数控车床刀具半径补偿 刀具半径补偿在数控车削加工中的应用
时间：2018-12-29 03:32:44 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 在数控车削加工中，刀具半径补偿非常重要，刀具半径补偿的过程有刀补的建立、刀补进行和刀补撤消三个步骤，本文以具体实例介绍了车削加工中刀具半径补偿功能的运用方法。
关键词： 刀具 半径补偿 车削加工 操作方法
刀具的半径补偿在数控铣床、加工中心上应用非常普遍，而在数控车床加工上常常被忽略，但是在切削圆弧或切削圆锥面时，因为车刀刀尖或多或少都具有一定的半径值，如果不进行刀尖半径补偿就会产生欠切现象，影响零件的加工精度，如图1所示。所以，为了实现精密切削和简化程序，在数控车削加工中同样要运用刀具半径补偿功能。针对不同类型数控系统，在实际应用中采取方法也不同，有些在编程时就要考虑半径补偿，有些可在机床中进行半径补偿。下面主要介绍在编程中运用刀具半径补偿的原理和操作方法。
一、刀具半径补偿的相关知识
刀具半径补偿的执行过程分为刀补的建立、刀补进行和刀补撤消三个步骤。
1.刀补的建立
刀具由起刀点接近工件，因为建立刀补，本程序执行的结果，刀具中心轨迹的终点不在下一个程序指定轮廓起点，而是在法线方向上偏移一个刀具半径的距离。偏移的左右方向取决于G41或G42，如图2所示。这里要明确，判断左、右方向时，要正对着第三轴方向看（这里，正对着Z轴，从箭头向箭尾看），刀具在轮廓左边就是左补偿，否则为右补偿。
2.刀具补偿进行
一旦建立刀补，刀补状态就一直维持到刀补撤消。在刀补进行期间，刀具中心轨迹始终偏离程序轨迹一个刀具半径的距离。
3.刀具补偿撤消
刀具撤离工件，回到起刀点。这时，应按编程的轨迹和上前段程序末刀具中心位置，计算出运动轨迹，使刀具中心回到起刀点。刀补撤消用G40指令。
与数控铣床、加工中心的刀具不同，数控车床的刀具可以多方向安装，并且刀具的刀尖也有多种形式，为了使数控装置知道刀具的安装情况，以便准确地进行刀尖半径补偿，定义了车刀刀尖的位置码，车刀刀尖的位置码表示理想刀具头与刀尖圆弧中心的位置关系，如图3所示。假想刀尖的方位有8种位置可以选择，如果按刀尖圆弧中心编程，则选用0或9。对应每一个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z、刀尖半径补偿量R和刀尖方位号T。根据装刀位置、刀具形状确定刀尖方位号，通过机床面板上的功能键OFFSET分别设定、修改这些参数。
二、刀具半径补偿应用实例
在这里，我们以加工R10深凹圆弧槽为例介绍刀具半径补偿的运用。数控系统为FANUC 0i-T。
1.图样分析
如图4所示，对于R10深凹圆弧的加工，若运用外圆劈刀根本无法加工，若选择切槽刀切削，其精度不高，所以可以用切槽刀粗加工后，再用圆弧车刀进行精加工。根据图样上的尺寸，选择圆弧刀具的半径应该小于R10，在这里选用圆弧车刀半径为R4，如图5所示。
2. 程序
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O0002；程序名称
M03S600；主轴正转，转速为600r/min
T0303；圆弧刀R=4mm
G00X70；将刀具移动到安全位置
G42G00Z-11.137；建立刀具半径补偿
G01X48F100；切槽加工
X38；切槽加工
G02X38Z-31.137R10；切槽加工
G01X50；切槽加工
G40G0X70；取消刀具半径补偿
G00Z100；
T0300；取消刀偏值
M05；主轴停止
M02；程序结束
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3.对刀参数设定
图6为试切法对刀示意图，有两种情况需注意。
（1）刀位点选择A点时，车刀刀尖的位置码应选择8，试切直径输入X49.00，试切长度输入Z4.00。刀具参数设置如图7（a）所示。
（2）刀位点选择刀尖圆弧中心O点时，车刀刀尖的位置码选择0或9，试切直径输入X56.00，试切长度输入Z4.00。刀具参数设置如图7（b）所示。
数控车削加工中，运用刀具半径补偿的关键是要正确设置刀尖位置代号、对刀时试切尺寸的测量，另外，要选用标准刀具才能保证刀尖圆弧半径尺寸，否则，即使在加工中应用了刀具半径补偿功能，也达不到尺寸精度的要求。
以上只是刀具半径补偿在车削凹圆弧槽时的应用，在其他情况下应用也很多，比如曲线轮廓的车削等，其补偿的应用方法和过程都大同小异，在这里就不再一一举例。我们只有在实践中多总结、合理选择，才能充分发挥刀具半径补偿的作用。
参考文献：
［1］华中世纪星车削数控装置编程说明书.
［2］FANUC 0i-T系统编程与操作说明书.
［3］张柱银.数控原理与数控机床.化学工业出版社
［4］宋放之.数控工艺培训教程（数控车部分）.清华大学出版社.
