课件刀具半径补偿PPT 12月5日

1、云南昆明工业学校中等职业教育刀具半径补偿多媒体教学应用研究多媒体课件数控机床多媒体课件数控机床多媒体课件刀具半径补偿刀具半径补偿云南昆明工业学校云南昆明工业学校一、常见的数控铣削刀具介绍一、常见的数控铣削刀具介绍1、数控铣削刀具3铣削刀具选择铣削刀具选择- -加工类型加工类型1 1、平面铣削刀具（面铣刀），一般用于较大平面铣削加工！铣削原理铣削原理 - - 铣刀分类铣刀分类 面铣刀 三面刃铣刀 立铣刀铣削刀具，根据加工类型的不同有不同的分类！铣削原理铣削原理 - - 铣刀分类铣刀分类 1 1、工件材料不同工件材料不同切削力不同切削力不同非等齿距用于消振非等齿距用于消振铣刀代号的最后一个字母铣刀

2、代号的最后一个字母根据铣削刀具的形状即齿形的稀疏不同，可有不同的分类！刀柄系统刀柄系统铣削刀具的刀柄有不同的形状其刀柄的锥比值也不一样！刀柄系统刀柄系统 莫氏锥度刀柄莫氏锥度刀柄莫氏锥度刀柄，其锥度比是7：24，也是较常用的一种刀柄！一、数控车削刀具介绍一、数控车削刀具介绍1、常见数控车削刀具9无论什么形状的数控车削刀具，实际刀尖部分都带有一定的圆角，而切削点是刀尖圆弧与工件的切点。车削刀具车削刀具数控车床上常用的机夹式车削刀具！车削刀具车削刀具根据实际加工要求的不同，其机夹式车刀的刀片也有不同形状！车刀选择车刀选择在实际加工中，根据加工要求的同，选择不同的刀具角度！焊接车刀和可转位车刀焊接车

3、刀和可转位车刀焊接车刀：焊接车刀：单刀价格便宜可以多次重磨，容易获得锋利刃口缺点在于速度低（70米以下）寿命短，刃口安全性差。可转位车刀：可转位车刀：操作简单，换刀对刀容易刀片有涂层，刃口安全，切削速度高， 寿命长，生产效率高刀片磨损一致性强，适合数控机床和 生产线的自动化生产同学们还需要对各种不同刀具的作用及功能有一定认识和了解才行哟！刀片形状刀片形状大刀片形状小刀片形状大刀片形状小刀片形状可达性更强振动小切削力小刃口弱刃口更强壮更高的进给切削力更大振动更大 同学们你们知道吗？机夹式刀具，其刀片形状不同还具有不同使用性能哟！刀片的种类刀片的种类 硬质合金刀片硬质合金刀片 非涂层硬质合金（H1

4、0,S05F） 涂层硬质合金刀片（GC 4015） 金属陶瓷刀片金属陶瓷刀片(CT 5015) 陶瓷刀片陶瓷刀片(CC 6080) CBN刀片刀片(CB 7020) 人造金刚石刀片人造金刚石刀片(CD 1810)机夹式刀片还真有多种不同的类型的材质呢！请思考那材质不一样其性能一样吗？金刚石刀片金刚石刀片 与硬质合金相比，已知的最硬的材料与硬质合金相比，已知的最硬的材料金刚石金刚石可更快地和以可更快地和以更高的性价比切削有色金属和非金属材料。更高的性价比切削有色金属和非金属材料。 锋利的切削刃生成有优良表面质量的清洁表面。金刚石应锋利的切削刃生成有优良表面质量的清洁表面。金刚石应在良好的条件下使

5、用。在良好的条件下使用。 CD10(金刚石镶尖刀片）具有最长的刀具寿命。金刚石镶尖刀片）具有最长的刀具寿命。金刚石刀具有自己的优点！硬度最高，加工后的零件表面光滑，使用寿命长！ 很受欢迎呢！一、刀具半径补偿功能及目的一、刀具半径补偿功能及目的17 对于刀具而言，不论如何结构，刀具的切削部分的几何形状都具有一定半径的圆弧，在进行编程时候，一般都认定为一个理论上的尖角。但是在实际加工中，一旦要求对工件轮廓形状进行保障，将产生较大的切削误差，因此，必须考虑刀尖的圆弧情况，并对其数据进行补偿，以达到较高的加工精度。注意：随着刀尖的圆弧增大，切削误差将会相应加大。刀具刀尖点确定刀具刀尖点确定18虚拟刀尖

