数控加工中的补偿介绍(20210201082804)
数控加工中的补偿介绍
在数控加工中有 3 种补偿：
☆刀具长度的补偿；
☆刀具半径补偿；
☆夹具补偿。
这三种补偿基本上能解决在加工中因刀具形状而产生的轨迹问题。下面是三种补偿在一般加工编程中的应用。
一、刀具长度补偿
1. 刀具长度的概念
刀具长度是一个很重要的概念。我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。长度补偿只是和Z坐标有关，它不象X、丫平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于Z坐标的零点就不一样了。
每一把刀的长度都是不同的，例如，我们要钻一个深为50mm勺孔，然后攻丝深
为45mm分别用一把长为250mm勺钻头和一把长为350mn的丝锥。先用钻头钻孔深50mm此时机床已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，如果两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。此时如果设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向Z+(或Z)补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。
2. 刀具长度补偿的工作使用
刀具长度补偿是通过执行含有G43( G44和H指令来实现的，同时我们给出一个Z坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。另外一个指令G49是取消G43 ( G44指令的，其实我们不必使用这个指令，因为每把刀具都有自己的长度补偿，当换刀时，利用G43( G44 H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
3. 刀具长度补偿的两种方式
(1 用刀具的实际长度作为刀长的补偿(推荐使用这种方式。使用刀长作为补偿就是使用对刀仪测量刀具的长度，然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中，作为刀长补偿。使用刀具长度作为刀长补偿的理由如下：
首先，使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免在不同的工件加工中不断地修改刀长偏置。这样一把刀具用在不同的工件上也不用修改刀长偏置。在这种情况下，可以按照一定的刀具编号规则，给每一把刀具作档案，用一个小标牌写上每把刀具的相关参数，包括刀具的长度、半径等资料，事实上许多大型的机械加工型企业
对数控加工设备的刀具管理都采用这种办法。这对于那些专门设有刀具管理部门的公司来说，就用不着和操作工面对面地告诉刀具的参数了，同时即使因刀库容量原因把刀具取下来等下次重新装上时，只需根据标牌上的刀长数值作为刀具长度补偿而不需再进行测量。
其次，使用刀具长度作为刀长补偿，可以让机床一边进行加工运行，一边在对刀仪上进行其他刀具的长度测量，而不必因为在机床上对刀而占用机床运行时间，这样可以充分发挥加工中心的效率。这样主轴移动到编程Z坐标点时，就是主轴坐标加上（或减去）刀具长度补偿后的Z坐标数值。
（2）利用刀尖在Z方向上与编程零点的距离值（有正负之分）作为补偿值。这种方法适用于机床只有一个人操作而没有足够的时间来利用对刀仪测量刀具的长度时使用。这样做当用一把刀加工另外的工件时就要重新进行刀长补偿的设置。使用这种方法进行刀长补偿时，补偿值就是主轴从机床Z坐标零点移动到工件编程零点时的刀尖移动距离，因此此补偿值总是负值而且很大。
二、刀具半径补偿
1. 刀具半径补偿的概念
正像使用了刀具长度补偿在编程时基本上不用考虑刀具的长度一样，因为有了刀具半径补偿，我们在编程时可以不要考虑太多刀具的直径大小了。刀长补偿对所有的刀具都适用，而刀具半径补偿则一般只用于铣刀类刀具。当铣刀加工工件的外或内轮廓时，就用得上刀具半径补偿，当用端面铣刀加工工件的端面时则只需刀具长度补偿。因为刀具半径补偿是一个比较难以理解和使用的一个指令，所以在编程中很多人不愿使用它。但是我们一旦理解和掌握了它，使用起来对我们的编程和加工将带来很大的方便。当编程者准备编一个用铣刀加工一个工件的外形的程序时，首先要根据工件的外形尺寸和刀具的半径进行细致的计算坐标值来明确刀具中心所走的路线。此时所用的刀具半径只是这把铣刀的半径值，当辛辛苦苦编完程序后发现这把铣刀不太适合要换用其他直径的刀具，编程员就要不辞辛劳地重新计算刀具中心所走的路线的坐标值。这对于一个简单的工件问题不太大，对于外形复杂的模具来说重新计算简直是太困难了。一个工件的外形加工分粗加工和精加工，这样粗加工程序编好后也就是完成了粗加工。因为经过粗加工，工件外形尺寸发生了变化，接下来又要计算精加工的刀具中心坐标值，工作量就更大了。此时，如果用了刀具半径补偿，这些麻烦都迎刃而解了。我们可以忽略刀具半径，而根据工件尺寸进行编程，然后把刀具半径作为半径补偿放在半径补偿寄存器里。临时更换铣刀也好、
进行粗精加工也好，我们只需更改刀具半径补偿值，就可以控制工件外形尺寸的大小了，对程序基本不用作一点修改。
2. 刀具半径补偿的使用
刀具半径补偿的使用是通过指令G41、G42来执行的。补偿有两个方向，即沿刀具切削进给方向垂直方向的左面和右面进行补偿，符合左右手定则；G41是左补偿，符合左手定则；G42是右补偿，符合右手定则，如图3所示。图3刀具半径补偿使用的左右手定则在使用G41 G42进行半径补偿时，应特别注意使补偿有效的刀具移动方向与坐标。刀具半径补偿的起刀位置很重要，如果使用不当刀具所加工的路径容易出错，如图4所示。图4刀具半径补偿的起刀位置如果使G42补偿有效的过程为刀具从位置1到2,则铣刀将切出一个斜面如图4中所示的A- B斜面。正确的走刀应该是在刀具没有切削工件之前让半径补偿有效，然后进行正常的切削。如图4所示，先让铣刀在从位置1移动到位置3的过程中使补偿有效，然后从位置3切削到位置2继续以下的切削，则不会出现A- B斜面。因此，在使用G41、G42进行半径补偿时应采取以下步骤：☆设置刀具半径补偿值；☆让刀具移动来使补偿有效（此时不能切削工件）；☆正确地取消半径补偿（此时也不能切削工件）。记住，在切削完成而刀具补偿结束时，一定要用G40 使补偿无效。G40的使用同样遇到和使补偿有效相同的问题，一定要等刀具完全切削完毕并安全地推出工件以后才能执行
G40命令来取消补偿。
三夹具偏置补偿正像刀具长度补偿和半径补偿一样让编程者可以不用考虑刀具的长短和大小，夹具偏置可以让编程者不考虑工件夹具的位置而使用夹具偏置。当一台加工中心在加工小的工件时，工装上一次可以装夹几个工件，编程者不用考虑每一个工件在编程时的坐标零点，而只需按照各自的编程零点进行编程，然后使用夹具偏置来移动机床在每一个工件上的编程零点。夹具偏置是使用夹具偏置指令
