数控车削课件情境五：半径补偿指令.ppt

1、学习情境五 用半径补偿指令 加工,情境描述,新知识讲解,解决方案,扩展创新,结束,情境描述,图示钢印为轴类零件，工件结构要素有外圆柱面、圆弧面等。毛坯为30mm的棒料，材料为45钢，要求使用刀尖圆弧半径补偿指令完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。,新知识讲解,1.刀尖半径补偿原理,2.刀尖半径补偿指令,解决方案,2.编制数控加工程序,3.零件的数控仿真加工,1.制订数控加工工艺,扩展创新,2.圆弧常用加工方法,3.课后作业-锥面及圆弧面加工,1.刀具偏置补偿,采用试切法得到各刀绝对刀偏值，输入到刀具偏置表中。,刀具补偿扩展,刀具偏置补偿, 绝对补偿形式,绝对刀偏即机床回到机床零点时，工件零

2、点相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。,刀具偏置绝对补偿形式,采用试切法获得标刀刀偏值，并作为基准；同理获得其它各刀相对于标刀的刀偏值，输入到刀具偏置表中。,刀具补偿扩展, 相对补偿形式,确定一标准刀具后，对非标准刀具相对于标准刀具之间的偏置值x、z进行补偿。,刀具偏置相对补偿形式,刀具补偿扩展,刀具磨损补偿,刀具使用一段时间后会有磨损，导致刀尖位置尺寸改变，使加工尺寸产生误差，因此要进行补偿。该补偿与刀具偏置补偿存放在同一寄存器地址号中。,刀具补偿量的设定,车刀刀具补偿功能由T代码指定，刀具补偿号是刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器存放刀具的X轴和Z轴偏置补偿值、刀具的X轴和Z轴磨损补偿

3、值、刀具半径补偿量R和刀尖方位号T。,圆弧常用加工方法,阶梯法,先粗车阶梯，最后一刀精车圆弧。,车锥法,先车一个圆锥，再车圆弧。,同心圆法,用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。,阶梯法,车锥法,同心圆法,课后作业-锥面及圆弧面加工,零件毛坯为55mm的棒料，材料为45钢，要求使用刀尖半径补偿指令进行编程，车削加工至图示尺寸。,要求：,加工工艺分析；,加工程序编制；,数控加工仿真。,刀尖半径补偿原理,假想刀尖,车刀具有两个点可用作数控编程点，即刀尖圆弧圆心O点和理想尖锐状态下的假想刀尖A点。,(a) 刀尖半径中心,(b) 假想刀尖,刀尖半径补偿的轨迹,刀尖半径补偿原理,刀尖半径补偿的目

4、的,圆头车刀若按假想刀尖A作为编程点，则实际切削轨迹与工件要求的轮廓存在误差，所以要采用半径补偿功能消除误差。,圆头车刀车削用刃示意图,刀尖半径补偿原理,刀尖半径补偿的应用,车削端面和内外圆柱面时不需要补偿；车削锥面和圆弧面时，实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差，所以要采用刀尖圆弧半径补偿。,车刀刀尖方位码定义,刀尖半径补偿原理,刀尖方位的设置,在进行刀尖半径补偿时，假想刀尖相对于圆弧中心的方位与刀具移动的方向有关，将车刀形状和假想刀尖方位归为八种。,刀尖半径补偿原理,刀尖半径补偿的原理, 具有刀尖圆弧半径补偿功能的车床，编程时可以不用计算刀尖圆弧中心轨迹，只按工件轮廓编程

5、即可。, 执行补偿指令后，数控系统自动计算刀具中心轨迹并运动。, 当刀具磨损或重磨，只需更改半径补偿值，不必修改程序。, 用同一把车刀进行粗、精加工，可用刀尖半径补偿功能实现。, 半径补偿值可通过手动输入从控制面板上输入到补偿表中。,刀尖半径补偿指令, 刀尖半径补偿指令-G41/G42,格式：,参数：X、Z是建立刀补的终点坐标值。,G41半径左补偿：沿着刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓左侧；,G42半径右补偿：沿着刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓右侧。,刀尖半径左补偿和右补偿, 取消刀尖半径补偿指令-G40,参数：X、Z是取消刀尖半径补偿点的坐标值。,格式：G40 G00(G01) X_ Z_

