数控车床刀补及换刀技术

➢ 将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址 中。
➢ 当程序执行到含 Txxxx的程序行的内容时，即自动到刀补 地址中提取刀偏及刀补数据。
➢ 驱动刀架拖板进行相应的位置调整。
➢ T XX 00取消几何补偿。
对于有自动换刀功能的车床来说，执行T指令时，将 先让刀架转位，按刀具号选择好刀具后，再调整 刀架拖板位置来实施刀补。
第二节、换刀程序编写
1、关于参考点操作的指令
G27、G28、G29. ----- 参考点控制
⑴格式：
G27 X... Z... T0000 ; 回指令参考点检验
G28 X... Z... T0000 ; 经指令中间点再自动回参考点
G29 X... Z... ;
从参考点经中间点返回指令点
⑵各指令功能：
批量加工后，各把车刀都应考虑磨损补偿 （包括基准车刀）
⑶刀具几何补偿的合成
若设定的刀具几何位置补偿和磨损补偿 都有效存在时，实际几何补偿将是这两者
的矢量和。
X=Xj+Xm、 Z=Zj+Zm
⑷刀具几何补偿的实现
刀具的几何补偿是通过引用程序中使用的 Txxxx来实现的。
T xx xx
过程：
当前刀具号 刀补地址号
⑷刀具半径补偿指令
❖格式：
G41 G00 X __ Z __
G42 G01
G40 G00 X__ Z __
❖说明：
G41 —刀具半径左补偿
G42 —刀具半径右补偿
G42
G41
G40—取消刀具半径补偿
指令说明:
X、Z 为建立或取消刀补程序段中，刀具移动的 终点坐标。
❖执行刀补指令应注意：
（1）、刀径补偿的引入和取消应在不加工的空行程段上， 且在G00或G01程序行上实施。
（2）、刀径补偿引入和卸载时，刀具位置的变化是一个渐 变的过程。
（3）、当输入刀补数据时给的是负值，则G41、G42互相转 化。
（4）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊 的补偿。
⑸刀具补偿的编程实现 1>刀径补偿的引入（初次加载）：
❖刀具中心从与编 程轨迹重合到过度 到与编程轨迹偏离 一个偏置量的过程.
2、刀具补偿的概念
刀具补偿：是补偿实际加工时所用的刀具与编程时 使用的理想刀具或对刀时使用的基准刀具之间的偏 差值，保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。
3、刀具补偿的种类
刀具补偿
刀具的偏置补偿
（TXXXX实现）
几何位置补偿 磨损补偿
刀尖圆弧半径补偿
（G41、G42实现）
4、刀具的偏置补偿
⑴几何位置补偿 刀具几何位置补偿是用于补偿各刀具安
5、刀尖圆弧半径补偿
⑴刀具半径补偿的目的
➢ 若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖，其 编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。
➢ 若使用带圆弧头车刀（精车时），在加工锥面或 圆弧面时，会造成过切或少切。
➢ 为了保证加工尺寸的准确性，必须考虑刀尖圆角 半径补偿以消除误差。
➢ 由于刀尖圆弧通常比较小(常用 r1.2～1.6 mm), 故粗车时可不考虑刀具半径补偿.
装好后，其刀位点（如刀尖）与编程时理 想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的。
通常是在所用的多把车刀中选定一把车 刀作基准车刀，对刀编程主要是以该车刀 为准。
图示
补偿数据获取：
➢分别测出各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离[X1，
Z1]、[X2，Z2] 、[X3，Z3]…
➢若选刀具1为对刀用的基准刀具，则各刀具的几何
偏置分别为 [Xj ，Zj ]
Xj1=0、
Zj1=0
Xj2 =(X2-X1) x 2、Zj2 = Z2-Z1 Xj3 =(X3-X1) x 2、Zj3 = Z3-Z1
⑵磨损补偿 主要是针对某把车刀而言，当某把车刀
批量加工一批零件后，刀具自然磨损后而 导致刀尖位置尺寸的改变，此即为该刀具 的磨损补偿。
⑵刀具半径补偿的方法
• 人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 • 机床自动刀补
⑶机床自动刀具半径补偿
机床自动刀补原理
➢当编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运
动轨迹，只按零件轮廓编程。
➢ 使用刀具半径补偿指令。
➢ 在控制面板上手工输入刀具补偿值。
➢ 执行刀补指令后，数控系统便能自动地计算出刀
具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即刀具自 动偏离工件轮廓一个补偿距离，从而加工出所要 求的工件轮廓。
第一节 数控车床刀具补偿
1、为什么需要刀具补偿?
⑴编程时,通常设定刀架上各刀在工作 位时,其刀尖位置是一致的.但由于刀 具的几何形状、安装不同,其刀尖位置 不一致,相对于工件原点的距离不相同.
解决:
•各刀设置不同的工件原点. •各刀位置进行比较,设定刀具偏差补偿.
可以使加工程序不随刀尖位置的不同 而改变.
刀尖方位的设置
➢ 车刀形状很多，使用时安装位置也各异，由此
决定刀尖圆弧所在位置。
➢要把代表车刀形状和位置的参数输入到数据库中。 ➢以刀尖方位号表示。
从图示可知，
➢ 若刀尖方位码设为0或9时，机床将以刀尖圆弧中 心为刀位点进行刀补计算处理；
➢ 当刀尖方位码设为1~8时，机床将以假想刀尖为
刀位点，根据相应的代码方位进行刀补计算处理。
2>刀径补偿进行
刀具中心始终与编程 轨迹保持设定的偏置 距离.
3>刀径补偿的取消
❖刀具中心从与编 程轨迹偏离过度到 与编程轨迹重合的 过程.
刀径补偿的引入和取 消必须是不切削的空 行程上.
例1：考虑刀尖半径补偿
D
C （24，-24）
O
O1111 N1 G92 X40.0 Z10.0 N2 T0101 N3 M03 S400 N4 G00 X40.0 Z5.0 N5 G00 X0.0 N6 G42 G01 Z0 F60 (加刀补) N7 G03 X24.0 Z-24 R15 N8 G02 X26.0 Z-31.0 R5 N9 G40 G00 X30 (取消刀补) N10 G00 X45 Z5 N11 M30
➢G27用于检查X轴与Z轴是否能正确返回参考点。
X Z 值指机床参考点在工件坐标系的绝对坐标值.
⑵刀具使用一段时间后会 磨损,会使加工尺寸产生误 差.
解决:
•将磨损量测量获得后进行补偿.
可以不修改Baidu Nhomakorabea工程序.
⑶数控程序一般是针对刀位点, 按工件轮廓尺寸编制的.当刀尖 不是理想点而是一段圆弧时,会 造成实际切削点与理想刀位点 的位置偏差.
解决:
•对刀尖圆弧半径进行补偿.
可以使按工件轮廓编程不受影响.