机械类毕业论文答辩.ppt

,2009级毕业答辩论文题目：数控机床铣削加工中刀 具补偿的研究答辩人：数控091班2012.6.11,摘要 刀具补偿的应用在数控机床铣削加工中应用广泛，但不易理解数控铣床显示器面板中补偿的数据，针对这问题，运用刀具半径补偿、刀具长度补偿，就建立了刀具补偿与坐标系的关系。 关键词：刀具半径补偿；刀具长度补偿,1.数控铣床坐标系含义分析,刀具补偿在数控铣床加工中的应用非常广泛，在此，我主要分析刀具补偿在数控机床铣削加工中的应用。在进行数据分析以前，首先要理解数控铣床显示器面板中显示的4个坐标系，分别为相对坐标、绝对坐标、机床坐标和余量，如图所示。,1.1数控铣床对刀,数控铣床程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。（1）对X、Y方向，一般在X，Y方向对刀时使用的基准工具包括刚性靠棒(如图)和寻边器两种。,（2）Z轴对刀，类似在X，Y方向对刀的方法，对刀截图-1，用塞尺检查法对Z轴对刀进行检测，得到“塞尺检查：合适”时Z的坐标值，记为Z1，如图-2所示。 则坐标值为Z1减去塞尺厚度后数值为Z坐标原点，此时工件坐标系在工件上表面。,图-1 图-2,为什么要进行刀具半径补偿？（1）用户总是按零件轮廓编制加工程序，因而为了加工所需的零件轮廓，在进行内轮廓加工时，刀具中心必须向零件的内侧偏移一个刀具半径值；在进行外轮廓加工时，刀具中心必须向零件的外侧偏移一个刀具半径值，如图-5。 （2）由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只需修改相应的偏置参数即可。 （3）加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序，,2.坐标系数据分析,2.1刀具半径补偿 刀具半径补偿指令（G41、G42、G40） 编程格式G17（G41、G42）(G00/G01)X- Y- Z- D-； G40(G00/G01) X- Y- Z-其中，G41为刀具半径左补偿 ； G42为刀具半径右补偿，见图-1、-2,如图-1 如图-2,（1）刀具半径补偿的过程 a、刀补建立，刀具中心从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程，如图-1刀具直径变化加工程序不变。b、刀补进行，执行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量。C、刀补取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹要过度到与编程轨迹重合的过程。如图-2 为刀补的建立于取消过程。,2.2编程时应注意的事项A、从无刀具半径补偿的刀具补偿状态的过程中，必须使用G00或G01指令，不能使用G02或G03指令；刀具半径补偿撤销时，也要使用G00或G01指令。B、刀具补偿点距离加工起始点2倍刀具半径的距离，效果较为理想，如果要为了快速的加工，可以选用大的F参数，需要特别注意的是在加工内腔模具时一般都是在外面补偿的。C、G41、G42不能重复使用，即在程序中前面有了G41或G42指令之后，不能再直接使用G41或G42指令。若想使用，则必须先用G40指令解除原补偿状态后，在使用G41或G42，否则补偿就不正常了。D、从刀具寿命、加工精度、表面粗糙度而言，顺铣的效果较好，因而G41使用较多。,为什么要进行刀具长度补偿？（1）我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系。（2）长度补偿只是和Z坐标有关。它不象X、Y平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变。如图-6,2.4刀具长度补偿G43、G44 刀具长度补偿指令的格式。 编程格式（G43/G44）(G00/G01) Z_H_ _; G49(G00/G01); 其中，G43为刀具长度正补偿；G44为刀具长度负补偿；H中的两位数字，表示长度补偿值所存放的地址，或者说时刀具长度补偿值在刀具参数表中的编号；G49为取消刀具长度补偿。,实例现在有三把数控铣床加工刀具，其长度为H1=100mm， H2=110mm，H3=120mm，将工件坐标系原点G54设置在工件上表面中心点处，分别用这3把刀具运行下面程序：O0101；G90G54G00X0.Y0.Z50.;G43G01Z0.H01;M30;,如图,如图-1,如果在刀具补偿栏中输入相对于标准长度110mm的值为110mm，则H01=-10mm, H02=0mm, H03=10mm,运行结果显示为图所示，刀具实际在工件上的位置则如图-4所示。比较图3可以看出：其绝对坐标值3种情况都相同，全部为0，因为在3种情况下运行此程序后，刀位点在程序中相对于G54原点来说为（x0,y0,z0）；而相对坐标值却各不相同，z值分别为-10、0、10mm。因此，计算参与刀具长度补偿后的结果为： 第1把刀：z=0+（-10）= 10mm，因为H01=-10mm； 第2把刀：z=0+（0）= 0mm， 因为H02=0mm； 第3把刀：z=0+（+10）= +10mm， 因为H03=+10mm；,所以相对坐标值实际上是刀具长度补偿以后的数据，具体显示的又是哪一点参与计算刀具长度补偿后的坐标呢? 而对于数控机床来说，实际的位置却是在主轴端面回转中心点的位置，建立了这个控制点与显示点的关系以后，再来理解相对坐标就很简单了。,第2种情况如图2所示，刀具长度补偿值为0，最后显示的结果绝对坐标和相对坐标都为0，这是最简单的。以第2种情况为基准，来分析第1种和第3种情况，在第1种情况中，由于刀具短了10mm，所以铣床主轴端面一定要在第2种情况的基础上再下降10mm，才能达到指定的位置，这样显示z坐标为-10mm。在第3种情况中，由于刀具长了10mm，所以铣床主轴断面要在第2种情况的基础上提高10mm，才能到达指定的点，这样显示z坐标为10mm。,3圆弧形特征零件加工实例,1、加工工序安排1）基面先行。2）先粗后精。3）先主后次。4）先面后孔。,2、加工程序O0011;G28X0.Y0.Z50.;T02M06M03S3000;G90G43G41G00X16.Y0.Z50.H02D02;G01Z-10.F100;G90G43G42G00X23.Y23.H04D04;G01Z-4.F100;G03X-23.Y-23.R29.;G00Z50.;G49G28X0.Y0.Z100.;M05;M03,4.结论 在企业中，为了减少占机调试的时间，先将刀具安装在刀柄后，再用对刀仪来比较安装在刀柄上的刀具长度，然后将该长度值用一个小牌挂在这把刀的刀柄上。但刀补在数控加工中有着相当重要的作用,应充分理解掌握刀补原理,并加以正确运用,熟记这些注意事项,在编制程序中可以大大简化编程工作,使数控加工程序简捷易懂、准确有效，为企