G54- G59来执行的。还有一种方法就是使用G92指令设定坐标系。当一个工件加工完成之后，加工下一个工件时使用G92来重新设定新的工件坐标系。上面是在数控加工中常用的三种补偿，它给我们的编程和加工带来很大的方便，能大大地提高工作效率。
典型数控系统数据备份与参数设置
第三章典型数控系统数据备份与参数设置在使用数控机床的过程中，有时会因为各种原因发生数据丢失，参数紊乱等各种故障。如果发生了这样的故障，而之前有没有对数据进行恰当的保存，那么就会给生产带来巨大的损失。 因此必须对数据的备份工作一定做好，以防以外的发生。对于不同的系统数据的备份和恢复的方法会有一些不同，但是都是将系统数据通过某种方式存储到系统以外的介质里。本章主要介绍西门子系统、FANUC系统和华中数控系统的数据备份与恢复。 3.1 西门子802系列数据备份与恢复 参数的备份在修改参数前必须进行备份，防止系统调乱后不能恢复。数控系统正确的运行，必须保证各种参数的正确设定，不正确的参数设置与更改，可能造成严重的后果。因此必须理解参数的功能和熟悉设定值按功能和重要性划分了参数的不同级别， 数控装置设置了三种级别的权限，允许用户修改不同级别的参数。 通过权限口令的限制，对重要参数进行保护，防止因误操作而引起故障和事故。查看参数和备份参数不需要口令。 3.1.1 数据的存储
3.1.2 西门子802系列三种启动方式 西门子802系列三种启动方式 ●方式0 正常上电启动 正常上电启动时，系统检测静态存储器，当发现静态存储器掉电，如果做过内部数据备份，系统自动将备份数据装入工作数据区后启动；如果没有系统会将出厂数据区的数据写入工作数据区后启动。 ●方式1 缺省值上电启动 机床数据、刀具数据、 零点偏移、设定数据、 螺距补偿、R 参数、 零件程序、固定循环 出厂数据区内容是系统在出厂时的标准数据（机床数据的缺省值） 备份数据区内的数据内容是系统在数据存储操作后工作数据区的全部内容复制到备份数据区 SRAM FLASH ROM
刀具半径补偿的应用实例
案例分析（一）---刀具半径补偿的应用实例 一、刀具半径补偿的过程及刀补动作 1.刀具半径补偿指令格式 格式:Ｎ—(Ｇ17 Ｇ18 Ｇ19)(Ｇ41 Ｇ42)α-β-Ｄ-； Ｎ—Ｇ40 α-β-； 其中:Ｇ41为左刀补,Ｇ42为右刀补，Ｇ40为取消刀补；α、β∈(Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｕ、Ｖ、Ｗ)为指令终点的数值，即刀具半径值。 刀补执行时，采用交点运算方式，既是每段开始都先行读入两段、计算出其交点，自动按照启动阶段的矢量作法，作出每个沿前进方向左侧或右侧加上刀补的矢量路径。 2.刀具半径补偿的过程 设要加工如图3所示零件轮廓，刀具半径值存在D01中。 1）刀补建立 刀具接近工件，根据Ｇ41或Ｇ42所指定的刀补方向，控制刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个刀具半径。当Ｎ4程序段中写上Ｇ41和Ｄ01指令后,运算装置立即同时先读入Ｎ6、Ｎ8两段,在Ｎ4段的终点(Ｎ6段始点),作出一个矢量，该矢量的方向与下一段的前进方向垂直向左，大小等于刀补值(即Ｄ01的值)。刀具中心在执行这一段(Ｎ4段)时，就移向该矢量的终点。在该段中，动作指令只能采用Ｇ00或Ｇ01，不能用Ｇ02或Ｇ03。 2）刀补状态
控制刀具中心的轨迹始终始垂直偏移编程轨迹一个刀具半径值的距离。从Ｎ6开始进入刀补状态,在此状态下，Ｇ01Ｇ02Ｇ03Ｇ00都可用。 3）刀补撤消 在刀具撤离工作表面返回到起刀点的过程中，根据刀补撤消前Ｇ41或Ｇ42的情况，刀具中心轨迹与编程轨迹相距一个刀具半径值过渡到与编程轨迹重合。当Ｎ14程序段中用到Ｇ40指令时,则在Ｎ12段的终点(Ｎ14段的始点)，作出一个矢量, 它的方向是与Ｎ12段前进方向的垂直朝左、大小为刀补值。刀具中心就停止在这矢量的终点，然后从这一位置开始，一边取消刀补一边移向Ｎ14段的终点。此时也只能用Ｇ01或Ｇ00，而不能用Ｇ02或Ｇ03等。 二、需要特别注意的问题及应用技巧 1.注意的问题 1）注意明确刀补的方向若在刀补启动开始后的刀补状态中，存在两段以上没有移动指令或存在非指定平面的移动指令段(即刀补方向不明确时)，则有可能产生进刀不足或进刀超差现象。下面举例说明，若刀具开始位置为距工件表面80ｍｍ，切削深度为5ｍｍ，刀具直径12ｍｍ的立式端面铣刀。图3程序改为如下编制，则会出现如图4所示的进刀超差现象。 原因是当从Ｎ4段进入刀补启动阶段后，只能读入Ｎ6、Ｎ8两段，但由于Ｚ轴是非刀补平面而且读不到Ｎ10以后的段，也就作不出矢量，确定不了进刀的方向。此时尽管用Ｇ41进入了刀补状态，但刀具中心却并未加上刀补，而直接移动到了Ｐ1点，当Ｐ1执行完Ｎ6、Ｎ8段后，再执行Ｎ10段，刀具中心从Ｐ1移动到交点Ａ，此时就产生了图示的进刀超程(过切)工件被切掉一块。 2）起点的距离与刀具半径之间的关系从刀具起点到刀补状态的起点如图4所示Ｏ→Ｐ1,需要一个过程来完成，即刀位点移动一个刀具半径的过程，要有足够的距离过渡，而这距离要求比刀具半径大,一般大于或等于三分之二刀具直径值。此距离必须在程序编制时表达出来，否则，就有可能产生进刀不足(内
数控机床加工中的刀具补偿
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/8418860565.html, 数控机床加工中的刀具补偿 作者：王晓晓 来源：《读与写·上旬刊》2018年第06期 摘要：随着数字化控制机床的产生，许多机械加工的工艺也变得越来越简便。本论文通过对数控机床中刀具补偿的作用和方法的分析，阐述如何利用这一功能来提高工件的尺寸精准，优化刀具的性能，减少生产费用，为车间生产工作提供操作数据与积累经验。 关键词：数控车床；刀具补偿；位置补偿；加工生产 中图分类号：G718 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2018）16-0246-02 引言 機床的价格与型号不同，就会拥有着不一样的配置，例如刀具补偿这个配置在经济机床上就不具有，需要重复多次的对刀。此种人工操作的方式不仅操作麻烦且容易出现尺寸偏差；而数控车床则能对刀具的外形与大小进行智能计算，自动对刀调控工件至合适位置，而且获得的精度也高。这两种车床在生产中有明显的质量和效率差距。所以，数控车床成为大多数技工院校和企业的选择。 1.刀具补偿 1.1 刀具补偿的重要性。 数控机床在前期需要编程，通常会将各刀位点设置在刀架的固定位置上，理论上每次设定的刀位点都是相同的。但在具体执行当中，因为刀具的尺寸与形状偏差问题，通常是无法将刀尖保持一致的。尤其在换刀过程中，由于刀具的磨损和人工操作的误差，新安装刀具的刀位点也很难与前一个刀具的刀位点完全重合，误差就这样轻易的出现了。为了改善这些因素造成的误差而带来的数值偏差，必须进行刀具补偿，需要使用刀具补偿，不然生产出的产品会与图纸要求产生一定的形状和尺寸上的差异。 1.2 刀具补偿的作用。 在数控机床加工工件时，由于刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化以及刀具刀尖被磨成半径不大的圆弧，这必将产生加工工件位置误差和形状误差。这样一方面可以将在加工时所用的刀具和设计时所使用的刀具之间的数值偏差降到最低，另一方面确保了加工零件的精确度。 1.3 刀具补偿表示方法。
