​數控車床（chuáng）加工刀具補（bǔ）償功能

一、數控車床用刀具的交換功能

1. 刀具的交（jiāo）換

指令格式一：T0101；

該指令為FANUC係統轉刀指令（lìng），前麵的T01表示換1號刀，後（hòu）麵的01表示（shì）使用1號刀具補償。刀具號與刀補號可以相同，也可以不同。

指令格式二： T04D01；

該指令為SIEMENS係統轉刀指令，T04表示換（huàn）4號（hào）刀，D01表示使用4號刀的1號刀沿作為刀具補償存儲（chǔ）器。

2. 換刀點

所謂換（huàn）刀點是指刀架自動轉位時的位置。

大部分數控車床，其換刀（dāo）點的位置是任（rèn）意的，換刀點應選在刀具交換過程中與工（gōng）件或夾具不發生幹涉的位置。還有一些機床的換（huàn）刀點位置是一個固（gù）定（dìng）點，通常情況下，這些點選在靠近機床參考點的（de）位置，或者取機床（chuáng）的第二參考點來作為換刀點。

二（èr）、刀（dāo）具補償功能

1. 刀具補償功能的定義（yì）

在數控編程過程中，為（wéi）使（shǐ）編程工作更加方便，通常將數控刀具的刀尖假想成一個點，該點（diǎn）稱為刀（dāo）位點或刀尖點。

數控機床根據刀具實際尺寸，自（zì）動改變機床坐標軸或刀具刀位點位置，使實際加工輪廓和編程軌跡完全一致的功能，稱為（wéi）刀具補償（係統（tǒng）畫麵上為“刀具補正”）功（gōng）能。

數控車床的刀（dāo）具（jù）補償分為（wéi）：

刀具偏移（也稱為刀具長度補償）

刀尖圓弧半徑補償

2. 刀位點（diǎn）的概（gài）念

所謂刀位點是指（zhǐ）編（biān）製程序和加工時，用於表示刀具特征的（de）點，也是對刀和加工的基準點。  數控（kòng）車刀的（de）刀（dāo）位點。尖形車（chē）刀的刀位點通常是指刀具的刀尖；圓弧形車刀的刀位點是指圓弧刃的圓心；成（chéng）形刀具的刀位點也通常是指刀尖。

三、刀具偏移（yí）補償

1. 刀具偏移的（de）含義（yì）

刀具偏移是用來補償假定刀具（jù）長度與基準刀具長度之長度（dù）差的功能（néng）。車床數控係統規定X軸與Z軸可同時實現（xiàn）刀具偏移（yí）。

刀具幾何偏移：由於刀具的幾何形狀不同和刀具安裝位置不同而產生的刀（dāo）具偏移。

刀具磨（mó）損（sǔn）偏移：由刀具刀尖的（de）磨損產生的刀具偏移。

FANUC係統的刀具幾何偏移參數設置，如要進行刀具磨損偏移設置則隻（zhī）需按下軟鍵[磨耗]即可進入相應的設置畫麵。

圖中的代（dài）碼“T”指刀沿類型（xíng），不是指刀具號，也不是指刀補號。

2. 利（lì）用刀具幾何偏移進行對刀操作

（1）對刀操作的（de）定義

調整每把刀的刀位（wèi）點，使其盡量重合於（yú）某一理想基準點，這一過程稱為對刀。

（2）對刀操作的過程

1）手動操作加工端麵，記錄下刀位點的Z向機械坐標值。

2）手動操作加工外圓，記錄（lù）下刀（dāo）位點的X向機械坐標值，停機測量工（gōng）件直（zhí）徑，計算（suàn）出（chū）主軸中（zhōng）心的機械（xiè）坐標值。

 3）將X、Z值輸入相應的刀具幾何偏移存儲器中。

（3）利用刀具幾何偏移進行對刀操作的實質

利用刀具幾何偏移進行對刀的實質就是利用刀具幾何（hé）偏移使（shǐ）工件坐標係原點與機床原點重合。

3. 刀具偏移的應用

利用刀具偏移功能，可以（yǐ）修整因對刀不正確或刀（dāo）具磨損等原因造成的工件加（jiā）工誤差。

例：加（jiā）工（gōng）外圓（yuán）表麵（miàn）時，如果外（wài）圓直徑比要求的尺寸大了0.2mm，此（cǐ）時隻需將刀具偏移（yí）存儲器中的X值減（jiǎn）小0.2，並用原刀具及原程序重新加工該零件，即可（kě）修整該加工誤差。同樣，如出現Z方向（xiàng）的誤（wù）差，則其（qí）修整辦法相同。

