数控编程-刀具补偿指令及其编程方法ppt课件

2020/5/16,.,1,数控编程,单元六刀具补偿指令及其编程方法,2020/5/16,.,2,6.1刀具半径补偿,一、刀具半径补偿的概念,实际的刀具都是有半径的。使刀具的刀尖沿零件轮廓曲线加工，刀位点的运动轨迹即加工路线应该与零件轮廓曲线有一个半径值大小的偏移量。使刀具的刀位点正确运动有两种方式：1、加工前计算出刀位点运动轨迹，再编程加工；2、按零件轮廓的坐标数据编程，由系统根据工件轮廓和刀具半径R，自动计算出刀具中心轨迹。,2020/5/16,.,3,图6-1车刀刀尖,一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值。,2020/5/16,.,4,图6-2刀具路径,2020/5/16,.,5,用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角、锥面或圆弧时，则会引起过切或欠切。,图6-3车刀刀具路径,2020/5/16,.,6,二、刀具补偿的作用与意义,轮廓复杂,简化编程,刀具更换,刀具磨损,引入刀具补偿功能,2020/5/16,.,7,三、刀具半径补偿指令及其编程,1、指令G41、G42、G40G41为刀具左补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的左边；G42为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的右边；G40为取消刀补。G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。,图6-4刀具半径补偿方向判断,2020/5/16,.,8,a)外轮廓补偿b)内轮廓补偿图6-5刀具半径的左右补偿,2020/5/16,.,9,2、刀具半径补偿方向的判别,沿刀具切削方向，如果刀具位于工件左侧，则为左补偿，用G41表示；反之，若刀具位于工件右侧，则为右补偿，用G42表示。,图6-6刀具半径补偿方向判断,2020/5/16,.,10,3、使用刀具半径补偿的注意事项(1)使用刀具半径补偿时应避免过切削现象。这又包括以下三种情况：使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，移动距离应大于刀具补偿值。加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生过切削，如图6-5所示。只有过渡圆角R刀具半径r精加工余量的情况下才能正常切削。被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如图6-6所示。,2020/5/16,.,11,图6-7刀具半径大于工件内凹圆弧半径,2020/5/16,.,12,图6-8刀具半径大于工件槽底宽度,2020/5/16,.,13,(2)G41、G42、G40须在G00或G01模式下使用，现在有一些系统也可以在G02、G03模式下使用。(3)D00D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿。刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀具半径补偿存储器中。,2020/5/16,.,14,X,Y,G17G41G02X0Y-10I-10J0D01,四、应用实例,例1：,图6-9,左补偿,2020/5/16,.,15,右补偿,数控加工程序代码为：G17G42G02X0Y-10I-10J0D01,刀具半径补偿取消则用G40。,图6-10,2020/5/16,.,16,刀具半径补偿程序实现的三个步骤,2020/5/16,.,17,X,Y,50,40,50,W,起刀点/退刀点,（10，10）,例2：N10G90G92X-10Y-10N20S900M03N30G17G01G42X0Y0D01N40X50,刀具半径补偿建立,N50Y40N60X40Y50N70X0N80Y0,刀具半径补偿进行,N90G40X-10Y-10,刀具半径补偿取消,图6-11,2020/5/16,.,18,例3：见图所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀具距离工件表面50mm，切削深度为10mm。,图6-12,2020/5/16,.,19,N10G92X0.0Y0.0Z50N20G90G17G00由G17指定刀补平面N30G41X20.0Y10.0D01启动刀补N35Z2M03S500N38G01Z-10F200N40G01Y50.0F100刀补状态N50X50.0N60Y20.0N70X10.0N80G00Z50M05N85G40X0Y0解除刀补N90M30,2020/5/16,.,20,例4：,O0010N010G92X0Y0；N020G91G00G42X70Y40D01；S800M03M08；N030G01X80Y0F100；N040G03X40Y40I0J40；N050G01Y60；N060X-20；N070G02X-80I-40；N080G01X-20；N090Y-100；N100G00G40X-70Y-40M05M09M02；,图6-13,2020/5/16,.,21,练习题：,图6-14,2020/5/16,.,22,6.2刀具长度补偿,一、刀具长度补偿的概念,通常加工一个工件需几把刀，或者加工中心运行时要经常变换刀具，而每把刀具的长度是不可能完全相同的。编写程序时选用一把标准刀具，预先测出其他刀具与标准刀具长度的差值，将差值置于NC系统，以后使用各把刀具时NC系统会补偿刀具的长度，这种功能称为刀具长度补偿功能。,2020/5/16,.,23,图6-15刀具长度补偿,2020/5/16,.,24,二、刀具长度补偿指令及其编程,1、指令G43、G44、G49G43/G44/G49G00/G01Z_H_；,2、指令说明Z地址符后面的数字表示刀具在Z方向上运动的距离或绝对坐标值；H地址符后面的数字表示刀具号。按照上面的格式就可以将相应刀具的长度补偿值从系统长度补偿寄存器中调出。使用G43/G44/G49指令时应该注意：刀具在Z方向要有直线运动G00/G01，同时要在一定的安全高度上，否则会造成事故。,2020/5/16,.,25,3、执行结果正偏置G43：Z实际值=Z指令值+（H）负偏置G44：Z实际值=Z指令值-（H）G49为取消刀补。,图6-16刀具长度补偿执行情况,2020/5/16,.,26,设（H02）=200mm时N1G92X0Y0Z0设定当前点O为程序零点N2G90G00G44Z10.0H02指定点A，实到点BN3G01Z-20.0实到点CN4Z10.0实际返回点BN5G00G49Z0实际返回点O,三、应用实例,例1：,图6-17,2020/5/16,.,27,使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。即将坐标原点O平移到了O点处，后续程序中的Z坐标均相对于O进行计算。使用G49时则又将Z轴原点平移回到了O点。在机床上有时可用提高Z轴位置的方法来校验运行程序。,2020/5/16,.,28,使用01,T02,T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加工编程时选01刀具为标准刀具长度.试写出用G43、G44指令对T02,T03刀具向下快速移100mm时,进行长度补偿的程序段,并说明存储器中的补偿值是多少?刀具的实际、位移是多少?,例2：,图6-18,2020/5/16,.,29,四、综合实例,例1：,图6-19,2020/5/16,.,30,G01X45.0X75.0Y20.0Y65.0G40G00X100.0Y60.0G49Z120.0X150.0Y160.0M05M30,直线插补至X=45，Y=45直线插补至X=75，Y=20直线插补至X=75，Y=65，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，快速抬刀至Z=120的对刀点平面快速退刀至对刀点主轴停，程序结束，复位。,和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同，只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀具仅只需改变刀具补偿量即可。,2020/5/16,.,31,对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=8mm，（H02）=8mm,例2：钻孔加工举例,图6-20,2020/5/16,.,32,%0005N1G91G00X120.0Y80.0N2G43Z-32.0H01S630M03(或G44Z-32.0H02)N3G01Z-21.0F120N4G04P1000N5G00Z21.0N6X90.0Y-20.0N7G01Z-23.0F120N8G04P1000N9G00Z23.0,主程序号增量编程方式，快速移到孔#1正上方。理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值Z=-40下移到离工件上表面距离3mm的安全高度平面。主轴正转以工进方式继续下移21mm孔底暂停1s。快速提刀至安全面高度。快移到孔#2的正上方。向下进给23mm，钻通孔#2。孔底暂停1s。快速上移23mm，提刀至安全平面。,2020/5/16,.,33,N10X-60.0Y-30.0N11G01Z-35.0F120N12G49G00Z67.0N13X