数控铣削刀具半径如何进行补偿
数控铣削刀具半径如何进行补偿 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 随着现在数控机床加工技术的发展，编程人员根据历年图纸上的轮廓尺寸进行编程，如果刀具中心沿着零件的被加工轮廓做运动，则在加工结束之后零件尺寸无法达到理想尺寸，这样就会出现编程轮廓与实际轮廓不一致的情况。本文就来具体介绍一下数控铣削刀具的半径如何进行补偿。 一般行业中，解决这个问题的方法是通过建立刀具半径补偿，编程人员只需按照零件图纸上的尺寸进行编程，就可以保证加工出加工图纸要求的理想尺寸。 刀具半径补偿功能应用的技巧 1、圆孔的加工 对于一般的圆孔来说，在数控铣床上可以通过一把离铣刀来完成，工艺及编程的分析如下。
（1）刀具的选择：对于此类的圆孔，工件材料若为 45 钢调质处理，可选一把硬质合金立铣刀。 （2）由于数控铣床良好的机械性能，一般优先采用顺铣。可以用“少吃走快”的方法，省去大部分的辅助工作时间。 （3）编程路径的确定。注意一定要采用圆弧过度的切向切入和切出法，过度圆弧的半径必须大于刀具的半径，且小于圆孔的半径，否则，刀具路径就不是理想的样子。 （4）粗精加工的安排和程序处理。精加工只需调用一次子程序，一次下刀到孔底，走刀量减小 5 倍，刀补值设定为理论值，其他不变，即可完成精加工。 2、内外壁的加工 要在一个平面上铣出一条封闭的沟槽，槽宽有精度要求。在数控铣床上也可用一把立铣刀完成。通过图形和工艺分析，加工思路也应该是“少吃走快”。现在关键的问题是图素较复杂，各节点计算难度大。我们需按尺寸标注，计算出内外壁各点坐标值，确定下刀点，按轨迹建立刀补编写一个程序。采用此方法加工内外壁的特点就是只需编写一个程序，通过不断修改刀补值来完成内外壁的粗精加工。
刀具半径补偿的目的与方法
刀具半径补偿的目的与方法 （1）刀具半径补偿的目的 在车床上进行轮廓加工时，因为车刀具有一定的半径，所以刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合。若数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程（图（1-11）中点划线），其数值计算有时相当复杂，尤其当刀具磨损、重磨、换新刀等导致刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，编程只需按工件轮廓线进行（图（4-10）中粗实线），数控系统会自动计算刀心轨迹坐标，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行半径补偿。 图（4-10）刀具半径补偿 a) 外轮廓b)内轮廓 （2）刀具半径补偿的方法 控刀具半径补偿就是将刀具中心轨迹过程交由数控系统执行，编程时假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中，在加工工程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算出刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半径偏置寄存器中的半径值或选用另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。 G41指令为刀具半径左补偿（左刀补），G42指令为刀具半径右补偿（右刀补），G40指令为取消刀具半径补偿。这是一组模态指令，缺省为G40。 使用格式： 说明：（1）刀具半径补偿G41、G42判别方法，如图（4-11）所示，规定沿着刀具运动方向看，刀具位于工件轮廓（编程轨迹）左边，则为左刀补（G41），反之，为刀具的右刀补（G42）。
图（4-11）刀具半径补偿判别方法 （2）使用刀具半径补偿时必须选择工作平面（G17、G18、G19），如选用工作平面G17指令，当执行G17指令后，刀具半径补偿仅影响X、Y轴移动，而对Z轴没有作用。 （3）当主轴顺时针旋转时，使用G41指令车削方式为顺车，反之，使用G42指令车削方式为逆车。而在数控机床为里提高加工表面质量，经常采用顺车，即G41指令。 （4）建立和取消刀补时，必须与G01或G00指令组合完成，配合G02或G03指令使用，机床会报警，在实际编程时建议使用与G01指令组合。建立和取消刀补过程如图（4-12）所示，使刀具从无刀具半径补偿状态O点，配合G01指令运动到补偿开始点A，刀具半径补偿建立。工件轮廓加工完成后，还要取消刀补的过程，即从刀补结束点B，配合G01指令运动到无刀补状态O点。 图（4-12）刀具半径补偿的建立和取消过程 a) 左刀补的建立和取消b) 右刀补的建立和取消
数控机床加工中的刀具补偿工艺
数控机床加工中的刀具补偿工艺 一、刀具补偿的提出： 用立铣刀在数控机床上加工工件，可以清楚看出刀具中心运动轨计与工件轮廓不重合，这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。立铣刀的中心称为刀具的刀位点(4、5坐标数控机床称为刀位矢量)，刀位点的运动轨计即代表刀具的运动轨迹。在数控加工中，是按工件轮廓尺寸编制程序，还是按刀位点的运动轨迹尺寸编制程序，这要根据具体情况来处理。 数控机床立铣刀加工 在全功能数控机床中，数控系统有刀具补偿功能，可按工件轮廓尺寸进行编制程序，建立、执行刀补后，数控系统自动计算，刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。直接利用工件尺寸编制加工程序，刀具磨损，更换加工程序不变，因此使用简单、方便。 经济型数控机床结构简单，售价低，在生产企业中有一定的拥有量。在经济型数控机床系统中，如果没有刀具补偿功能，只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序，这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。因此计算量大、复杂，且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸，重新编制加工程序。 二、全功能数控机床系统中刀具补偿： 1.数控车床刀具补偿 数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。在加工程序中用T功能指定，T***X中前两个XX为刀具号，后两个XX为刀具补偿号，如T0202。