​數控（kòng）車床加工刀具（jù）補償功（gōng）能

一、數控車床用刀具（jù）的交換功能

1. 刀具的交換

指令格式（shì）一：T0101；

該指令為FANUC係統轉刀指令（lìng），前麵（miàn）的T01表示換1號刀，後麵的01表（biǎo）示使用（yòng）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（wéi）SIEMENS係統轉刀指（zhǐ）令，T04表示換4號刀，D01表示使（shǐ）用4號（hào）刀的1號刀（dāo）沿作為刀具（jù）補（bǔ）償存儲器。

2. 換（huàn）刀（dāo）點

所謂換刀（dāo）點是指刀架自動轉位時的位置。

大部分數控車床，其換刀點的位置是任（rèn）意的，換（huàn）刀點應選在刀具交換過程中與工件或夾具不發生幹涉的位置。還（hái）有一（yī）些機（jī）床的換刀點位置是一個固定點，通（tōng）常情（qíng）況下，這些點選（xuǎn）在靠近機床參（cān）考（kǎo）點的（de）位置，或者取機床的第二參（cān）考點來作為換刀點。

二、刀（dāo）具補償功能

1. 刀具補償功能（néng）的（de）定義

在數（shù）控編程過程中（zhōng），為使編程（chéng）工作更加（jiā）方便，通常將數（shù）控刀具的刀尖假想成一個點，該點稱為刀位點或（huò）刀尖點。

數控機床根據刀具實際（jì）尺寸，自動改變機床坐（zuò）標軸或刀具刀（dāo）位（wèi）點（diǎn）位置，使實際加工輪廓和編程軌跡完全一致的功能，稱為刀具補償（係統畫麵上為“刀（dāo）具補正”）功能。

數控車床的（de）刀具補償分為：

刀具偏移（也稱為刀（dāo）具長度補償）

刀尖圓弧半（bàn）徑補償（cháng）

2. 刀位點的概（gài）念（niàn）

所謂刀位（wèi）點（diǎn）是指編製程序和加工時（shí），用於表示刀具（jù）特征（zhēng）的點，也（yě）是對刀和加工的基準點。  數控車（chē）刀的刀位點。尖形車刀的刀位點通常是指刀具的刀尖；圓弧形車（chē）刀的刀位點是指圓弧刃的圓心；成形刀具的刀位點也通常是指刀尖。

三、刀具偏移補償

1. 刀具偏移的含義

刀具偏移是用來補（bǔ）償假定刀具長度與基準刀具長度之長度差（chà）的功能。車床數控係統（tǒng）規定X軸與Z軸（zhóu）可同時實現刀（dāo）具偏移（yí）。

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

刀（dāo）具磨損偏移：由刀具刀尖的磨損產生的（de）刀具偏移。

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

圖（tú）中的（de）代碼“T”指刀沿類型，不是指刀具號，也不是指刀補號。

2. 利用刀具幾何偏移進行對刀操作

（1）對刀操作的定義

調整每把刀的刀位點，使其盡量重合於某（mǒu）一理想基準點，這一過程稱為對刀（dāo）。

（2）對刀（dāo）操作的過程（chéng）

1）手動操作（zuò）加工端麵，記（jì）錄下（xià）刀位點的Z向機械坐（zuò）標（biāo）值。

2）手動操作加工外圓，記錄（lù）下刀位點的X向機械坐標值，停機測量工件直徑，計算出（chū）主軸中心（xīn）的機（jī）械坐標值（zhí）。

 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（jǐ）何偏移（yí）進行對刀操作（zuò）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）偏移使工件坐標係原點與機床原點重合。

3. 刀具偏移的應用

利（lì）用刀具偏移功能，可以修整因對刀不正確或刀具（jù）磨損等原因造（zào）成的工件加工（gōng）誤差。

例：加工外圓表麵時，如果外圓直徑比要（yào）求的尺寸大了0.2mm，此時隻需將刀具偏移存（cún）儲器中的X值減小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（yàng），如出現Z方向的誤差，則其修整辦法相同。

