數(shù)控車床的特點(diǎn)及功能
) ?4 w: A8 v# d6 H+ ~2 k: t數(shù)控車床的工藝裝備' I. I w8 }; K# i+ b: `
零件圖紙的數(shù)據(jù)處理( `& j, N( ~. `+ Z- R: z
數(shù)控車削加工工藝處理- _" G- ~1 O+ d* A+ V6 E; k8 X
數(shù)控車削加工程序編制 6 ~' M1 Z9 o% L& Q8 r# W
數(shù)控車床的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4 }. Q& g! V) K* a8 A1 w 數(shù)控機(jī)床的分類
* r/ ?7 T ~/ @; K' r 按車床主軸位置分類, a% H4 a; E: W" o9 R8 A
臥式數(shù)控車床% @( q: c8 m, N/ C* }
立式數(shù)控車床
: y% K7 e* ^7 J; Z2 S2 m# l對(duì)刀具的要求
! Q3 }8 }% b' ~ 數(shù)控車床能兼作粗,、精加工,。為使粗加工能以較大切削深度、較大進(jìn)給速度地加工,,要求粗車刀具強(qiáng)度高,、耐用度好。精車首先是保證加工精度,,所以要求刀具的精度高,、耐用度好。為減少換刀時(shí)間和方便對(duì)刀,,應(yīng)可能多地采用機(jī)夾刀,。- g. G2 P! O; E& U: q5 l
數(shù)控車床還要求刀片耐用度的一致性好,以便于使用刀具壽命管理功能,。在使用刀具壽命管理時(shí),,刀片耐用度的設(shè)定原則是以該批刀片中耐用度最低的刀片作為依據(jù)的。在這種情況下,,刀片耐用度的一致性甚至比其平均壽命更重要,。
, S; o4 ]- E4 B- C刀片可分為正型和負(fù)型兩種基本類型。正型刀片:對(duì)于內(nèi)輪廓加工,,小型機(jī)床加工,,工藝系統(tǒng)剛性較差和工件結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜應(yīng)優(yōu)先選擇正型刀片。負(fù)型刀片:對(duì)于外圓加工,,金屬切除率高和加工條件較差時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇負(fù)型刀片
& y+ J9 w! j( b5 y切削用量的確定' E" M( y6 b. z1 z+ R& E2 E: z
切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速(切削速度),、背吃刀量和進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工方法,,需要選擇不同的切削用量,,并應(yīng)編入程序單內(nèi)。
" {" ?! E: S" R+ x 合理選擇切削用量的原則是,,粗加工時(shí),,一般以提高生產(chǎn)率為主,但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本,,通常選擇較大的背吃刀量和進(jìn)給量,,采用較低的切削速度;半精加工和精加工時(shí),,應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,,兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本,,通常選擇較小的背吃刀量和進(jìn)給量,,并選用切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數(shù),,以盡可能提高切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書,、切削用量手冊(cè)并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定,。( W+ T, L* @: I1 G; |! i$ |
(1) 背吃刀量阿ap (mm),亦稱切削深度,。主要根據(jù)機(jī)床、夾具,、刀具和工件的剛度來決定,。在剛度允許的情況下,應(yīng)以最少的進(jìn)給次數(shù)切除加工余量,,最好一次切除余量,,以便提高生產(chǎn)效率。精加工時(shí),,則應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量,,并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機(jī)床上,,精加工余量可小于普通機(jī)床,,一般取(0.2~0.5) mm5 u- I" J+ [ m6 j) x- p. O. `+ z5 y