如果刀具补偿号为00，则表示取消刀补。 (1)刀具位置补偿刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，刀具的实际位置就代替了原来位置。 如果没有刀具补偿，刀具从0点移动到1点，对应程序段是N60 G00 C45 X93 T0200，如果刀具补偿是X=+3，Z=+4，并存入对应补偿存储器中，执行刀补后，刀具将从0点移动到2点，而不是1点，对应程序段是N60 G00 X45 Z93 T0202。 (2)刀具圆弧半径补偿编制数控车床加工程序时，车刀刀尖被看作是一个点(假想刀尖P点)，但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧(刀尖AB圆弧)，这必将产生加工工件的形状误差。另一方面，刀尖圆弧所处位置，车刀的形状对工件加工也将产生影响，而这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。车刀的形状和位置参数称为刀尖方位，用参数0～9表示，P点为理论刀尖点。 (3)刀补参数每一个刀具补偿号对应刀具位置补偿(X和Z值)和刀具圆弧半径补偿(R和T值)共4个参数，在加工之前输入到对应的存储器，CRT上显示。在自动执行过程中，数控
数控系统参数调整
返回首页 数控系统参数调整 一、实验的性质与任务 数控机床的性能在很大程度上是由系统软件的运行性能决定，在系统中对参数设置不同的值可以改变系统的运行状态。为了使数控机床运行良好，在数控机床生产过程中、生产完成以后都会根据机床以及系统的配置和测试性能对系统参数进行调试。通过该实验期望通过该实验对数控系统及其调试有更为深刻的了解。 二、实验的目的和要求 在完成实验过程中，熟悉数控系统参数手册的使用方法，了解数控系统的参数构成及其种类。通过完成参数调整实验的过程，以及观测参数调整完成后系统以及机床的运行性能，了解系统参数的变化对机床的影响。对学生的要求是： 1、养成安全、认真、踏实、严谨、一丝不苟的工作作风。 2、熟悉查阅数控系统参数手册的方法； 3、了解系统参数的体系架构； 4、掌握在数控系统中查找、修改参数的方法； 6、掌握方法； 7、撰写符合实验过程、内容的实验报告； 8、现场操作指导教师要求的实验内容； 三、预备知识 数控系统的参数体系是比较繁杂，参数种类比较多，我们在调整参数前必须对各系统参数有较为详细的了解。系统参数种类繁多，涉及到对系统的各个方面的调整。 在数控机床中，不管是那一种系统，参数按其不同功能土要有以下几种：
1．系统参数 这些参数一般由机床开发部制造商根据用户的选择进行设置，并有较高级别的密码保护，其中的参数设置对机床的功能有一定的限制，他其中的内容一般不容许用户修改。 2.用户参数 这是供用户在使用设备时自行设置的参数，内容以设备加工时所需要的各种要求为主，可随时根据用户使用的情况进行调整，如设置合理可提高设备的效率和加工精度。 2．通信参数 用以数据的输入/输出(i/o)转送。 3． PLC参数 设置PLC中容许用户修改的定时、计时、计数，刀具号及开通PLC中的一些控制功能。 4．机械参数 有些也包括在用户参数内，主要以机床行程规格，原点位置，位置的测量方式，伺服轴、主轴调整，丝杆螺距、间隙补偿方面为主，特别是伺服，主轴控制参数，设置不当设备就不能正常工作并且造成机床精度达不到要求，甚至于机床不能使用。各种不同类型的数控系统，参数的分类方法不一定相同，有些虽不明显地进行分类，但总包含着以上的内容。正常情况下，数控机床的参数厂方一般已按要求调整设置，使用中，因操作不当误改，机床使用较长时间后部分机械的磨损，断电或电路板损坏引起参数丢失，电气参数的改变等因素都会造成机床使用中出现异常，因此在故障发生后，对这些因参数引起的故障，核对并进行改正，故障就能排除，对一些可以利用参数进行调整的故障，在进行确认后，记下原来的参数，进行调整后，机床也能恢复正常。 四、实验准备工作 在进行该项实验以前，学生必须基本了解相关系统的参数说明书或者系统调试指南，能够熟练操作系统操作面板以及了解每一个按键的操作方法及意义，熟悉系统菜单的操作及含义。 五、实验内容与学时安排 总的实验时间为2天，计学时为16个学时。该实验的平台为数控实训基地北京机电院数控加工中心。本项实验将练习一些常用参数的调整，以及练习螺距误差的参数补偿。 (一) 西门子系统的螺距误差补偿 1、螺距误差补偿（LEC） 机床在出厂前，需进行螺距误差补偿（LEC）。螺距误差补偿是按轴进行的，与其有关的轴参数只有两个：
数控刀具补偿原理
3.3 刀具补偿原理 刀具补偿（又称偏置），在20世纪60～70年代的数控加工中没有补偿的概念，所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程，容易产生错误。补偿的概念出现以后很大地提高了编程的效率。 具有刀具补偿功能，在编制加工程序时，可以按零件实际轮廓编程，加工前测量实际的刀具半径、长度等，作为刀具补偿参数输入数控系统，可以加工出合乎尺寸要求的零件轮廓。 刀具补偿功能还可以满足加工工艺等其他一些要求，可以通过逐次改变刀具半径补偿值大小的办法，调整每次进给量，以达到利用同一程序实现粗、精加工循环。另外，因刀具磨损、重磨而使刀具尺寸变化时，若仍用原程序，势必造成加工误差，用刀具长度补偿可以解决这个问题。 刀具补偿分为2种： ☆刀具长度补偿； ☆刀具半径补偿。 文献《刀具补偿在数控加工中的应用》（工具技术，2OO4年第38卷No7，徐伟，广东技术师范学院）中提到在数控加工中有4种补偿： ☆刀具长度补偿； ☆刀具半径补偿； ☆夹具补偿； ☆夹角补偿（G39）。 这四种补偿基本上能解决在加工中因刀具形状而产生的轨迹问题。 3.3.1 刀具长度补偿 1．刀具长度的概念 刀具长度是一个很重要的概念。我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。长度补偿只是和Z坐标有关，它不象X、Y平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于Z坐标的零点就不一样了。每一把刀的长度都是不同的，例如，我们要钻一个深为50mm的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为250mm的钻头和一把长为350mm的丝锥。先用钻头钻孔深50mm，此时机床已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，如果两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。此时如果设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向Z+（或Z）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。 2.刀具长度补偿指令 通过执行含有G43（G44）和H指令来实现刀具长度补偿，同时我们给出一个Z坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。另外一个指令G49是取消G43
