經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,售價(jià)低,在生產(chǎn)企業(yè)中有一定的擁有量。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中,應(yīng)該提出有刀具補(bǔ)償功能。
用立銑刀在數(shù)控機(jī)床上加工工件,可以清楚看出刀具中心運(yùn)動(dòng)軌計(jì)與工件輪廓不重合,這是因?yàn)楣ぜ喞橇姷哆\(yùn)動(dòng)包絡(luò)形成的。立銑刀的中心稱為刀具的刀位點(diǎn)(4、5坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床稱為刀位矢量),刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌計(jì)即代表刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。在數(shù)控加工中,是按工件輪廓尺寸編制程序,還是按刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸編制程序,這要根據(jù)具體情況來處理。數(shù)控機(jī)床立銑刀加工
在全功能數(shù)控機(jī)床中,數(shù)控系統(tǒng)有刀具補(bǔ)償功能,可按工件輪廓尺寸進(jìn)行編制程序,建立、執(zhí)行刀補(bǔ)后,數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算,刀位點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整到刀具運(yùn)動(dòng)軌跡上。直接利用工件尺寸編制加工程序,刀具磨損,更換加工程序不變,因此使用簡(jiǎn)單、方便。
如果沒有刀具補(bǔ)償功能,只能按刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸編制加工程序,這就要求先根據(jù)工件輪廓尺寸和刀具直徑計(jì)算出刀位點(diǎn)的軌跡尺寸。因此計(jì)算量大、復(fù)雜,且刀具磨損、更換需重新計(jì)算刀位點(diǎn)的軌跡尺寸,重新編制加工程序。
全功能數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中刀具補(bǔ)償具體又可以分為兩種:
1.數(shù)控車床刀具補(bǔ)償
數(shù)控車床刀具補(bǔ)償功能包括刀具位置補(bǔ)償和刀具圓弧半徑補(bǔ)償兩方面。在加工程序中用T功能指定,T***X中前兩個(gè)XX為刀具號(hào),后兩個(gè)XX為刀具補(bǔ)償號(hào),如T0202。如果刀具補(bǔ)償號(hào)為00,則表示取消刀補(bǔ)。
(1)刀具位置補(bǔ)償?shù)毒吣p或重新安裝刀具引起的刀具位置變化,建立、執(zhí)行刀具位置補(bǔ)償后,其加工程序不需重新編制。辦法是測(cè)出每把刀具的位置并輸入到指定的存儲(chǔ)器內(nèi),程序執(zhí)行刀具補(bǔ)償指令后,刀具的實(shí)際位置就代替了原來位置。
(2)刀具圓弧半徑補(bǔ)償編制數(shù)控車床加工程序時(shí),車刀刀尖被看作是一個(gè)點(diǎn)(假想刀尖P點(diǎn)),但實(shí)際上為了提高刀具的使用壽命和降低工件表面粗糙度,車刀刀尖被磨成半徑不大的圓弧(刀尖AB圓弧),這必將產(chǎn)生加工工件的形狀誤差。另一方面,刀尖圓弧所處位置,車刀的形狀對(duì)工件加工也將產(chǎn)生影響,而這些可采用刀具圓弧半徑補(bǔ)償來解決。車刀的形狀和位置參數(shù)稱為刀尖方位,用參數(shù)0~9表示,P點(diǎn)為理論刀尖點(diǎn)。
(3)刀補(bǔ)參數(shù)每一個(gè)刀具補(bǔ)償號(hào)對(duì)應(yīng)刀具位置補(bǔ)償(X和Z值)和刀具圓弧半徑補(bǔ)償(R和T值)共4個(gè)參數(shù),在加工之前輸入到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器,CRT上顯示。在自動(dòng)執(zhí)行過程中,數(shù)控系統(tǒng)按該存儲(chǔ)器中的X、Z、R、T的數(shù)值,自動(dòng)修正刀具的位置誤差和自動(dòng)進(jìn)行刀尖圓弧半徑補(bǔ)償。