四、刀尖圓弧半徑補償（G40、G41、G42）

1. 刀（dāo）尖圓弧半徑補償的定義

在實際加工中，由於刀具產生磨損（sǔn）及精加工的需要，常將車刀的刀尖（jiān）修磨成半徑較小的圓弧，這時的刀位點為刀尖圓弧的圓心。

為確保工件輪廓形狀（zhuàng），加工時不允許刀具刀尖圓弧的圓心運動軌跡與被加工工件輪廓重合，而應與工件輪（lún）廓偏移一個半徑值，這種偏移稱（chēng）為刀尖圓弧半徑補償。圓弧形車刀的刀（dāo）刃半徑偏移也與其相同。

2. 假想刀（dāo）尖與刀尖圓弧半徑

在理想狀態下，我們總是將尖形車刀的刀位（wèi）點假想成一個點，該點即為假想（xiǎng）刀尖（圖中的A點）。

在對刀時也是以假想刀尖進行（háng）對刀。但實際加工中的車刀，由於工藝或其他要求，刀尖（jiān）往往不是一個理想的（de）點（diǎn），而是一段圓弧（如圖中的BC圓弧）。

所謂刀尖圓弧半徑是指車刀刀尖圓（yuán）弧所構成的假想圓半徑（圖中的r）。實踐中，所有車刀均有大小不等或近似的刀尖圓弧，假想刀尖在實際（jì）加工中是（shì）不存在的。

3. 未使用刀尖圓弧半徑補償時的加（jiā）工誤差分析

（1）加工台（tái）階麵或端麵時，對加工表麵的尺寸和形狀影響不大，但在端麵的中心位置和台階的（de）清角位置會產生殘留誤差

（2）加工（gōng）圓錐麵時，對圓錐的（de）錐度不會產生影響，但對錐麵的大小端（duān）尺寸會（huì）產生較大的影（yǐng）響，通常情況下（xià），會使外錐麵的尺寸變大，而使內錐麵的尺寸變小。

（3）加工圓弧時，會對圓弧的圓度和圓弧半徑產生影響。

加工（gōng）外凸圓弧時，會使（shǐ）加工後的圓弧半徑變小

其值（zhí）=理論輪（lún）廓半徑R–刀尖圓弧半徑r，。

加工內凹圓弧時，會使加工後的圓弧半徑（jìng）變大（dà）

其值=理論輪廓半徑R+刀尖圓（yuán）弧半徑r，。

4. 進行刀具半徑補償（cháng）時應注意的事（shì）項

（1）刀具圓弧半徑補（bǔ）償（cháng）模（mó）式的建立（lì）與取消程序（xù）段隻能（néng）在G00或G01移動（dòng）指令模式下才有效。

（2）G41／G42不帶（dài）參數，其補償（cháng）號（hào）(代表所（suǒ）用刀具對應的刀尖半（bàn）徑補償值)由T指令指（zhǐ）定。該刀尖圓（yuán）弧半徑補償號與刀具偏置補償號對應（yīng）。

（3）采用切線切入方式或法線（xiàn）切入方式建立或（huò）取消刀（dāo）補（bǔ）。對於不便於沿（yán）工件輪廓線方（fāng）向（xiàng）切向（xiàng）或（huò）法向（xiàng）切（qiē）入切出時，可根（gēn）據情況（kuàng）增加一（yī）個過渡（dù）圓（yuán）弧（hú）的輔助程序段（duàn）。

（4）為了防（fáng）止在刀具半徑補（bǔ）償建立與取消過程中刀具產生過切現象，在建立與取消補償時，程序（xù）段的起始位置與（yǔ）終點位置（zhì）最好與補償方向在同一側。

 （5）在（zài）刀具補償模式下，一（yī）般不允許存在連續兩（liǎng）段以上的補償平麵內非移動指令，否則刀具也會出現過切等（děng）危險動（dòng）作。補償（cháng）平（píng）麵非移（yí）動（dòng）指令通常指僅有G、M、S、F、T指令（lìng）的程序段（如G90、M05）及程序暫停程序段（G04 X10.0）。

 （6）在選擇刀尖圓弧偏置方向和（hé）刀沿位置時，要特別（bié）注意（yì）前置刀架和後置刀架的區別。