式中:, { s# c' T6 u1 }! y6 z
vc————切削速度,由刀具的耐用度決定,;
' s+ w6 t2 Z' p2 ?' i D——工件或刀具直徑(mm),。 \" ], j7 g u6 Q. o
主軸轉(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說明書中選取標(biāo)準(zhǔn)值,并填入程序單中,。7 o6 {+ B1 S+ |, b: ~
(3) 進(jìn)給量(進(jìn)給速度)f(mm/min或mm/r)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù),,主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件材料性質(zhì)選取,。最大進(jìn)給量則受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)的性能限制并與脈沖當(dāng)量有關(guān),。* A' R( n6 v+ d6 ~
當(dāng)加工精度、表面粗糙度要求高時(shí),,進(jìn)給速度(進(jìn)給量)應(yīng)選小些,,一般在20~50 mm/min范圍內(nèi)選取。粗加工時(shí),,為縮短切削時(shí)間,,一般進(jìn)給量就取得大些。工件材料較軟時(shí),,可選用較大的進(jìn)給量,;反之,,應(yīng)選較小的進(jìn)給量,。1 H# U: R c& C \; E
車、銑,、鉆等加工方式下的切削用量可參考下表選取,。
! \& E6 Z' O3 a( I6 ] h7 K% X加工坐標(biāo)系) O) I$ B/ P1 x. r7 {1 z5 d
直徑編程方式 ! e0 L9 V( J( {3 w4 g& }+ e. ~
進(jìn)刀和退刀方式 % h2 k' @7 b$ f1 E5 W, [
數(shù)控車削加工包括內(nèi)外圓柱面的車削加工,、端面車削加工、鉆孔加工,、螺紋加工、復(fù)雜外形輪廓回轉(zhuǎn)面的車削加工等,,在分析了數(shù)控車床工藝裝備和數(shù)控車床編程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,,下面將結(jié)合FANUC-0T數(shù)控系統(tǒng)討論數(shù)控車床基本編程方法,。
9 Q0 J5 U5 b: Y/ [% k- _ M: z4 FF功能指令用于控制切削進(jìn)給量。在程序中,,有兩種使用方法7 v" z* q x: P7 \
每轉(zhuǎn)進(jìn)給量
5 G, l" N: e2 s$ y& I1 I4 E2 t$ @1 t 編程格式 G95 F~
5 t+ X, t$ @5 v8 E% y0 K F后面的數(shù)字表示的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,單位為mm/r 6 D4 q' y/ p9 l) a6 d
例:G95 F0.2 表示進(jìn)給量為0.2 mm/r 3 u6 x$ m1 M- `* e* l; j. J) z6 S
* x- C, [: [. T3 E7 ?: U' s 每分鐘進(jìn)給量
' ^% Z7 z5 s+ q$ {' _! v 編程格式G94 F~
& A* t- y3 x8 z F后面的數(shù)字表示的是每分鐘進(jìn)給量,,單位為mm/min" ?5 R1 \* i" G5 Y
例:G94 F100 表示進(jìn)給量S功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速
' m4 w0 R1 H- s: w5 k S后面的數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)速,單位為r/min,。在具有恒線速功能的機(jī)床上,,S功能指令還有如下作用:
: L) |2 f& f" k4 K$ G 最高轉(zhuǎn)速限制
4 g2 | N% \7 M) A2 l+ P! { 編程格式 G50 S~
: {/ F! c9 r3 j' A" s S后面的數(shù)字表示的是最高轉(zhuǎn)速:r/min
4 r D! A/ c V ]; |- I: ~1 l 例:G50 S3000 表示最高轉(zhuǎn)速限制為3000r/min