6、刀尖中心工件工件方向1方向2R刀具长度数据产生：刀具的两个方向接触工件表面后，得到的刀具数据为一虚拟点，该点即为刀具编程点。同学们在实际切削加工过程中，刀具有一虚拟的刀尖点。而工件与刀具的切削点是刀尖圆弧与工件的切点。对刀及刀尖切削点确定对刀及刀尖切削点确定19273154680(9)工件工件R如图，在刀具上有09共10个切削点。刀具通过实际对刀操作演示我们可以发现，一把刀具共有10个切削加工点。顶点刀尖切削点所有刀尖切削点虚拟刀尖切削点刀尖形状及对应的切削点刀尖形状及对应的切削点2034218675273154680(9)R在加工前，必须将所使用的刀尖点在刀具数据参数中进行设定。 适用于车床

7、刀具通用刀具 刀具结构一般为偏刀 当采用G46补偿指令，选18号刀尖点 当采用G41/G42补偿指令时，可选择09号所有刀尖点 通用于各类机床 对于车床多用于成型圆头刀 21当应用虚拟刀尖点（1、2、3、4）时，刀具以虚拟点按照切屑路径（编程路径）进行移动，而实际的解除点与零件要求存在偏差，导致不能达到要求。加工要求实际切削刀具中心路径加工误差加工误差虚拟刀尖点的切削误差虚拟刀尖点的切削误差以加工凹圆弧为例：由于虚拟刀尖点的存在，所以在实际切削加工过程中产生了加工误差。因此，为了避免此误差产生我们要进一步研究并运用刀具半径补偿功能来解决此误差。22应用刀尖圆周上的顶点进行加工时候，刀尖按照加工

8、要求，但是实际的切削必将对工件产生过切现象。顶点刀尖点的切削误差顶点刀尖点的切削误差加工要求实际切削刀具中心路径加工误差加工误差以加工凸圆弧为例：由于切削刀具存在一个半径值，所以在实际切削加工过程中产生了加工误差，特别是在圆角切削加工处常造成过切现象。因此，为了避免此误差产生我们要进一步研究并运用刀具半径补偿功能来解决此误差。过切23当应用刀尖刀具圆周中心进行加工时候，刀具中心按照加工要求路径切削，虽然尺寸误差大，但是完成后的形状与要求成均匀变化。圆心刀尖点的切削误差圆心刀尖点的切削误差加工要求实际切削刀具中心路径加工误差加工误差以加工凸圆弧为例：在实际切削加工过程中由于刀具存在一个半径值，当

9、我们不采用刀具半径补偿功能，对零件进行加工时，就会将零件多切除一个半径值，使加工后的零件比实际零件要求的尺寸小，所以在实际切削加工过程中产生了加工误差。24使得刀具在整个切削过程中均匀偏移刀具半径，保证了切削点能达到切削要求。产生的误差来源于刀具本身的半径，主要集中在夹角或转角部分。带刀尖半径补偿的切削误差带刀尖半径补偿的切削误差加工要求无补偿切削刀具中心路径加工误差加工误差带补偿切削同学们现在我们运用刀具半径补偿功能对零件进行加工。进而解决由于实际刀具存在一个刀具半径值，而使加工产生误差，不能达到加工尺寸精度这一困扰。二、机床坐标系定义二、机床坐标系定义25标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的

10、相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90。坐标系确定中首先确定Z轴方向。YXZ+B+C+AVWU坐标轴坐标轴旋转轴旋转轴平行轴平行轴拇指代表X坐标食指代表Y坐标中指代表Z坐标（机床主轴的回转轴） 以X坐标轴为旋转轴：A轴以Y坐标轴为旋转轴：B轴以Z坐标轴为旋转轴：C轴平行于X坐标轴：U轴平行于Y坐标轴：V轴平行于Z坐标轴：W轴SP机床坐标系采用右手笛卡尔坐标确定，其指尖的方向是各轴坐标系的正方向。刀具与工件相对运动刀具与工件相对运动26所有坐标轴认定的正方向都是以刀具相对于工件零点远离的方向而定。YXZ刀具刀具移动移动工件工件移动移动同学们在工件坐标原点确定

