​數控車床加工刀具補償功能（néng）

一、數（shù）控車床用刀具的（de）交換功能

1. 刀具的交（jiāo）換

指令（lìng）格式一：T0101；

該指令為FANUC係統轉刀指令，前麵的T01表示換1號刀，後麵的01表示使用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（zhǐ）令為SIEMENS係統轉刀指令（lìng），T04表示換4號刀，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

所謂換刀點是指刀架自動轉位時的位置。

大部分數控（kòng）車床，其換刀點的位置是任意的，換刀點應選在刀（dāo）具交換過（guò）程中（zhōng）與工件或夾（jiá）具不發生幹涉的位置（zhì）。還有一些機床（chuáng）的換刀點位置是一個固定點，通常情況下，這些點（diǎn）選在靠近機床參考點的位置（zhì），或者取機床的第二參考點來作（zuò）為換刀點。

二、刀具（jù）補償功能

1. 刀具補（bǔ）償功（gōng）能的定義（yì）

在數控編程過程中，為使編程工作（zuò）更加（jiā）方便，通常將數（shù）控刀具的刀尖（jiān）假想成一個點，該點稱為（wéi）刀位點或刀尖點。

數控機床根據刀具實際尺寸，自動改變機床坐標（biāo）軸或（huò）刀具刀位點位置，使實際加工（gōng）輪廓和編程軌跡完全一致（zhì）的功能，稱為刀具補（bǔ）償（係統畫麵上為（wéi）“刀具補（bǔ）正”）功能（néng）。

數控車床的刀具補償分為：

刀具偏移（也（yě）稱為刀具長度補償）

刀尖圓弧半徑補（bǔ）償（cháng）

2. 刀位點的概念

所謂刀位點是指編製程序和（hé）加工時（shí），用於表示（shì）刀具特征的（de）點，也是對刀和加工的基準點。  數控車刀（dāo）的刀位點。尖形車刀的刀位點通常是指刀（dāo）具的刀尖（jiān）；圓弧形車刀的刀位點是指圓弧刃的圓心；成形刀具的刀位點也（yě）通常是指刀尖。

三、刀具偏移補（bǔ）償

1. 刀具偏移的含義

刀具偏移（yí）是用（yòng）來補償假定刀具長度與基準刀具長度之長（zhǎng）度差的功能。車床數控係統（tǒng）規（guī）定X軸與Z軸可同時實現刀具偏移。

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具偏移。

刀具磨損偏移：由刀（dāo）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（cān）數設置，如要進行刀（dāo）具（jù）磨損偏移設置則隻需按下軟鍵[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（hào），也不（bú）是指刀補號。

2. 利用刀具幾何偏移進（jìn）行對（duì）刀操作

（1）對刀操作的定義（yì）

調整每把刀的刀位（wèi）點（diǎn），使其盡量重合於某一理（lǐ）想基準點，這一過（guò）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，記錄下刀位點的X向機械坐標值，停機測量工件直徑，計（jì）算出主軸中（zhōng）心的（de）機械坐標值。

 3）將（jiāng）X、Z值輸入相應（yīng）的刀具幾何偏移（yí）存儲器中。

（3）利用刀具幾何偏移進行對刀操作的實質（zhì）

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

3. 刀（dāo）具偏移的應用

利用刀具偏（piān）移功能，可以修整因對（duì）刀（dāo）不正確或刀具磨損等原因造成的工件加工誤差。

例：加工外（wài）圓表麵時，如果外圓直徑比要求的尺寸大（dà）了0.2mm，此時隻需將刀具偏移存儲器中的X值減（jiǎn）小0.2，並用原刀具及原程序重新加工該零件，即可修（xiū）整該加工誤差（chà）。同樣，如出現Z方（fāng）向的誤（wù）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（yuán）弧半徑補償的定（dìng）義

在實際加工中，由於刀具產生磨損及精（jīng）加工的需要，常將車刀（dāo）的刀尖修磨成半（bàn）徑較小的圓（yuán）弧，這時的刀位點為刀尖圓弧的圓心。

為確保工件輪廓形狀，加工時不允許刀具刀尖圓弧的（de）圓心運動軌跡（jì）與被加工（gōng）工件輪廓重合，而（ér）應（yīng）與工件輪廓偏移一個半徑值，這種偏移稱為刀尖圓弧半徑補（bǔ）償。圓弧形車刀的刀刃半徑偏移也與其相同。

2. 假想刀尖與刀（dāo）尖圓（yuán）弧半徑

在理想狀態下（xià），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（jiǎ）想刀尖（圖中的A點）。

在對刀時也是以假（jiǎ）想刀尖進行對刀。但實（shí）際加工中的車刀，由於工藝或其他要求，刀尖往往不是一個理想的（de）點，而是一段（duàn）圓弧（如圖中的（de）BC圓（yuán）弧）。

所謂刀尖圓（yuán）弧半徑是指（zhǐ）車刀刀尖圓弧所構成的假想圓半徑（圖中的r）。實踐中，所有車刀均（jun1）有大小不等或近似的刀尖（jiān）圓弧，假想刀尖在實際加工中是不存在的。

3. 未使用刀尖圓弧半徑補償時的（de）加工誤差分（fèn）析

（1）加工台階麵或（huò）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（jiē）的清角位置會產生殘留誤差

（2）加工圓錐麵時，對（duì）圓錐的錐度不會產生影響，但（dàn）對錐麵的大小端尺寸會產生較大的影響，通常情況下，會使外錐麵的尺寸（cùn）變大（dà），而使內錐（zhuī）麵的尺（chǐ）寸變小。

（3）加工圓弧時，會對（duì）圓弧的圓度和圓弧半徑產生（shēng）影響（xiǎng）。

加工外凸圓弧時，會使加工後的（de）圓弧半徑（jìng）變小

其值=理論輪廓半徑（jìng）R–刀尖圓弧半徑r，。

加工內凹圓（yuán）弧時，會（huì）使加工後的圓弧半徑（jìng）變大

其值=理論輪廓半徑R+刀尖圓弧半徑r，。

4. 進行刀具半（bàn）徑（jìng）補償時應注意（yì）的事項

（1）刀具圓弧半徑（jìng）補償（cháng）模式的建立與取消程序段隻能在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（dāo）尖半徑補償（cháng）值)由T指（zhǐ）令指定。該刀尖圓弧半徑補償號與刀具偏置補償號對應。

（3）采用切線切入方式或法線切入方式建立或取消刀補。對於不便於（yú）沿工件輪廓線方向切向或法向切入切（qiē）出時，可根（gēn）據情況增加一個過渡圓弧的輔助程序段。

（4）為了防止在刀具半徑補償建立（lì）與取消過程中刀（dāo）具（jù）產（chǎn）生過切現（xiàn）象，在建立與取消補償時，程序段的起始位置與終點位置最好與補（bǔ）償方向在同一側。

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

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