数控机床：刀具半径补偿原理

1、学习目的：一、手工工具半径补正的基本概念1 .为什么是手工工具半径补正？ 数控机床在轮廓加工中控制手工工具中心的轨迹，用户用零配件的轮廓制作，因此为了加工必要的零配件，在轮廓加工中必须将手工工具中心片偏移出手工工具半径的值。 数控装置根据零配件轮廓制作的普计程仪程序和预设的手工工具半径残奥参数，实时自动生成手工工具中心轨迹的功能称为手工工具半径补偿功能。 第三节手工工具半径补偿原理，2 .手工工具半径补偿功能的主要用途是实现基于预计程仪编程轨迹的手工工具中心轨迹的控制。 实现手工工具半径误差补偿。 减少粗加工程序计程仪程序制作的工夫。 第3节手工工具半径补偿原理，3 .手工工具半径补偿的常用方

2、法，b斩首大刀补偿，c斩首大刀补偿，将相邻2个轮廓的手工工具中心轨道间用圆弧连接。 然后用直线连接两个相邻轮廓的刀具中心轨迹。 第三节手工工具半径补偿原理，(1)B刃补偿的优点：算法简单，容易实现缺点：轮廓的尖角加工，轮廓的尖角，始终处于切削状态，尖角加工的工艺性差。 对于内轮廓的刀尖拐角加工，程序设计师必须在零配件轮廓上插入半径大于手工工具半径的圆弧，以避免发生过切。 第三节手工工具半径补偿原理，(2)C斩首大刀补偿根据数值操纵系统与实际轮廓完全相同的计程仪编程轨迹，直接计算相邻的手工工具中心轨迹的升交点，进行原来的中心轨迹伸长或缩短的补偿。 尖锐的性格好。 内轮廓加工时，避免发生底切。 第

3、三节手工工具半径补偿原理，(3)B刀补偿和c刀补偿的区别： b刀补偿法在确定手工工具中心的轨迹时，一次处理一个轨迹，读一个，计算一个，采用另一个处理方法。 这样，由于无法预测由手工工具半径补正引起的下一个加工轨迹对该加工轨迹的影响。第三节手工工具半径补偿原理，差异： c斩首大刀补偿采用一次处理两个段的方法，首先预处理本段，并基于下一段的方向来确定手工工具中心轨道的段间过渡态，完成了本段的斩首大刀补偿运算处理。第三节手工工具半径补偿原理、第二、手工工具半径补偿工作原理1、手工工具半径补偿工作过程手工工具半径补偿执行过程一般可分为三个阶段： (1)建立手工工具补偿；(2)取消手工工具补偿；(3)使

4、用第三节手工工具半径补偿原理、手工工具半径补偿功能的注意事项， 必须在运动过程中创建和取消手工工具补偿，G41/G42不能在没有使手工工具运动功能的圆弧段上创建或取消斩首大刀补偿。手工工具半径补偿功能仅在轮廓的插值平面内有效，在插值平面以外的坐标轴上不起作用的斩首大刀补偿执行过程中，是连续的、第三节手工工具半径补偿原理、2.C斩首大刀补偿的转换形式和转换方式(1)的转换形式，在一般的CNC装置中有圆弧和直线内插两种功能。 由于c斩首大刀校正采用直线转变，在实际加工过程中，根据前后两个计程仪编程轨迹的线型，分别是直线和圆弧和圆弧、直线和直线圆弧和直线、第3节斩首大刀半径校正原理、(2)转变方式矢