11、时，有刀具相对工件移动（即工件不动刀具运动）和工件相对于刀具运动（即刀具不动工件运动）两种情况刀具移动工件移动立式加工中心的方向定义立式加工中心的方向定义27所有坐标轴认定的正方向都是以刀具相对于工件零点远离的方向而定。YXZ+X+Y+Z-Y-X在实际铣削加工过程中，要先确立加工机床的坐标系和各坐标轴的正负方向。补偿取消指令 取消刀具半径补偿加工指令 进刀/退刀指令 加工指令补偿方向选择 确定刀具与工件的相对移动方向 确定需要保证的尺寸补偿平面选择 确定进行刀具半径补偿平面 数控系统根据平面选择需要进行补偿的坐标轴三、完整的刀具半径补偿代码组三、完整的刀具半径补偿代码组28在需要进行刀具半径补

12、偿时，必须对补偿平面及补偿方向进行指定，以此达到使数控系统针对加工要求进行正确的补偿。G17G18G19G41G42G00G01G02/G03G40Y补偿平面选择（补偿平面选择（G17、G18、G19）29所有坐标轴认定的正方向都是以刀具相对于工件零点远离的方向而定。G功能功能平面（横坐标平面（横坐标/纵坐标）纵坐标）垂直坐标轴（刀具轴）垂直坐标轴（刀具轴）G17X/YZG18Z/XYG19Y/ZXG17G18G19ZX通过视频动画演示教学，同学们以小组合作讨论，你们能区分在实际铣削加工过程如何确定铣削加工平面吗？台阶加工中台阶加工中G41/G4230工件工件工件工件G42G41RR刀具行进方

13、向作为判断标准：1、刀具位于切屑面的左边，为左补偿（G41）；2、刀具位于切屑面的右边，为右补偿（G42）；G41铣削零件外轮廓时刀具运行情况G42铣削零件外轮廓时刀具运行情况同学请比较刀具半径左、右补偿铣削外轮廓时刀具运行轨迹的区别！腔体加工中腔体加工中G41/G4231工件工件G41工件工件G42RR左/右补偿（G41/G42）确认后，数控系统将程序所有的尺寸数据向左或右偏移一个刀具半径，以达到切削要求。G41铣削零件型腔时刀具运行情况G42铣削零件型腔时刀具运行情况同学请比较刀具半径左、右补偿铣削型腔时，刀具运行轨迹的区别！直线运动指令直线运动指令G00、G0132G00：快速定位或回退

14、G01：直线切削工件工件G00G00G01（0,-30）（100,-30）G00 X0 Y-30;G01 X100 Y-30;G00 X-100 Y-100;（-100,-100）程序段（0,0）G19平面G18平面G17平面圆弧切削指令圆弧切削指令G02/G0333G02：顺时针圆弧切削G03：逆时针圆弧切削工件工件YX工件工件XZ工件工件ZYG02G02G02G03G03G03四、完整的刀具半径补偿应用（四、完整的刀具半径补偿应用（G41外轮廓）外轮廓）34在执行G41（G42）刀具补偿指令及G40取消补偿指令时，紧接着的G00、G01、G02/G03移动或切削指令将叠加或取消刀具半径。N2 G41 D ;N3 G00 X Y ;N5 G01 X F ;程序段N6 G01 Y F ;N7 G02 X Y R F ;N8 G01 Z F ;N1 M03 S ;N11 M05;N10 G00 X Y ;N4 G01 Z F ;N9 G40;r自动转角ABCD刀具从A点到B点是建立刀补过程刀具从B点到C点是刀补执行过程刀具从C点到D点是取消刀补过程G41刀具半径左补偿；D后面的数值是刀具半径补偿号，数控系统会自动调用自动转角完整的刀具半径补偿应用（完整的刀具半径补偿应用（G42外轮廓）外轮廓）35在执行G41（G42）刀具补偿指令及G40取消补偿指令时，紧接着的G00、G01、G