凯恩帝数控系统性能参数
凯恩帝数控系统性能参数 一、系统特征 1 插补周期1ms 2 可扩展数字接口、模拟量接口、IO接口（512点） 3 联动轴数：2, 4（可选） 4 安装于pc机的通讯传送软件exe 5 系统界面的中英文显示 二、系统功能 1 高速小线段加工 2 自动加减速功能快速进给：直线型加减速；工进或手动进给：指数型加减速 3 MDI运行模式 4 螺纹加工： 快速退尾，退尾角可调 螺距误差补偿 丝杠螺距误差补偿功能：反向间隙补偿 切直螺纹G22 x_ F_; 切锥螺纹G32 x_ z_ F_; 切割变螺距螺纹G34 x_ z_ F_ K_ 多头螺纹加工G32 X_ Z_ F_ Q_; 5 手动进给1或2轴 6 回参考点：手动回参考点，程序自动回参考点 7 手轮模拟功能 8 硬件限位软件限位 9 防护门 三、系统辅助功能 1 完整的帮助信息 2 加工时间、零件计数 3 绝对坐标x y z和增量坐标u v w 直径编程和半径编程 4 行程校验：参数设定刀具不可进入的范围 最大行程：设定在限位挡块前面，起缓冲作用 5 快速进给倍率与进给速度倍率分开 6 图形显示刀具轨迹，图像参数设定 7 主轴功能S：s**** (r/min), s** (档位) 8 卡盘控制：M10 M11 台尾控制：M78 M79 9 预留M指令：可直接作用于输入输出点 10刀具功能：T0102，在使用01号刀具，02刀补 参数：刀具长度补偿，刀具半径补偿刀具偏置量 11英制/公制转换（G20 G21） 12 程序跳转M9 P**；跳转到**行指令 13 固定循环：单一固定循环（G90 G92 G93 G94，复合固定循环（G70~G76）
fanuc数控系统参数表
fanuc数控系统参数表 FANUC系统有很丰富的机床参数，为数控机床的安装调试及日常维护带来了方便条件。根据多年的实践，对常用的机床参数在维修中的应用做一介绍。 1．手摇脉冲发生器损坏。一台FANUC 0TD数控车床，手摇脉冲发生器出现故障，使对刀不能进行微调，需要更换或修理故障件。当时没有合适的备件，可以先将参数900#3置“0”，暂时将手摇脉冲发生器不用，改为用点动按钮单脉冲发生器操作来进行刀具微调工作。等手摇脉冲发生器修好后再将该参数置“1”。 2．当机床开机后返回参考点时出现超行程报警。上述机床在返回参考点过程中，出现510或511超程报警，处理方法有两种： （1）若X轴在返回参考点过程中，出现510或是511超程报警，可将参数0700LT1X1数值改为+99999999（或将0704LT1X2数值修改为-99999999）后，再一次返回参考点。若没有问题，则将参数0700或0704数值改为原来数值。 （2）同时按P和CAN键后开机，即可消除超程报警。 3．一台FANUC 0i数控车床，开机后不久出现ALM701报警。从维修说明书解释内容为控制部上部的风扇过热，打开机床电气柜，检查风扇电机不动作，检查风扇电源正常，可判定风扇损坏，因一时购买不到同类型风扇，即先将参数RRM8901#0改为“1”先释放 ALM701报警，然后在强制冷风冷却，待风扇购到后，再将PRM8901改为“0”。 4．一台FANUC 0M数控系统加工中心，主轴在换刀过程中，当主轴与换刀臂接触的一瞬间，发生接触碰撞异响故障。分析故障原因是因为主轴定位不准，造成主轴头与换刀臂吻合不好，无疑会引起机械撞击声，两处均有明显的撞伤痕迹。经查，换刀臂与主轴头均无机械松动，且换刀臂定位动作准确，故采用修改N6577参数值解决，即将原数据1525改为1524后，故障排除。 5．密级型参数0900～0939维修法。按FANUC 0MC操作说明书的方法进行参数传输时，密级型参数0900～0939必须用MDI方
铣削加工中心刀具半径补偿的应用
铣削加工中心刀具半径补偿的应用 1 前言 1)刀具半径补偿的基本概念 图1 加工中的刀具半径补偿 在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。如在图1中，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心轨迹。由图可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。 2)采用刀具半径补偿的作用和意义 数控机床一般都具备刀具半径补偿的功能。在加工中，使用数控系统的刀具半径补偿功能，就能避开数控编程过程中的繁琐计算，而只需计算出刀具中心轨迹的起始点坐标值就可。同时，利用刀具半径补偿功能，还可以实现同一程序的粗、精加工以及同一程序的阴阳模具加工等功能。 3)刀具半径补偿指令的使用方式 根据ISO 标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的左边时，称为左刀补，用G41表示；刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右边时，称为右刀补，用G42表示；注销刀具半径补偿时用G40表示。 2 刀具半径补偿过程 1)刀具半径补偿建立：当输入BS缓冲器的程序段包含有G41/G42命令时，系统认为此时已进入刀补建立状态。当以下条件成立时，加工中心以移动坐标轴的形式开始补偿动作。 有G41或G42被指定； 在补偿平面内有轴的移动； 指定了一个补偿号或已经指定一个补偿号但不能是D00； 偏置(补偿)平面被指定或已经被指定； G00或G01模式有效。
2)补偿模式：在刀具补偿进行期间，刀具中心轨迹始终偏离编程轨迹一个刀具半径值的距离。此时半径补偿在G00、G01、G02、G03情况下均有效。 3)取消补偿：使用G40指令消去程序段偏置值，使刀具撤离工件，回到起始位置，从而使刀具中心与偏程轨迹重合。当以下两种情况之一发生时加工中心补偿模式被取消。①给出G40同时要有补偿平面内坐标轴移动。②刀具补偿号为D00。 3 刀具半径补偿在加工中心中的应用 有了刀具半径自动补偿功能，除可免去刀心轨迹的人工计算外，还可利用同一加工程序去完成粗、精加工及阴阳模具加工等。 图2 G18指令的使用 1)不同平面内的半径补偿 刀具半径补偿用G17、G18、G19命令在被选择的工作平面内进行补偿。即当G18命令执行后，刀具半径补偿仅影响X、Z移动，而对Y轴没有作用。 铣削如图2所示圆柱面，使用刀具是半径为10mm的球形立铣刀。编程控制点有两个，即刀尖、球心，这里使用球心。O0001 N1 G9054G18G00X60.0Y0S1000M03; N2 Z0; N3 G91G01 G41X-20.0D01 F100; N4 G02X-80.0I40.0; N5 G40GG0lX20.0; ┇ ┇ N22vG90G00Z100.0; N23vX0 Y0M05; N24 M30; 2)实现同一程序的粗、精加工：刀具半径补偿除方便编程外，还可改变补偿大小的方法以用实现同一程序的粗精加工。 粗加工刀具补偿量＝刀具半径+精加工余量，精加工刀具补偿量＝刀具半径+修正量 3)实现同一程序的阴阳模具加工
