​數（shù）控車床（chuáng）加工刀具補（bǔ）償功（gōng）能

一、數控車床用刀（dāo）具的交換功能

1. 刀具的交換

指令格式一：T0101；

該指令為FANUC係（xì）統轉刀指令（lìng），前麵的T01表示換1號刀，後麵的01表示使用1號刀（dāo）具補（bǔ）償。刀具號與（yǔ）刀補號可以相同（tóng），也可（kě）以不同。

指令格式二： T04D01；

該指令為SIEMENS係統轉刀指令，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器。

2. 換刀點

所謂換刀點是指刀架自動轉位時的位置。

大部（bù）分數控車床，其換刀點的位置是（shì）任意的，換刀點應選在刀具交（jiāo）換過程中與工件或夾具不發生幹（gàn）涉的位置（zhì）。還有一些機床的換刀點位置是一個固定點，通常情況下（xià），這些點（diǎn）選在靠近機床（chuáng）參考點的位置，或者取機床的第二參（cān）考點來作為換刀點。

二、刀（dāo）具補償功（gōng）能（néng）

1. 刀具補償功（gōng）能的定義

在數控編程過程中，為使編程工作更加方便，通常將數控刀具（jù）的刀尖假想成（chéng）一個（gè）點，該點稱為刀位點或刀尖點。

數控機床根據（jù）刀具（jù）實際尺寸，自動改變機床坐標軸或刀具刀位點位置，使實際加工輪廓和編程軌跡（jì）完全一致的功能，稱（chēng）為刀具（jù）補償（係統畫麵上為“刀具補（bǔ）正”）功能。

數控車床的刀具補償分為：

刀具偏移（也稱為刀具長度補償（cháng））

刀（dāo）尖圓弧半徑補償

2. 刀位點的概念

所謂刀位點是指編製程序和加工時，用於表示刀具特征的點，也是對刀和加工的基（jī）準點（diǎn）。  數控車刀的刀（dāo）位點（diǎn）。尖形車刀的刀位點通常是指刀具的刀尖；圓弧形車刀的刀位點是指圓弧刃的圓心；成形（xíng）刀具的刀位點也通（tōng）常是指刀尖。

三、刀具偏移補償

1. 刀具偏移的（de）含義

刀具偏移是用（yòng）來補償假定刀具長度與基準刀具長（zhǎng）度之長度差的功能。車床數控係統規定（dìng）X軸與Z軸可同時實現（xiàn）刀具偏移。

刀具幾何偏移：由於刀具的（de）幾何形狀（zhuàng）不同和刀具安裝位（wèi）置不同（tóng）而產生的（de）刀具偏移。

刀具磨損偏移（yí）：由刀具刀尖的磨損產生的刀具偏移。

FANUC係統的刀具幾何偏移參數設置，如（rú）要進行刀具磨（mó）損偏移設置則隻需按下軟鍵（jiàn）[磨耗]即（jí）可進入相應的設置畫麵（miàn）。

圖中的代碼“T”指刀沿類型，不是指刀具號，也不是指刀補號。

2. 利用刀具（jù）幾何（hé）偏移進行對刀操作

（1）對刀操作的定義

調整每把（bǎ）刀的刀位點，使其盡量重合於某一（yī）理想基準點，這一過程稱為對刀。

（2）對刀操作的過程

1）手動操（cāo）作加工端麵，記錄下刀（dāo）位點的（de）Z向（xiàng）機（jī）械坐標值。

2）手動操（cāo）作加工（gōng）外圓，記錄（lù）下（xià）刀位點的X向機械坐標值，停機測量工件直徑，計算出主軸中心的（de）機（jī）械坐（zuò）標值。

 3）將X、Z值輸入相應的刀具幾何偏移（yí）存儲器中。

（3）利用刀具幾何偏移（yí）進行對刀操作的（de）實質

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

3. 刀（dāo）具偏移的應用

利用刀具偏（piān）移功能，可以修整因對刀不正確或刀具磨損（sǔn）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（zhí）徑（jìng）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值減小0.2，並用原刀（dāo）具及原程序重新（xīn）加工該零件，即可修整該加工誤（wù）差。同樣，如出現Z方向的誤差，則其修整辦法相（xiàng）同（tóng）。