$ d S, X! i3 W; O) t9 \' ]! q 恒線速控制7 V) g7 N' k9 C* Q) [
編程格式 G96 S~
7 ]; V' Y& D4 A* K9 e- m6 P2 B S后面的數(shù)字表示的是恒定的線速度:m/min,。
# c# y G- n6 s$ o) E" Z 例:G96 S150 表示切削線速度控制在150 m/min,。
" D2 x) e4 |1 c7 p1 j1 v 恒線速取消) s* `1 i9 p8 o; ]" z- j! e1 v; U
編程格式 G97 S~
: B8 j% f0 e( F) s K# a S后面的數(shù)字表示恒線速度控制取消后的主軸轉(zhuǎn)速,,如S未指定,,將保留G96的最終值,。4 G7 }; P% a3 X# C* A
例:G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉(zhuǎn)速3000 r/min為100mm/min 8 a+ V) b1 ~; O3 }0 _8 y5 P N
T功能指令用于選擇加工所用刀具,。3 [: u3 `+ n1 Y( r/ [8 O
編程格式 T~
5 @; K! H- n h% m8 a T后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號(hào)碼,。但也有T后面用四位數(shù)字,前兩位是刀具號(hào),,后兩位是刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào),,又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào),。 例:T0303
' Q* E( e% F4 G 表示選用3號(hào)刀及3號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值和刀尖圓弧半徑輔助功能字由M地址符及隨后的兩位數(shù)字組成,,所以也稱為M功能或M指令,。它用來指令數(shù)控機(jī)床的輔助動(dòng)作及其狀態(tài),。 Z7 e8 s# v+ T8 P1 L$ _3 D
常用的M功能有:
z8 E. D" ], ^. z7 u9 ?: F y M00: 程序暫停,,可用NC啟動(dòng)命令(CYCLE START)使 程序繼續(xù)運(yùn)行; M01:計(jì)劃暫停,,與M00作用相似,,但M01可以用機(jī)床“任選停止按鈕”選擇是否有效,; M03:主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn),; M04:主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn); M05:主軸停止,;
. P* m) o2 ^8 ^( u+ f' ? M06:換刀 M08:冷卻液開,; M09:冷卻液關(guān); M30:程序停止,程序復(fù)位到起始位置,。 , f1 t# ^9 t% y% t9 P
補(bǔ)償值。T0300 表示取消刀具補(bǔ)償,。 / g4 C4 \% ]/ Q5 i( N
) V7 s- s& q) Q* q
編程格式 G50 X~ Z~ 式中X,、Z的值是起刀點(diǎn)相對(duì)于加工原點(diǎn)的位置,G50使用方法與G92類似。
( H7 s, b% W& h- J) a6 j/ |& n 例:如圖所示設(shè)置加工坐標(biāo)的程序段如下:G50 X128.7 Z375.1
0 | n2 _) ]- N- U3 e3 SG00指令命令機(jī)床以最快速度運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置,,運(yùn)動(dòng)過程中有加速和減速,該指令對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒有要求,。' }5 J6 z( R9 p; k! t _3 V; n5 y3 k
其指令格式:, m- i$ Q1 i' F5 ?
G00 X(U)____ Z(W)____ ) t* Q2 S1 R0 T3 @
因?yàn)閄軸和Z軸的進(jìn)給速率不同,因此機(jī)床執(zhí)行快速運(yùn)動(dòng)指令時(shí)兩軸的合成運(yùn)動(dòng)軌跡不一定是直線,,因此在使用G00指令時(shí),,一定要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞。
