensation is introduced by taking FANUC 0I MATE TC system NC lathe as example and the error after compensation is compared with the error before compensation with the example for cone shape workpiece processing in order to explain the necessity for tool radius com2 pensation applied to precise cone shape workpiece processing Key words numerical control lathe tool radius compensation application 1 刀尖圆角补偿工作原理 在车削加工中 实际使用的车刀无论刀尖如何 锐利都不可能是绝对尖的 都存在一定的圆角 这个 圆角一方面可以提高刀尖的强度 另一方面可以改 善工件加工的表面粗糙度 但是由于刀尖圆角的存 在 通过X向 Z向对刀所获得的刀尖位置是一个 假想刀尖 见图 1 如果不加以修正 机床工作时 刀具按假想刀尖轨迹走刀 即使工件轮廓与假想刀 尖重合 而车削时实际起作用的是刀尖圆弧上的各 个切点 这样当车削锥面或圆弧面零件时就会产生 过切和少切的现象 如果工件要求的精度不高可以 忽略 但对于精度要求较高的零件 这个误差是不能 忽视的 必须通过数控车床的刀尖半径补偿功能来 补偿由于刀尖圆角带来的加工误差 END1 G00G40X0Y0 G15 G00Z100 M05 X100 Y100 M30 图2 椭圆轮廓加工 3 宏程序编程的技巧 应用宏程序具有编程简单 易于开发 易于检 查 通用性强 灵活方便 编程效率高等特点 编制 宏程序时 首先从零件的结构特点出发 分析零件上 各加工表面之间的几何关系 推导各参数间的数量 关系 开发设计自己的宏程序 是充分发挥数控机床 性能的有效途径 编程时必须注意 正确选择变 量参数并建立正确的数学模型 设定合理有效的 循环变量 要牢记变量的种类及特性 不可乱用 因 为局部变量 系统变量 公共变量用途和性质各不相 同 条件转移是宏程序的关键 编程时要根据转移 的条件合理选择循环转移语句 为提高程序的通 用性 尺寸参数尽可能地用宏变量表示 运行程序前 先进行赋值 参考文献 1 张超英 数控编程技术 M 北京 化学工业出版社 2004 2 黄康美 数控加工实训教程 K 北京 电子工业出版社 2004 3 孙德茂 数控机床铣削加工直接编程技术 M 北京 机械工业 出版社 2004 作者简介 霍苏萍 1965 女 河南陕县人 三门峡职业技术 学院副教授 主要从事机电一体化专业的教育教学工作 主要研究方 向为机械CAD CAM 电子信箱 huosp018 收稿日期 2007204211 321 第28卷第9期 2007年 9月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol128No19 Sep 2007 图1 假想刀尖 2 刀尖半径补偿指令和设置方法 1 刀具半径补偿功能指令 目前绝大多数的数控机床都具有刀具半径自动 补偿功能 根据刀具运动方向以及刀具与工件的相 对位置 半径补偿指令又分为左偏刀具半径补偿指 令G41 右偏刀具半径补偿指令G42 其判断的方法 是沿着刀具前进的方向看 刀具位于工件的左侧 补偿指令为G41 刀具位于工件的右侧 补偿指令为 G42 取消刀具半径补偿指令为G40 2 刀尖方位编号 刀具半径补偿设置与刀尖在机床坐标系中的方 位有关 根据车刀刀尖在机床坐标系中的不同方位 其编号确定方法如图2所示 图2 车刀刀尖方位编号 3 FANUC 0I数控车床刀具半径补偿功能的设 置 以FANUC 0I数控系统车床为例说明设置刀尖 半径补偿值的方法 按MDI键盘上的OFFSET SET2 ING键 调整到几何形状补偿对话框 如图3所示 如1号刀具的刀尖半径为018 mm 刀尖方位编号为 3 设置刀尖半径补偿时先将光标调整到R下面的 位置 在数据输入缓冲区输入018 按INPUT键输入 数据 然后再将光标调整到T下面的位置 在数据输 入缓冲区输入刀尖方位编号3 按INPUT键 完成刀 尖圆角补偿设置 编程时通过调用半径补偿指令来 执行刀具半径补偿功能 图3 设置刀尖半径补偿 3 刀具半径补偿在锥形工件加工中的应用 加工图4所示的零件 设刀尖圆角半径为018 mm 车床刀架为内置刀架 刀尖方位角为3 根据以 上方法设置刀具半径补偿参数 加工程序如下 O0001 T0101 M03 S1000 G00 X100 Z0 G01 X 1 0 F0 3 G00 X45 Z1 0 G71 U3 0 R1 0 粗加工循环 G71 P100 Q150 U1 0 W0 5 F0 2 N100 G01 X16 N110 G01 X20 Z 1 0 N120 Z 30 N130 X30 Z 80 N140 X40 N150 Z 100 G00 X45 Z50 G42 G00X40 Z1 0 调用右偏刀具半径补偿指令 G70 P100 Q160 精加工循环 G40 G00X100 Z100 取消刀具半径补偿指令 M05 M30 图4 带有锥度的工件 在没调用刀具半径补偿指令时 所加工零件锥 体部分的大端直径为 301152 mm 锥体长度为 50176 mm 属于不合格的零件 在调用半径补偿指令 后 加工的锥体部分大端直径为 30102 mm 长度为 50105 mm 加工精度达到了设计要求 由于在加工 中应用了刀尖半径补偿功能 零件锥体部分的直径 和长度误差都大大地减小了 4 结语 在数控车削加工中 如果锥体零件的加工精度 要求不高且车刀刀尖半径很小时 可以忽略刀尖半 径对加工误差的影响 如果锥体零件精度要求较高 或刀尖圆角半径较大 这个加工误差是不能忽略的 必须根据刀尖半径补偿的设置方法调用补偿指令 这样才能加工出合格的零件 参考文献 1 谢晓红 数控车削编程与加工技术 M 北京 电子工业出版社 2005 2 顾京 数控加工编程序及操作 M 北京 高