四、刀尖圓弧半徑補償（G40、G41、G42）

1. 刀尖圓弧半徑補償的定義

在實際（jì）加工中，由於刀具（jù）產生磨損及精加工的需要，常將車刀的刀尖修磨成半（bàn）徑較小的圓弧，這時的刀（dāo）位（wèi）點為（wéi）刀尖圓弧的圓心。

為確（què）保工件輪廓形狀，加工時不允許刀具刀尖圓弧的圓心運動軌跡與被加（jiā）工工件輪廓重合，而應與工件輪廓偏移一個半徑值，這種（zhǒng）偏移稱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（qí）相同。

2. 假想刀尖與刀尖圓弧半徑

在理（lǐ）想狀態下（xià），我們（men）總是將尖形車刀的刀位點假想成一個點，該點即為假想刀（dāo）尖（圖中的A點）。

在對刀時也是以假想（xiǎng）刀尖進行（háng）對刀。但實際加工（gōng）中的（de）車刀，由於工藝或（huò）其他要求，刀尖往往不是一個理想的點，而是一段圓弧（如（rú）圖（tú）中的BC圓弧）。

所謂刀尖圓弧（hú）半徑是指（zhǐ）車刀（dāo）刀尖圓弧所（suǒ）構成的假想圓半徑（圖中的r）。實踐中，所有車刀均有大（dà）小不等或近似（sì）的刀尖（jiān）圓弧，假想刀尖在實（shí）際加工中是不存在的。

3. 未使用刀尖圓弧半徑補償時的加工誤差（chà）分析

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

（2）加工圓錐麵時，對圓錐的錐度不會產生影響，但對錐麵的大小端尺寸會產生較（jiào）大的影（yǐng）響，通常情（qíng）況（kuàng）下（xià），會使外錐麵的尺寸變大，而使（shǐ）內錐麵的尺寸變小（xiǎo）。

（3）加工圓弧時，會對圓弧的圓度和圓弧半徑產生影響。

加工外凸（tū）圓弧時，會使（shǐ）加工後的圓弧半（bàn）徑變小

其值=理論（lùn）輪（lún）廓半徑（jìng）R–刀尖圓弧半徑r，。

加工（gōng）內凹圓弧時，會使（shǐ）加工後的圓弧半徑變大（dà）

其（qí）值=理論輪（lún）廓半徑R+刀（dāo）尖圓弧半徑r，。

4. 進行（háng）刀（dāo）具半徑補償時應注意的事項

（1）刀具圓弧半徑補償模式的建立與取消程序段隻能在（zài）G00或G01移動指令模式下才有效。

（2）G41／G42不帶參數，其補償號(代表所用刀具對應的刀尖半徑補償值)由T指（zhǐ）令指定。該（gāi）刀（dāo）尖圓（yuán）弧半徑補（bǔ）償號（hào）與刀具偏置補償（cháng）號對應。

（3）采用切（qiē）線切入方（fāng）式或（huò）法線切（qiē）入方式建立或取消（xiāo）刀（dāo）補。對於（yú）不便於（yú）沿工件輪廓（kuò）線方向切向或法向切入切出時，可根據情況增加一個（gè）過渡圓弧的輔助程序段。

（4）為了防止在刀具半徑補償建立與取消過程中刀具產生過切現象，在（zài）建（jiàn）立與取消補償（cháng）時，程序段的起始位置與終點位置最好與補償方向在同一側。

 （5）在刀具補償模式下，一般不允許存在連續兩段以上的補償平麵內非移動指令，否則刀具（jù）也會出現過切等危險（xiǎn）動作。補償平麵非移動指令通常指僅有G、M、S、F、T指令的程序段（duàn）（如G90、M05）及程序暫停程序段（duàn）（G04 X10.0）。

 （6）在選擇刀尖圓弧偏置方向和刀沿位置（zhì）時，要特別注意前置刀架和後置刀架的區別。