. N' |! p4 U% @' E, R2 g 如所示的定位指令如下:( S9 T$ [) B1 d* L2 _
G50 X200.0 Z263.0* @/ H5 l5 z0 a; k! c. [
G00 X40.0 Z212.0
2 F: z7 @% Y1 C# W* ]: l1 Z4 L 或G00 U-160.0 W-51.0 G00指令命令機(jī)床以最快速度運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)目標(biāo)位置,,運(yùn)動(dòng)過程中有加速和減速,,該指令對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒有要求。
+ a1 B# l' [8 i& k 其指令格式:
- K6 q/ }# [- k$ _ G00 X(U)____ Z(W)____ 3 d0 ~7 c' [( V6 d
因?yàn)閄軸和Z軸的進(jìn)給速率不同,,因此機(jī)床執(zhí)行快速運(yùn)動(dòng)指令時(shí)兩軸的合成運(yùn)動(dòng)軌跡不一定是直線,,因此在使用G00指令時(shí),一定要注意避免刀具和工件及夾具發(fā)生碰撞,。9 o t( m) T L
如所示的定位指令如下:% ^* Z Q! Y( u, k6 E& k% V
G50 X200.0 Z263.06 Y! f$ G# E! L: A1 o
G00 X40.0 Z212.0
' b- ~2 z3 |& Y2 q, [ 或G00 U-160.0 W-51.0 G01指令命令機(jī)床刀具以一定的進(jìn)給速度從當(dāng)前所在位置沿直線移動(dòng)到指令給出的目標(biāo)位置,。
3 ]/ {- J# \8 b( u5 W 指令格式:9 Y" q+ x2 D v
G01 X(U)__Z(W)__F ;7 Q) i+ ], g4 r
使用G01指令時(shí)可以采用絕對(duì)坐標(biāo)編程,,也可采用相對(duì)坐標(biāo)編程,。當(dāng)采用絕對(duì)坐編程時(shí),數(shù)控系統(tǒng)在接受G01指令后,,刀具將移至坐標(biāo)值為X,、Z的點(diǎn)上;當(dāng)采用相對(duì)坐編程時(shí),,刀具移至距當(dāng)前點(diǎn)距離為U,、W值的點(diǎn)上。如圖所示的直線運(yùn)動(dòng)指令如下:# ]* E% L6 o# a' I3 z8 U4 n* s Y
G01 X40.0 Z20. F0.2;
B+ L! h, N1 O3 b" A 絕對(duì)值指令編程, W4 p. j2 | S; @
G01 U20.0 W-25.9 F0.2;$ c, a' k! Q8 @' I' j2 i$ A
相對(duì)值指令編程
0 S& ^" u2 k: a- Q' W' \圓弧插補(bǔ)指令命令刀具在指定平面內(nèi)按給定的F進(jìn)給速度作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng),,用于加工圓弧輪廓,。圓弧插補(bǔ)命令分為順時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G02和逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)指令G03兩種,。其指令格式如下:
: d7 |1 G z) o- Z) l8 | z 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)的指令格式:; O+ |" J8 s' W0 q4 \
G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____,;8 G" y' N8 Z/ g" `7 g/ F
G02 X(U)____Z(W)___R___ F____;
4 H; F" {' V$ n# \ 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)的指令格式:+ E% a; H( M, l& X
G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____,;,;( w, k% L% a7 ^' e
G03 X(U)____Z(W)___R___ F____;