2.加工中心、數(shù)控銑床刀具補(bǔ)償
加工中心、數(shù)控銑床的數(shù)控系統(tǒng),刀具補(bǔ)償功能包括刀具半徑補(bǔ)償、夾角補(bǔ)償和長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)鹊毒哐a(bǔ)償功能。
(1)刀具半徑補(bǔ)償(G41、G42、G40)刀具的半徑值預(yù)先存入存儲(chǔ)器HXX中,XX為存儲(chǔ)器號(hào)。執(zhí)行刀具半徑補(bǔ)償后,數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算,并使刀具按照計(jì)算結(jié)果自動(dòng)補(bǔ)償。刀具半徑左補(bǔ)償(G41)指刀具偏向編程加工軌跡運(yùn)動(dòng)方向的左方(如圖1所示),刀具半徑右補(bǔ)償(G42)指刀具偏向編程加工軌跡運(yùn)動(dòng)方向的右方。取消刀具半徑補(bǔ)償用G40,取消刀具半徑補(bǔ)償也可用H00。
使用中需注意:建立、取消刀補(bǔ)時(shí),即使用G41、G42、G40指令的程序段必須使用G00或G01指令,不得使用G02或G03,當(dāng)?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償取負(fù)值時(shí),G41和G42的功能互換。
刀具半徑補(bǔ)償有B功能和C功能兩種補(bǔ)償形式。由于B功能刀具半徑補(bǔ)償只根據(jù)本段程序進(jìn)行刀補(bǔ)計(jì)算,不能解決程序段之間的過渡問題,要求將工件輪廓處理成圓角過渡,因此工件尖角處工藝性不好,C功能刀具半徑補(bǔ)償能自動(dòng)處理兩程序段刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接,可完全按照工件輪廓來編程,因此現(xiàn)代CNC數(shù)控機(jī)床幾乎都采用C功能刀具半徑補(bǔ)償。這時(shí)要求建立刀具半徑補(bǔ)償程序段的后續(xù)兩個(gè)程序段必須有指定補(bǔ)償平面的位移指令(G00、G01,G02、G03等),否則無法建立正確的刀具補(bǔ)償。
(2)夾角補(bǔ)償(G39)兩平面相交為夾角,可能產(chǎn)生超程過切,導(dǎo)致加工誤差,可采用夾角補(bǔ)償(G39)來解決。使用夾角補(bǔ)償(G39)指令時(shí)需注意,本指令為非模態(tài)的,只在指令的程序段內(nèi)有效,只能在G41和G42指令后才能使用。
(3)刀具長(zhǎng)度偏置(G43、G44、G49)利用刀具長(zhǎng)度偏置(G43、G44)指令可以不改變程序而隨時(shí)補(bǔ)償?shù)毒唛L(zhǎng)度的變化,補(bǔ)償量存入由H碼指令的存儲(chǔ)器中。G43表示存儲(chǔ)器中補(bǔ)償量與程序指令的終點(diǎn)坐標(biāo)值相加,G44表示相減,取消刀具長(zhǎng)度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80G43Z56H05與中,假如05存儲(chǔ)器中值為16,則表示終點(diǎn)坐標(biāo)值為72mm。
存儲(chǔ)器中補(bǔ)償量的數(shù)值,可用MDI或DPL預(yù)先存入存儲(chǔ)器,也可用程序段指令G10P05R16.0表示在05號(hào)存儲(chǔ)器中的補(bǔ)償量為16mm。
結(jié)合
以上可以得出,在全功能數(shù)控系統(tǒng)中,應(yīng)該應(yīng)用其刀具補(bǔ)償指令,由于刀尖有圓弧,工件輪廓是刀具運(yùn)動(dòng)包絡(luò)形成,因此刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與工件的輪廓是不重合的。如果應(yīng)用刀具補(bǔ)償可以方便的進(jìn)行編輯加工,在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中,可以根據(jù)工件輪廓尺寸、刀具等計(jì)算出刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,按此編程,也可運(yùn)用局部補(bǔ)償方法來解決問題。