四、刀尖圓（yuán）弧半徑補償（G40、G41、G42）

1. 刀尖（jiān）圓弧半（bàn）徑補（bǔ）償的定義

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

為確（què）保工（gōng）件輪廓形狀，加工時不允許刀具刀尖圓弧的圓心運動軌跡與被加工工件輪廓重合，而應（yīng）與工件輪廓偏移一個半徑值（zhí），這種偏移稱為刀尖圓弧半徑補償。圓（yuán）弧形車刀（dāo）的刀刃半徑偏移也與（yǔ）其相同。

2. 假想刀尖與刀（dāo）尖圓弧半徑

在理想狀態下，我們總是將尖形車刀的刀位點假想成一個點，該點即為假想刀尖（jiān）（圖中的A點）。

在對刀時也是以假想刀尖進行對刀。但實際加工中（zhōng）的（de）車刀，由於工藝或其他要求，刀尖往往不是一個理想的點，而是一段（duàn）圓弧（如圖中的BC圓弧）。

所謂刀尖圓（yuán）弧半徑是指車（chē）刀刀尖圓弧所構成的假想圓半徑（圖中的r）。實踐中，所有車（chē）刀均有大小（xiǎo）不等或（huò）近似的刀尖圓弧，假想刀尖在（zài）實際加工（gōng）中是不存在的（de）。

3. 未使用刀（dāo）尖圓弧半徑補償時的加工誤差分析（xī）

（1）加工台階麵或端麵時，對加工表麵的尺（chǐ）寸和形狀影響不大，但在端麵（miàn）的中心位置和台階的（de）清角位置會產生殘留誤差

（2）加工圓錐麵時，對（duì）圓（yuán）錐的錐（zhuī）度不會產生影響，但對錐麵的大小端尺寸會產（chǎn）生較（jiào）大的影響，通常情（qíng）況下，會使外錐麵的尺寸變大，而使內錐麵的尺寸變小。

（3）加工（gōng）圓弧時，會對圓弧的圓度和圓弧半徑產生影響。

加（jiā）工外（wài）凸圓弧時，會使加工後的圓弧半徑變（biàn）小

其（qí）值（zhí）=理論輪廓半徑R–刀尖圓弧半徑r，。

加（jiā）工（gōng）內凹圓弧時，會使加工後的圓弧半徑變（biàn）大

其值=理論輪廓（kuò）半徑R+刀尖圓弧半徑r，。

4. 進行刀具半徑（jìng）補償時應注意的事項

（1）刀具圓弧半徑（jìng）補（bǔ）償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（yòng）刀具對應的刀尖（jiān）半徑補償值)由T指令指定。該刀尖圓弧半徑補償號與刀具偏置補償（cháng）號對應。

（3）采用（yòng）切線切入方式（shì）或法線切入方式建立或取消刀補。對於不便於沿工件輪廓線方向切向或法向切入切出（chū）時，可根據情況增加（jiā）一個過渡圓（yuán）弧的輔助程序段。

（4）為了防（fáng）止在（zài）刀具半徑補（bǔ）償建立與取消過程中刀具產生過切現象，在建立與取消補償時，程序（xù）段的起始位置與終點位置最好（hǎo）與補償（cháng）方（fāng）向在同一側。

 （5）在（zài）刀具補償模式（shì）下，一般不允許存在（zài）連續兩（liǎng）段以上的補償平麵內非（fēi）移動指令，否則刀（dāo）具也會出現過切等（děng）危險（xiǎn）動作。補償平麵非移（yí）動指令通常指（zhǐ）僅有G、M、S、F、T指令的程序段（如G90、M05）及程序暫停程序段（G04 X10.0）。

 （6）在（zài）選擇刀尖圓弧偏置方向和刀沿（yán）位置時（shí），要特別注意前置刀架和後置刀架的區別。