8 m6 W+ g) W8 d; w) I 使用圓弧插補(bǔ)指令,,可以用絕對(duì)坐標(biāo)編程,,也可以用相對(duì)坐標(biāo)編程。絕對(duì)坐標(biāo)編程時(shí),,X,、Z是圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)值;增量編程時(shí),U,、W是終點(diǎn)相對(duì)始點(diǎn)的距離,。圓心位置的指定可以用R,也可以用I,、K,,R為圓弧半徑值;I,、K為圓心在X軸和Z軸上相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的坐標(biāo)增量; F為沿圓弧切線方向的進(jìn)給率或進(jìn)給速度,。
. _5 |( Y2 @# m6 y9 [ 規(guī)定圓心角α≤180°時(shí),用“+R”表示,;α> 180°時(shí),,用“-R”。
% S1 e4 c1 V: N$ a" v$ h# f7 U 注意:R編程只適于非整圓的圓弧插補(bǔ)的情況,,不適于整圓加工
! q" _$ U4 a2 i+ f如圖所示的圓弧從起點(diǎn)到終點(diǎn)為順時(shí)針方向,,其走刀指令可編寫如下:" M3 V7 k1 `0 U b8 `/ [
G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3;
5 x7 q) {) N1 M; E0 k0 s 絕對(duì)坐標(biāo),,直徑編程,,切削進(jìn)給率0.3mm/r h* K1 ]' P* c: a
G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3;7 C7 o: j6 v2 p& j
相對(duì)坐標(biāo),,直徑編程,,切削進(jìn)給率0.3mm/r
4 K6 y; G) B+ B G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3;
% V5 V: E% P o& a. p0 X 絕對(duì)坐標(biāo),,直徑編程,,切削進(jìn)給率0.3mm/r
1 |; @8 q, z; v7 z2 C G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3;
3 W* X1 T2 \' g+ [! M1 b 相對(duì)坐標(biāo),,直徑編程,,切削進(jìn)給率0.3mm/r G04指令用于暫停進(jìn)給。
. M6 Z- \' \$ S6 \5 z 其指令格式是:
: g) X. ^1 a1 b7 v/ P3 q( d G04 P____或G04 X(U)____
4 l: p, D& o7 p5 r( ^ 暫停時(shí)間的長(zhǎng)短可以通過地址X(U)或P來指定,。其中P后面的數(shù)字為整數(shù),,單位是ms;X(U)后面的數(shù)字為帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù),,單位為s,。有些機(jī)床,X(U)后面的數(shù)字表示刀具或工件空轉(zhuǎn)的圈數(shù),。
" m6 A7 j$ [, l 該指令可以使刀具作短時(shí)間的無進(jìn)給光整加工,,在車槽、鉆鏜孔時(shí)使用,,也可用于拐角軌跡控制,。例如,,在車削環(huán)槽時(shí),若進(jìn)給結(jié)束立即退刀,,其環(huán)槽外形為螺旋面,,用暫停指令G04可以使工件空轉(zhuǎn)幾秒鐘,即能將環(huán)形槽外形光整圓,,例如欲空轉(zhuǎn)2.5s時(shí)其程序段為:: b3 @( z* i7 l$ R
G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500,; & V) [2 R6 p9 F) Z- l, g
G20表示英制輸入
) `- G$ H! S" ~+ d& h G21表示米制輸入
" k& S5 `& c5 c% L G20和G21是兩個(gè)可以互相取代的代碼
; C: D& L- L1 p 機(jī)床出廠前一般設(shè)定為G21狀態(tài),機(jī)床的各項(xiàng)參數(shù)均
7 i, ` O9 A: |以米制單位設(shè)定,。' B* w3 j! k) }: N* H/ s1 A! Y; v
如果一個(gè)程序開始用G20指令,,則表示程序中相關(guān)的& S' r* }( P2 ^! a
