数控编程与加工-项目六

6.1刀具长度补偿应用6.1.1刀具长度补偿指令1.刀具长度补偿指令:G43/G44/G49在编写加工程序时，先不考虑实际刀具的长度，而是按照标准刀具长度或确定一个编程参考点进行编程，如果实际刀具长度和标准刀具长度不一致，可以通过刀具长度补偿功能实现刀具长度差值的补偿。这样，避免了加工运行过程中经常换刀，以及每把刀具长度不同给工件坐标系设定带来的困难。否则，如果第一把刀具正常切削工件后再更换一把稍长的刀具，工件坐标系不变，零件将被过切。刀具长度补偿要视情况而定。一般而言，刀具长度补偿对于二、三坐标联动数控加工有效，但对于刀具摆动的四、五坐标联动数控加工，刀具长度补偿则无效。下一页返回6.1刀具长度补偿应用在进行刀位计算时，可以不考虑刀具长度，但后置处理计算过程中必须考虑刀具长度。格式：刀具输入的长度补偿值=对比刀具长度-基准刀具长度，操作中如果刀具短于基准刀具时，偏置值被设置为负值;如果刀具长于基准刀具，则为正值，如图6-1所示。2.度量刀具长度的方法(1)把工件安装在工作台面上。(2)调整基准刀具轴线，使它接近工件表面，将相对坐标清零。(3)更换上有度量的刀具，把该刀具的前端调整到工件表面上。上一页下一页返回6.1刀具长度补偿应用(4)此时Z轴相对坐标系的坐标作为刀具偏置值输入内存。如图6-2所示，在一个加工程序中同时使用三把刀，现将第一把刀作为标准刀具，经对刀操作后测量可得:第二把刀(T02)较第一把刀短15mm，而第三把刀(T03)较第一把刀长17mm。将三把刀具向下快速移动100mm至零件上方45mm处，如图6一3所示，则三把刀长度补偿的应用如表6一1所示。另一种设定刀具长度补偿的方法是将每把刀具长度值设为长度偏移值。首先将刀具装入刀柄，然后在对刀仪上测出每个刀具前端到刀柄校准面(即刀具锥部的基准面)的距离，将此值作为刀具补偿值，最后把刀补值输入到刀具长度存储地址(Hxx)中，如图6-4所示。上一页下一页返回6.1刀具长度补偿应用6.1.2刀具长度补偿的设置1.工件坐标系原点z的设定在编程时，工件坐标系原点z一般取在工件的上表面，选择一把刀具为基准刀具(通常选择z轴方向加工尺寸要求比较高的刀具为基准刀具)。具体操作如下:(1)把z轴设定仪放置在工件的水平表面上，主轴上装入基准刀具，移动X,Y轴，使刀具尽可能处在Z轴设定仪中心的上方。

(2)移动Z轴，用基准刀具(主轴禁止转动)压下Z轴设定仪圆柱台，使指针指到调整好的“0”位，如图6-5(a)所示。上一页下一页返回6.1刀具长度补偿应用

(3)把当前的机床坐标减去50后的值(-225.120)设置到工件坐标系(G54~G59)Z的位置。也可不使用Z轴设定仪，而直接用基准刀具进行操作。使基准刀具旋转，移动Z轴，使刀具接近工件上表面(应在工件要被切除的部位处)，当刀具刀刃在工件表面切出一个圆圈〔见图6-5(b)〕或把钻在工件表面的薄纸片(浸有切削液)转飞时，把当前的机床坐标(-225.120设置到工件坐标系原点Z的位置。使用薄纸片时，应把当前的机床坐标减去0.01~0.02。除基准刀具外，其他刀具安装后若与基准刀具长度不同，必须使用刀具长度补偿指令。上一页下一页返回6.1刀具长度补偿应用如果基准刀具在切削过程中出现折断，重新换上刀具后，因安装长度变化仍应用长度补偿的方法弥补其Z的工件坐标。另外，所有刀具在取消长度补偿时，Z必须为正(如G492150)，如果Z取得较小或为负，则可能出现刀具与工件相撞的事故。

2.刀具长度补偿的设置如图6-5(a)所示，基准刀具(T01)压下Z轴设定仪的圆柱台，当指针指到“0”位时，记下此时的机床坐标Z(-175.120)，此时基准刀具对应的长度补偿值设置为0。换上T02，同样压下Z轴设定仪，把此时指针指”0”时的机床坐标(-159.377〔见图6-5(c)〕减去基准刀具时的机床坐标，得到(15.743，把此值设置到T02的长度补偿处。上一页下一页返回6.1刀具长度补偿应用对于T03刀具，其长度补偿值为(-35.287)〔见图6-5(d)〕。对于有相对坐标清零功能的数控系统，可把基准刀具压下(指针指到“0”位)时的相对坐标X,Y和Z全部清零〔见图6-5(a)〕，当其他刀具压下，指针指“0’时，其相对坐标Z〔包括正、负，见图6-5(c)、图6-5(d)〕就是其刀具的长度补偿值。如果在加工过程中某刀具折断而需要更换新的刀具时，只需把更换后的刀具压下Z轴设定仪，把指”0”时的机床坐标减去基准刀具的机床坐标，并用所得的值重新去设置此刀具的长度补偿，条件是工件上表面必须部分存在，如果上表面已全部被切除，则需通过与工作台平面平行的其他平面接触，并转换得到长度补偿值。上一页返回6.2四模板工艺分析及数控编程6.2.1凹模板工艺分析1.确定加工方案(1)由于外轮廓的铣削深度及底面平行度要求很高，夹紧工件前必须校正工件上表面的平行度，保证其小于0.01mm，工件装夹牢固后，必须再次进行检验。

(2)轮廓粗加工完成后，利用杠杆百分表在机床上测量其对称度，若有偏差，应通过修改工件原点坐标系进行修正。

(3)铣削精加工完成后，若外轮廓尺寸偏大或内轮廓尺寸偏小时，可以设置刀具磨损值或改变刀具半径补偿值，重新执行精加工程序。下一页返回6.2四模板工艺分析及数控编程选用机用平口钳装夹工件，校正平口钳、固定钳口的平行度以及工件上表面的平行度后，夹紧工件。工件坐标系原点位于零件上表面的中心位置，利用光电寻边器找正零件X,Y轴零点，利用Z轴设定仪找正零件Z轴零点。2.选择刀具与切削用量根据图纸的形位尺寸及表面粗糙度要求，选择Φ16mm的盘铣刀铣削上表面，选择Φ14mm的粗齿、细齿高速钢直柄立铣刀对内、外轮廓表面分别进行粗、精加工，加工时的切削用量见表6-2。6.2.2凹模板数控编程凹模板数控编程代码如下:上一页下一页返回6.2四模板工艺分析及数控编程上一页下一页返回6.2四模板工艺分析及数控编程上一页返回6.3四模板数控加工6.3.2凹模板质检1.检测工件使用所提供的量具对凹模板进行测量，填写表6一3所示的凹模板加工评分表。量具使用时的注意事项请参考前几章数控加工中提及的事项。2.填写加工评分表填写表6-3.3.实训总结数控系统一般具有刀具半径补偿功能，根据工件轮廓尺寸编制的加工程序以及预先存放在数控系统内存中的刀具中心偏移量，系统自动计算刀具中心轨迹，并控制刀具进行加工，利用刀具半径补偿功能可使用同一程序对零件实现粗、精加工。返回图6-1刀具长度补偿定义返回图6-2刀具长度补偿差值1返回图6-3经过长度补偿后的