5、量角度是指两个计程仪编程轨迹为升交点且非加工侧(工件侧)的角度、第3节斩首大刀半径校正原理2个普拉缩短型：矢量角度180360刀具中心轨迹比普拉姆轨迹短的过渡方式。 伸长类型：矢量角度90180工具中心轨迹比预计程仪定轨迹的迁移方式长。 插入类型：向量角度在902个刀具中心轨迹之间插入直线的转换方法。第三节手工工具半径补偿原理、第三节手工工具半径补偿原理、缩短型：矢量角度180360手工工具中心轨迹比预计程仪编程轨迹短的过渡方式。第三节手工工具半径补偿原理、伸长类型：矢量角度90180手工工具中心轨迹比预计程仪编程轨迹长的转移方式。 第3节手工工具半径补正原理、插入类型：矢量角度9.0在2个手

6、工工具中心轨道之间插入直线的转移方式。 缩短类型： 180360、伸长类型： 90180、插入类型： 9.0、缩短类型： 180360、伸长类型： 90180、插入类型： 9.0、第三节手工工具半径补正原理、第三节手工工具半径补正原理、缩短类型： 180360、伸长类型： 90180、插入类型缩短类型： 180360、伸长类型： 90180插入类型： 9.0、刀补偿的转移形式、k、4 .读取斩首大刀半径补偿的例子、b、c、b、a、o、c、d、e、a、(1)oa，判断为刀补偿成立，继续读取下一段(2)如果读入ab，则由于是OAB90o并且也是右刀补偿，所以此时的区间迁移的过渡形式为插入型。 计算

7、a、b、c的坐标值，输出直线段oa、ab、bc，供内插程序的执行。 读入第三节点手工工具半径校正原理、m、k、(3)bc，由于是0ABC90o，同样，段间迁移的过渡形式是插入型。 计算d、e点的坐标值，输出直线cd、de。 当读入b、f、e、d、c、b、a、o、c、d、e、a、第三节手工工具半径校正原理、n、(4)cd时，由于0BCD180o，所以级间迁移的过渡形式是缩短型。 计算f点的坐标值，由于是内侧加工，因此进行底切判别(后述)，如果是底切则发出警报停止输出，否则输出直线段ef。 当读入b、f、e、d、c、b、a、o、c、d、e、a、第三节手工工具半径校正原理、(5) de (有g40

8、)时，由于90oCDE180o，所以区间迁移的过渡形式是扩展型。 因为是斩首大刀校正源段，所以计算g、h点的坐标值，输出直线段fg、gh、hE。 (6)手工工具半径校正处理结束。第三节手工工具半径补偿原理、第三、加工中的底切判别、读取计程仪编程轨迹CD时，修正上段的刀具中心轨迹BC，确认刀具中心从b点移动到c点。 很明显，在这种情况下，必然发生如拍摄部分所示的过切。 第3节手工工具半径补正原理、1 .直线加工时的过切判别方法，可以通过预计程仪编程矢量和与其对应的补正矢量的标量积的正负来判别。 在上图中，BC是预计程仪编程矢量、与BC对应的修正矢量、它们之间的角度。 很明显，当标量乘积为90o2

9、70o时，工具在经堆计程仪的轨道上向后移动，并且出现过切。 上图中=180o，所以一定会发生过切。第3节手工工具半径补正原理、2 .圆弧加工时的过切削判别、内轮廓圆弧加工(圆弧加工的指令为G41G03或G42G02 )时，如果选择的手工工具半径rD超过必要的圆弧半径r，则发生过切削。第3节手工工具半径补偿原理、2 .圆弧加工时的过切削判别、第3节手工工具半径补偿原理、过切削现象都发生在过渡形式为缩短型的情况下，因此可以根据该原则判断发生过切削的条件，并据此设计过切削判别计程仪程序。 假定第三节手工工具半径校正原理是手工工具开始位置在距工件表面50mm以上，切削深度为8。 一个0.1 g 9.1一个4.1 g 0.0 x 20.0 y 10.0 n 0.2 z-48.0； N03 G01 Z-10.0 F200； N04 Y30.0； N05 X30.0； N06 Y-20.0； N07 X-40.0； N08 G00 Z58.0； N09 G40 X-10.0 Y-20.0； N10 M02； 第三节手工工具半径补偿原理，