一些數(shù)據(jù)均為英制(單位為英寸)。' S7 K" ^, U) e! ^" P) A8 ~
如果程序用G21指令,,則表示程序中相關(guān)的一些數(shù)據(jù)% P5 b+ y% i8 r; a; L9 ~, f
均為米制(單位為mm),。& T7 P2 L* k+ K% d/ ^# h* A- n
在一個(gè)程序內(nèi),不能同時(shí)使用G20或G21指令,,且必: {0 A) u3 T3 K2 ~
須在坐標(biāo)系確定前指定,。( h& R6 t' U: r# p, P0 j7 N* i/ ]
G20或G21指令斷電前后一致,即停電前使用G20或3 \( z& z: I6 z6 M( @0 N
G21指令,,在下次后仍有效,,除非重新設(shè)定。 . K7 I: a+ c- r; b; Y2 x
在數(shù)控車削中有兩種切削進(jìn)給模式設(shè)置方法,,即進(jìn)給率(每轉(zhuǎn)進(jìn)給模式)和進(jìn)給速度(每分鐘進(jìn)給模式),。
5 u0 d1 G' U2 q) U8 X5 e, \* k 2.6.1 刀具的幾何補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償
9 [ ^' [& P3 A5 @& U G' I& k4 D 如圖所示,刀具幾何補(bǔ)償是補(bǔ)償?shù)毒咝螤詈偷毒甙惭b位置與編程時(shí)理想刀具或基準(zhǔn)刀具的偏移的,;刀具磨損補(bǔ)償則是用于補(bǔ)償當(dāng)?shù)毒呤褂媚p后刀具頭部與原始尺寸的誤差的,。這些補(bǔ)償數(shù)據(jù)通常是通過對(duì)刀后采集到的,而且必須將這些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地儲(chǔ)存到刀具數(shù)據(jù)庫中,,然后通過程序中的刀補(bǔ)代碼來提取并執(zhí)行,。$ @& w( x) W" [' V
刀補(bǔ)指令用T代碼表示。常用T代碼格式為:T xx xx,,即T后可跟4位數(shù),,其中前2位表示刀具號(hào),后兩位表示刀具補(bǔ)償號(hào),。當(dāng)補(bǔ)償號(hào)為0或00時(shí),,表示不進(jìn)行補(bǔ)償或取消刀具補(bǔ)償,。有些系統(tǒng) T代碼格式為: T xx ,,即T后可跟2位數(shù),2位數(shù)既表示刀具號(hào),,同時(shí)表示刀具補(bǔ)償號(hào),。 d x6 n* [) M* e( d% h% O. N
若設(shè)定刀具幾何補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償同時(shí)有效時(shí),,刀補(bǔ)量是兩者的矢量和。若使用基準(zhǔn)刀具,,則其幾何補(bǔ)償位置補(bǔ)償為零,,刀補(bǔ)只有磨損補(bǔ)償。在圖示按基準(zhǔn)刀尖編程的情況下,,若還沒有磨損補(bǔ)償時(shí),,則只有幾何位置補(bǔ)償,?X=?Xj,、?Z=?Zj,;批量加工過程中出現(xiàn)刀具磨損后,則:?X=?Xj+?Xm,、?Z=?Zj+?Zm,;而當(dāng)以刀架中心作參照點(diǎn)編程時(shí),每把刀具的幾何補(bǔ)償便是其刀尖相對(duì)于刀架中心的偏置量,。因而,,第一把車刀:?X=?X1、?Z=?Z1,;第二把車刀:?X=?X2,、?Z=?Z3。 - o# I; z0 S v1 |) x" j+ ^' ^
數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具的補(bǔ)償或取消刀補(bǔ)都是通過拖板的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,。對(duì)帶自動(dòng)換刀的車床而言,,執(zhí)行T指令時(shí),將先讓刀架轉(zhuǎn)位,,按前2位數(shù)字指定的刀具號(hào)選擇好刀具后,,再按后2位數(shù)字對(duì)應(yīng)的刀補(bǔ)地址中刀具位置補(bǔ)償值的大小來調(diào)整刀架拖板位置,實(shí)施刀具幾何位置補(bǔ)償和磨損補(bǔ)償,。T代碼指令可單獨(dú)作一行書寫,,也可跟在移動(dòng)程序指令的后部。當(dāng)一個(gè)程序行中,,同時(shí)含有刀補(bǔ)指令和刀具移動(dòng)指令時(shí),,是先執(zhí)行T代碼指令,后執(zhí)行刀具移動(dòng)指令,。4 V6 D" X8 @& F {8 I% ?