FANUC 数控系统参数
Fanuc系统参数 一．16系统类参数 1．SETTING 参数 参数号符号意义16-T 16-M 0/0 TVC 代码竖向校验O O 0/1 ISO EIA/ISO代码O O 0/2 INI MDI方式公/英制O O 0/5 SEQ 自动加顺序号O O 2/0 RDG 远程诊断O O 3216 自动加程序段号时程序段号的间隔O O 2．RS232C口参数 20 I/O通道（接口板）： 0,1: 主CPU板JD5A 2: 主CPU板JD5B 3: 远程缓冲JD5C或选择板1的JD6A(RS-422) 5: Data Server 10 :DNC1/DNC2接口O O 100/3 NCR 程序段结束的输出码O O 100/5 ND3 DNC运行时:读一段/读至缓冲器满O O I/O 通道0的参数: 101/0 SB2 停止位数O O 101/3 ASII 数据输入代码:ASCII或EIA/ISO O O 101/7 NFD 数据输出时数据后的同步孔的输出O O 102 输入输出设备号: 0：普通RS-232口设备（用DC1-DC4码） 3：Handy File（3〃软盘驱动器）O O 103 波特率： 10：4800 11：9600 12：19200 O O I/O 通道1的参数: 111/0 SB2 停止位数O O 111/3 ASI 数据输入代码:ASCII或EIA/ISO O O 111/7 NFD 数据输出时数据后的同步孔的输出O O 112 输入输出设备号: 0：普通RS-232口设备（用DC1-DC4码） 3：Handy File（3〃软盘驱动器）O O 113 波特率：10：4800 11：9600 12：19200 O O 其它通道参数请见参数说明书。
数控加工中巧用刀具半径补偿指令
数控加工中巧用刀具半 径补偿指令 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
数控加工中巧用刀具半径补偿指令【论文摘要】：本文通过对刀具半径补偿功能的分析，总结出刀具半径补偿功能要点，给我们的编程和加工带来很大的方便。 【关键词】：刀具半径补偿 G41 G42 G40。 一、前言 零件加工程序通常是按零件轮廓编制的，而数控机床在加工过程中的控制点是刀具中心，因此在数控加工前数控系统必须将零件轮廓变换成刀具中心的轨迹。只有将编程轮廓数据变换成刀具中心轨迹数据才能用于插补。在数控铣床上进行轮廓加工时，因为铣刀有一定的半径，所以刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合，如不考虑刀具半径，直接按照工件轮廓编程是比较方便的，而加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈（加工外轮廓时），或大了一圈（加工内轮廓时），为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿指令。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓轨迹进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状，当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。实践证明，灵活应用刀具半径补偿功能，合理设置刀具半径补偿值，在数控加工中有着重要的意义。 二、刀具半径补偿方式有B功能刀具补偿和C功能刀具补偿两种。 1．B功能刀具半径补偿 早期的数控系统在确定刀具中心轨迹时，都采用读一段、算一段、再走一段的B 功能刀具半径补偿（简称B刀补）控制方法，它仅根据程序段的编程轮廓尺寸进行刀具半径补偿。对于直线而言，刀补后的刀具中心轨迹为平行于轮廓直线的直
数控加工中刀具补偿的应用
数控加工中刀具补偿的应用 朱卫峰 [中国长江动力公司(集团)] 摘要:刀具补偿是数控机床的主要功能之一,他分为:刀具长度补偿、刀具半径补偿、刀具偏置补偿种。它们基本上能解决加工过程中根据刀具几何形状尺寸产生零件轮廓轨迹等问题,从而保证加工出符合图纸尺寸要求的零件。 关键词: 刀具半径补偿,刀具长度补偿,刀具几何补偿,磨损补偿 引言:刀具补偿的理论及其实现,在各类数控系统中都已经是比较成熟的技术。在使用数控机床加工零件的过程中,刀具的运动轨迹不等同于工件的轮廓。为了保证工件轮廓形状,加工时数控系统必须根据工件轮廓和刀具的几何形状尺寸计算出刀具中心运动轨 迹。在建立、执行刀补后,数控系统自动计算、自动调整刀位点到刀具的运动轨迹从而加工出符合图纸尺寸要求的形状。当刀 具磨损或更换后，加工程序不变，只须更改程序中刀具补偿的 数值。刀具补偿使用简单方便，能极大提高编程的工作效率。 下面就刀具补偿在一般数控加工中的应用进行探讨: 一.刀具半径补偿 1.刀具半径补偿的概念 A.在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径，刀具中心的运 动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。在进行轮廓加工时，刀具中心偏离零件的实际轮廓表面(图纸中所要加工对象的轮廓)一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。
B.采用刀具半径补偿的作用和意义 数控机床一般都具备刀具半径补偿的功能。在加工中，使用数控系统的刀具半径补偿功能，就能避开数控编程过程中的繁琐计算，而只需计算出工件加工轮廓轨迹的起始点坐标值即可。同时，利用刀具半径补偿功能，还可以实现同一程序的粗、精加工以及同一程序的阴阳模具加工等功能。 C.刀具半径补偿指令的使用方式 根据ISO 标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的左 边时，称为左刀补，用G41表示；刀具中心轨迹在编程轨迹前 进方向的右边时，称为右刀补，用G42表示；注销刀具半径补 偿时用G40表示。 2 刀具半径补偿过程 A.刀具半径补偿建立：当输入的程序段包含有G41/G42命令时， 系统认为此时已进入刀补建立状态。当以下条件成立时，加工 中心以移动坐标轴的形式开始补偿动作。 a.有G41或G42被指定； b.在补偿平面有轴的移动； c.指定了一个补偿号或已经指定一个补偿号但不能是D00； d.补偿平面被指定或已经被指定；
数控铣床与加工中心刀具补偿讲解