6、;,刀尖半径补偿指令, 刀尖半径补偿的编程实现,刀尖半径补偿的引入,刀尖半径补偿的编程实现分为三个步骤：刀具半径的引入、进行和取消。,刀尖半径补偿的取消,制订数控加工工艺,根据零件图纸、毛坯情况，分析制订零件数控加工工艺。,装夹与定位,工步顺序, 装夹30外圆，车端面；, 粗车25外圆，留0.5mm精加工余量；, 粗车14外圆，留0.5mm精加工余量；, 车锥面（为车削圆弧面去除余量）；, 切断。,钢印零件为短轴类零件，其轴心线为工艺基准，采用三爪自定心卡盘夹持30mm外圆，使工件伸出卡盘约65mm，一次装夹完成粗精加工。, 精车R7圆弧面、精车14 和25外圆；,选用漳州职业技术学院沈阳数控

7、机械有限公司生产的CK61326型数控车床，数控系统为FANC MB 和大连机床厂华中世纪星HNC-21T。,制订数控加工工艺,选择刀具,根据零件加工要求和加工工艺分析，选用三把刀具-T01外圆粗车刀、T02外圆精车刀、T03切断刀。,确定切削用量,根据机床性能、加工工艺、相关手册并结合实际经验确定：,机床转速：粗加工为800r/min，精加工为1000r/min；切断为400r/min。,选择机床和数控系统,进给速度：粗加工为100mm/min，精加工为60mm/min；切断为40mm/min。,编制数控加工程序,确定工件坐标系、对刀点和换刀点, 以零件右端面与轴心线的交点为工件原点，建立工

8、件坐标系。, 采用手动试切对刀方法把该点作为对刀点。, 换刀点设置在工件坐标系下X100、Z100处。,编程分析, 该零件结构要素有圆柱面、圆弧面，表面有一定的粗糙度要求，所以要分为粗加工和精加工两个阶段。, 采用直径编程方式，直径尺寸编程和零件图纸中的尺寸标注一致，编程较为方便。,%0011 程序号 N10 T0101 换外圆粗车刀 N20 G00 X100 Z100 快速返回到换刀点 N30 M03 S800 主轴正转，转速为800r/min N40 X35 Z5 快速走刀至循环切削起点 N50 G80 X27.5 Z-52 F100 外圆切削循环粗车25mm外圆，吃刀量2.5mm N60

9、 G80 X25.5 Z-52 F100 粗车25mm外圆，留0.5mm精加工余量 N70 G80 X21.5 Z-31.5 F100 外圆循环粗车14mm外圆，Z向留0.5mm余量 N80 G80 X18 Z-31.5 F100 粗车14mm外圆，吃刀量3.5mm N90 G80 X14.5 Z-31.5 F100 粗车14mm外圆，留0.5mm精加工余量 N100 G00 X7 Z0 快速至锥面切削起点 N110 G01 X14 Z-3.5 车锥面，为加工R7圆弧去除余量 N120 X16 X向退刀 N130 G00 X100 Z100 快速返回换刀点 N140 T0202 S1000 外圆精车刀 N150 G00 X16 Z5 快速靠近工件,编制数控加工程序,程序清单,编制数控加工程序,N160 G42 G01 X0 F60 使用刀尖半径补偿指令 N170 Z0 进刀至精加工轮廓起点 N180 G03 X14 Z-7 R7 车削R7圆弧面 N190 G01 Z-32 精车14mm外圆 N200 X20 精车端面 N210 G03 X25 Z-34.5 R2.5 精车R2.5圆弧面 N220 G01 Z-52 精车25mm外圆 N230 G40 G00 X100 Z100 快速返回至换刀点，取消刀尖半径补偿功能 N240 T0303 S400