刀尖半徑補(bǔ)償
# N; M7 }4 s% P5 O' }1 I- h 雖然采用尖角車刀對(duì)加工及編程都很方便,,但由于刀頭越尖就越容易磨損,并且當(dāng)?shù)毒咛舛M(jìn)給速度又較大時(shí),,可明顯地感覺出一般的輪廓車削將產(chǎn)生車螺紋的效果,,即使減小進(jìn)給速度,也會(huì)影響到加工表面的粗糙度,。為此,,精車時(shí)常將車刀刀尖磨成圓弧過渡刃,。采用這樣的車刀車內(nèi)、外圓和端面時(shí),,刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀,,但轉(zhuǎn)角處的尖角肯定是無法車出的,并且在切削錐面或圓弧面時(shí),,會(huì)造成過切或少切,,因此,有必要對(duì)此采用刀尖半徑補(bǔ)償來消除誤差,。* W7 T6 z+ R+ v* f- o4 s
如圖所示,,有刀尖存在時(shí),對(duì)刀尖按輪廓線編程加工,,即可以得到理想輪廓,,不需要考慮刀補(bǔ);而用圓弧頭車刀時(shí),,若還按假想刀尖編程加工而又不考慮刀補(bǔ),,則實(shí)際切削得到的輪廓將產(chǎn)生誤差,只有考慮刀補(bǔ)(人工考慮刀補(bǔ)量進(jìn)行編程,,即以偏移理想輪廓一個(gè)刀具半徑的軌跡線計(jì)算)編程加工后,,方可保證切削得到理想輪廓線。當(dāng)然也可以按照輪廓軌跡編程,,再在程序中適當(dāng)位置加上刀補(bǔ)代碼,,讓機(jī)床自動(dòng)進(jìn)行刀補(bǔ)。
. j1 y+ m- N, c利用機(jī)床自動(dòng)進(jìn)行刀尖半徑補(bǔ)償時(shí),,需要使用G40,、G41、G42指令,。
2 A- g( c& E; l 當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行到含T代碼的程序指令時(shí),,僅僅是從中取得了刀具補(bǔ)償?shù)募拇嫫鞯刂诽?hào)(其中包括刀具幾何位置補(bǔ)償和刀具半徑大小),此時(shí)并不會(huì)開始實(shí)施刀尖半徑補(bǔ)償,。只有在程序中遇到G41,、G42、G40指令時(shí),,才開始從刀庫中提取數(shù)據(jù)并實(shí)施相應(yīng)的刀徑補(bǔ)償,。- V+ _0 m8 y* a. |1 X
G41——刀尖半徑左補(bǔ)償。沿著進(jìn)給方向看,,刀尖位置應(yīng)在編程軌跡的左邊,。
; T0 w+ E+ w; J4 K g" t0 U G42——刀尖半徑右補(bǔ)償。沿著進(jìn)給方向看,,刀尖位置應(yīng)在編程軌跡的右邊,,如圖2-41所示,。9 Q8 E, k" K2 Y0 n
G40——取消刀尖半徑補(bǔ)償,。刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡與編程軌跡一致,。
" \1 D: F/ S6 c- M" V刀位點(diǎn)與刀尖方位2 q$ o. h( Z s
刀位點(diǎn)即是刀具上用于作為編程相對(duì)基準(zhǔn)的參照點(diǎn)。當(dāng)執(zhí)行沒有刀補(bǔ)的程序時(shí),,刀位點(diǎn)正好走在編程軌跡上,;而有刀補(bǔ)時(shí),刀位點(diǎn)將可能行走在偏離于編程軌跡的位置上,。按照試切對(duì)刀的情況看,,對(duì)刀所獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù)就是刀尖的坐標(biāo),采用對(duì)刀儀,,也基本上是按刀尖對(duì)刀的,。而事實(shí)上,對(duì)于圓弧頭車刀而言,,這個(gè)刀尖是不存在的,,是一個(gè)假想的刀尖點(diǎn)(如圖 (a)中A點(diǎn))。當(dāng)然,,也可通過測(cè)出刀尖圓弧半徑值來推測(cè)出刀尖圓弧中心點(diǎn)(圖 (a) 中B點(diǎn)),。編程時(shí),通常就是用這樣兩個(gè)參照點(diǎn)來作為刀位點(diǎn)的,,刀尖半徑補(bǔ)償也就是圍繞這兩種情況進(jìn)行的,。: f+ s2 j8 l% e0 k7 f3 Z1 t