数控铣床与加工中心 刀具补偿和偏置功能 刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。 5.4.1 刀具半径补偿G41、G42、G40 刀具半径补偿有两种补偿方式，分别称为B型刀补和C型刀补。B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡，这样在外拐角处，由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触，使工件上尖角变钝，在内拐角处会则引起过切。C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型，彻底消除了B型刀补存在的不足。下面仅讨论C型刀补。 (1).指令格式 指令格式： G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 G41：刀具半径左补偿 G42：刀具半径右补偿 半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行，使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。半径补偿必须规定补偿号，由补偿号L存入刀具半径值，则在执行上述指令时，刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中
完成，因此以上格式中，也写入了GOO(或GO1)。在程序结束前应取消补偿。具体的判断方法见本书第二章。 (2).刀补过程 刀具补偿包括刀补建立，刀补执行和刀补取消这样三个阶段，其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段，含有G40的程序段是取消刀补的程序段，在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。为了在建立刀补和取消刀补时，避免发生过切或撞刀，以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况，有必要对刀补过程作一简要说明。 (3).刀具偏置矢量 刀具偏置矢量是二维矢量，其大小等于D代码所规定的偏置量，矢量方向的计算是依照各轴刀具进给情况而于控制单元内自动完成的。通过该偏置矢量计算出刀具中心偏离编程轨迹的实际轨迹。偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行，该平面称之为偏置平面。 例如在已经选择了XY平面时，仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量，并计算偏置矢量。不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。在3轴联动控制中，投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。 (4).刀补的建立与刀补的取消 刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段，刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段，如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置，刀补取消时则主要应考虑刀
发那科0i mate-TC数控系统参数的设置方法
发那科0i mate-TC数控系统参数的设置方法 摘要：数控系统参数设置的正确与否直接影响数控机床的使用，本文介绍了发那科0i mate-TC数控系统参数设置的方法，通过对参数设置过程的描述，便于掌握此系统参数的设置方法和参数设置过程中的注意事项。 关键词：数控系统参数设置 无论哪个公司的数控系统都有大量的参数，有的一项参数又有八位，粗略计算起来一套CNC系统配置的数控机床就有近千个参数要设定。这些参数设置正确与否直接影响数控机床的使用和其性能的发挥。特别是用户能充分掌握和熟悉这些参数的设置，将使一台数控机床的使用和性能发挥上升到一个新的水平，也给数控机床的故障诊断和维修带来很大的方便，参数的修改还可以开发CNC系统某些在数控机床订购时没有表现出来的功能，对二次开发会有一定的帮助。 1.显示参数的操作 1）按MDI面板上的“SYSTEM”功能键数次，或者按“SYSTEM”功能键一次，再按[参数]软键，选择参数画面。 2）参数画面由多页组成，可以通过以下两种方法选择需要显示的参数所在的画面。 （1）用光标移动键或翻页键，显示需要的画面。 （2）由键盘输入要显示的参数号，然后按下[搜索]软健，这样可显示指定参数所在的页面，光标同时处于指定参数的位置。 2.用MDI设定参数 1)在操作面板上选择MDI方式或急停状态。 2)按下“OFS/SET”功能键，再按[设定]软键，可显示设定画面的第一页。 3)将光标移动到“参数写入”处，按[操作]软键，进入下一级画面。 4)按[NO：1]软键或输入1，再按[输入]软键，将“参数写入”设定为1；这样参数处于可写入状态，同时CNC发生100号报警。 5)按“SYSTEM”功能键，再按[参数]软键，进入参数画面，找到需要设定参数的画面，将光标置于需要设定的位置上。 6)输入参数，然后按“INPUT”键，输入的数据将被设定到光标指定的参数中；
数控车床刀尖半径补偿的原理和应用介绍
数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析 (2011-11-07 19:39:41) 分类：工程技术 标签： 杂谈 摘要：分析了数控车削中因刀尖圆弧产生误差的原因，介绍了纠正误差的思路及半径补偿的工作原理，明确了半径补偿的概念。结合实际，系统介绍了刀具半径补偿的应用方法，及使用中的注意事项。 Abstract: Analyzed the error's reason in numerical control turning because of arc of cutting tool , introduced the correction error's mentality and the radius compensation principle of work, cleared about the radius compensation concept. Union reality, introduced the cutting tool radius compensation application method, and in use matters needing attention.. 关键词：数控车床；假想刀尖；半径补偿；程序轮廓；原理；应用； Key word: CNC lathe；immaginary cutting tool point; radius compensation; procedure outline; principle; using 1、前言 在数控车床的学习中，刀尖半径补偿功能，一直是一个难点。一方面，由于它的理论复杂，应用条件严格，让一些人感觉无从下手；另一方面，由于常用的台阶轴类的加工，通过几何补偿也能达到精度要求，它的特点不能有效体现，使一些人对它不够重视。事实上，在现代数控系统中，刀尖半径补偿，对于提高工件综合加工精度具有非常重要的作用，是一个必须熟练掌握的功能。 2、刀尖圆弧半径补偿的原理 （1）半径补偿的原因 在学习刀尖圆弧的概念前，我们认为刀片是尖锐的，并把刀尖看作一个点，刀具之所以能够实现复杂轮廓的加工，就是因为刀尖能够严格沿着编程的轨迹进行切削。但实际上，目前广泛使用的机夹刀片的切削尖，都有一个微小的圆弧，这样做，既可以提高刀具的耐用度，也可以提高工件的表面质量。而且，不管多么尖的刀片，经过一段时间的使用，刀尖都会磨成一个圆弧，导致在实际加工中，是一段圆弧刃在切削，这种情况与理想刀尖的切削在效果上完全不同。
数控加工中的刀具补偿
数控加工中的刀具补偿 发表时间：2014-05-12T14:36:42.093Z 来源：《中国科技教育·理论版》2014年第3期供稿作者：陈风龙[导读] 因为有了刀具半径补偿，我们在编程时可以不要考虑太多刀具的直径大小。陈风龙烟台工贸技师学院 264000 摘要在数控加工中，编程人员根据刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程，容易产生错误。刀具补偿的概念出现以后，在数控加工中发挥了巨大的作用，有效提高了编程的工作效率。数控加工中常用的两种补偿是刀具半径补偿和刀具长度补偿，这两种补偿为我们解决了加工中因刀具形状而产生的问题。然而存在刀尖圆弧半径的影响，应设法消除刀尖圆弧半径对工件形状的影响。本文即通过探讨刀具补偿从而寻找特定加工方法解决这种补偿误差。 关键词数控加工刀具补偿半径补偿与长度补偿 引言 现代数控技术集机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础，它的发展和应用，开创了制造业的新时代，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段，它的广泛使用给机械制造业生产方式、产业结构、管理方式带来深刻的变化。因此数控技术是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化是当今制造业的发展方向。而数控加工中重中之重就是刀具补偿的建立及应用。 一、数控加工的概念 数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。 二、刀具半径补偿 刀具半径补偿的概念。因为有了刀具半径补偿，我们在编程时可以不要考虑太多刀具的直径大小。以车削加工为例，在没有使用半径补偿时，编程人员必须依次算出刀具中心各点的坐标，然后才能进行编程。当刀具直径发生变化时，各点的坐标必然也会发生变化，程序中的坐标点需重新进行计算，这样使得每一次刀具变化都要重新计算重新编程，大大增加了编程工作量。同样的情况如果使用了刀具半径补偿，编程人员不必计算刀具的实际中心轨迹，只需根据工件的轮廓计算出图纸上各点的坐标值然后编出程序，再把刀具半径作为补偿量放在半径补偿寄存器里。数控装置能自动计算出刀具中心轨迹，不管刀具半径如何变化，我们只需更改刀具半径补偿值，就可以控制工件外形尺寸的大小，对上述程序基本不用作修改。 刀具半径补偿的指令。刀具半径补偿是通过指令G41、G42来执行的，基本格式为G41/G42 G00/G01 X_ Y_ H_；其中H为补偿量代码。补偿有两个方向：当沿着刀具切削方向看，刀具在工件轮廓的左侧是刀具半径左补偿用G41，反之则是刀具半径右补偿用G42。取消补偿用G40。 三、刀具长度补偿 刀具长度补偿的概念。数控铣床上刀具长度补偿只是和Z坐标有关，对于X、Y平面内的编程零点，由于刀具是由主轴锥孔定位决定，因此X、Y平面内的编程零点位置是固定不变的。对于Z坐标的编程零点就不一样了。在铣床上应用的每一把刀具长度都是不同的，例如，我们要钻一个深度为30mm的孔，然后将其进行攻丝，攻丝深度设为25mm，加工刀具假设为一把长为240mm的钻头和一把长为340mm的丝锥。首先用钻头钻削出30mm深的孔，机床以其为基准设定了相应的工件零点，当采用丝锥攻丝时，如果按照设定的工件零点开始加工，则由于两把刀具长度不同，从而使得攻丝过长，损坏了刀具和工件。此时如果采用刀具长度补偿，那么当工件零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，在调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向Z+（或Z-）补偿了丝锥与钻头的长度差，保证了加工零点的正确，这样就不会损坏刀具和工件了。 刀具长度补偿的指令。刀具长度补偿一般通过含有G43（G44）和H指令来实现的，格式为指令格式为G43 G01 Z_H_；或G44 G01 Z_H_。其中G43表示刀具长度正补偿，即把编程的Z值加上H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值，也就是说实际执行的Z坐标值为Z'=Z_+(H_)；而G44则正好相反，实际执行的Z坐标值为Z'=Z_-(H_)。其中H可设正值或负值，我们可以将这两个指令通过H的正负值设定进行统一，即只用G43和G44其中之一。加工结束后要取消刀具长度补偿，用指令G49实现；刀具长度补偿的应用：(1)用刀具的实际长度作为刀具长度的补偿（推荐使用这种方式）（2）以其中一把较长的刀作为标准刀具，这个标准刀具的长度补偿值为0，其余刀具实际长度与标准刀具长度的差值作为这些刀具的长度补偿数值，输入到其所采用的H代码地址内。（3）利用每把刀具到工件坐标系原点的距离作为各把刀的刀长补偿，该值一般为负；此时用于设定工件坐标系偏置的G54的Z值为0。以上是在数控加工中常用的两种补偿方式。 结论: 由于现代机械制造业的飞速发展,机械设备在生产中占有重要的地位。所以数控机床成为先进制造技术不可缺少的工艺装备，弥补了机械加工设备和技术无法满足高效率、高精度、灵活通用的缺陷。其重要的组成部分刀具补偿不仅有上述半径和长度补偿，还有角度等的加工补偿。但通过实际加工分析，在数控加工中，由于刀尖有圆弧,工件轮廓是刀具运动包络形成，因此刀位点的运动轨迹与工件的轮廓是不重合的。通过研究发现刀具补偿不仅能够提高程序的利用率，而且当程序尺寸（刀具磨损、刀具更换）只需修改相应参数即可，在粗精加工中，将各种加工余量加入到刀具补偿当中去即可。但是尽管存在刀具补偿会很大程度上提高加工精度，由于刀尖圆角等存在的问题，加工时应消除刀尖圆弧半径对工件形状的影响。 参考文献 [1]王志平.机床数控技术应用[M].高等教育出版社，2003. [2]叶伯生，戴永清.数控加工编程与操作[M].华中科技大学出版社，2005. [3]宇龙数控仿真系统说明书[M].