事實(shí)上,當(dāng)采用A點(diǎn)編程補(bǔ)償方式時(shí),,系統(tǒng)內(nèi)部只對(duì)錐面及圓弧面計(jì)算刀補(bǔ),,而對(duì)車端面與車外圓則不進(jìn)行刀補(bǔ)。當(dāng)采用B點(diǎn)編程刀補(bǔ)方式時(shí),,則無論什么樣的輪廓線都需要進(jìn)行刀補(bǔ)運(yùn)算,。當(dāng)然,對(duì)有刀補(bǔ)功能的車床來說,,無論用哪種補(bǔ)償方式,,我們都只需要按零件最終得到的輪廓線進(jìn)行編程,至于怎么具體地實(shí)施刀補(bǔ),,則是數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部要做的事情,。但對(duì)于沒有刀補(bǔ)功能的車床來說,考慮如何刀補(bǔ)則是編程者必須要考慮的問題,,只有正確的刀補(bǔ)編程才能得到準(zhǔn)確的輪廓軌跡,。
5 p" v, J4 S3 L1 ^& |% a- A雖然說只要采用刀徑補(bǔ)償,就可加工出準(zhǔn)確的軌跡尺寸形狀,,但若使用了不合適的刀具,,如左偏刀換成右偏刀,,那么采用同樣的刀補(bǔ)算法還能保證加工準(zhǔn)確嗎?肯定不行,。為此,,就引出了刀尖方位的概念。圖 (b)所示為按假想刀尖方位以數(shù)字代碼對(duì)應(yīng)的各種刀具裝夾放置的情況,;如果以刀尖圓弧中心作為刀位點(diǎn)進(jìn)行編程,,則應(yīng)選用0或9作為刀尖方位號(hào),其他號(hào)都是以假想刀尖編程時(shí)采用的,。只有在刀具數(shù)據(jù)庫內(nèi)按刀具實(shí)際放置情況設(shè)置相應(yīng)的刀尖方位代碼,,才能保證對(duì)它進(jìn)行正確的刀補(bǔ);否則,,將會(huì)出現(xiàn)不合要求的過切和少切現(xiàn)象,。9 U1 p2 S; x) [1 J: x9 p! s
刀徑補(bǔ)償?shù)囊?初次加載)+ J2 C5 u4 ]# M$ z" P2 B3 u9 t+ l
由沒有設(shè)定刀徑補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡到首次執(zhí)行含G41、G42的程序段,,即是刀尖半徑補(bǔ)償?shù)囊脒^程,。見圖2-43,編程時(shí)書寫格式為:
# w# T8 X7 W7 x3 _+ k2 m) S. m...
6 R& {! A, {6 v4 o% n* [! Q# `G40G00(G01) ... ,;先取消以前可能加載的刀徑補(bǔ)償(如果4 l9 ]+ ?) t* a* K5 R$ v
以前未用過G41或G42,,則可以不寫這一行)3 G( _9 X4 D7 Z1 p2 @0 [' @" m8 x% m
G41(G42) G01(G00) ...Dxx; 在要引入刀補(bǔ)的含坐標(biāo)移
; ^: x+ s' d' @0 X1 Q& A Z 動(dòng)的程序行前加上G41或G42/ F1 d. H# \3 ]' T7 P
刀徑補(bǔ)償?shù)娜∠?卸載)" f# f4 {! {& W) m- i
執(zhí)行過刀徑補(bǔ)償G41或G42的指令后,,刀補(bǔ)將持續(xù)對(duì)每一編程軌跡有效,;若要取消刀補(bǔ),則需要在某一編程軌跡的程序行前加上G40指令,,或單獨(dú)將G40作一程序行書寫,。5 K' R1 p/ B/ A
注意:
! D; u5 ?8 x1 S. h f (1) 刀徑補(bǔ)償?shù)囊牒托遁d不應(yīng)在G02、G03圓弧軌跡程序行上實(shí)施,。
( e$ d6 r- a- [4 `1 P @% H) d e7 k (2) 刀徑補(bǔ)償引入和卸載時(shí),,刀具位置的變化是一個(gè)漸變的過程。
. N* d- e, L9 R( ?9 P, O$ l$ J (3) 當(dāng)輸入刀補(bǔ)數(shù)據(jù)時(shí)給的是負(fù)值,,則G41,、G42互相轉(zhuǎn)化。
, u5 L& Z8 G, q0 c9 [3 E. z9 N (4) G41,、G42指令不要重復(fù)規(guī)定,,否則會(huì)產(chǎn)生一種特殊的補(bǔ)償。
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