编程时巧用半径补偿指令

2014-04-29庄伟

中国电子商情 2014年6期

庄伟

引言：本論文主要介绍编程时几种巧用刀具半径补偿指令的问题。半径补偿在实际生产中有着巨大的作用,他能简化程序的内容,免除编程时一些烦琐的计算,如果能在编程时巧妙的利用半径补偿指令,不仅能更有效的保证零件的尺寸而且还能使我们的程序更灵活化。他将给我们带来极大的方便。

前言：社会生产力在飞速发展，时代要求高级技术人员不仅要有较高的理论知识和实际操作水平，而且要勇于创新、与时俱进。在实际工作中，常需要自己设计生产工艺和加工程序，通过自己编程，可以加深对理论知识的理解，锻炼工作能力，现就具体的编程时巧用刀具半径补偿指令作说明。

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

（一）改变刀补值适应刀具的变化

在零件的自动加工过程中，刀具的磨损、重磨甚至更换经常发生，应用刀补值的变化可以完全避免在刀具磨损、重磨或更换时重新修改程序的工作。在零件加工过程中，刀具由于磨损而使其半径变小，若造成工件误差超出其工件公差，则不能满足加工要求。假设原来设置的刀补值为r，经过一段时间的加工后，刀具半径的减小量为△，此时，可仅修改该刀具的刀补值：由原来的r改为r-△，而不必改变原有的程序即可满足加工要求。同样，当刀具重磨后亦可照此处理。当需要更换刀具时可以用新刀具的半径值作为刀补值代替原有程序中的刀补值进行加工。由此可见，正是由于刀补值的变化适应了刀具的变化，在不改变原有程序的情况下，可满足其加工要求。由此，编程人员还可在未知实际使用刀具尺寸的情况下，先假设一定刀具尺寸来进行编程，实际加工时，对于半径补偿可用实际刀具半径代替假设刀具半径。

（二）改变刀补值实现零件的粗、精加工

刀具半径补偿功能还有一个很重要的用途。如果人为地使刀具中心与工件轮廓偏置值不是一个刀具半径，而是某一给定值，则可以用来处理粗、精加工问题。在粗加工时，可将刀具实际半径再加上精加工余量作为刀具半径补偿值输入，而在精加工时只输入刀具实际半径值，这样可使粗、精加工采用同一个程序，其补偿方法为：设精加工余量为，△，刀具半径为r，首先，输入刀具偏置值为r+△，即可完成粗加工,在精加工时，输入刀具的半径值r，即可完成最终的轮廓精加工。

（三）利用刀具半径补偿量的正负改变刀具的刀心轨迹

在数控程序的编制中，一般我们把刀具的半径补偿量在补偿代码中输入为正值(+)，如果把刀具半径补偿量设为负值(—)时，在走刀轨迹方向不变的情况下，则相当于把数控程序中的补偿位置指令，G41、G42 互换，即加工工件外侧的刀具变为在内侧加工。在加工表面不变的情况下，刀具走刀轨迹方向将发生相应的变化。

（四）使用刀具半径补偿注意事项

前面阐述了灵活应用刀具半径补偿功能、合理设置刀具半补偿值在数控加工中的重要意义，然而在实际使用时必须注意以下几个事项：

1、使用刀具半径补偿时应避免过切削现象。使用刀具半径补偿和去除刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，且移动距离应大于刀具半径补偿值。若加工半径小于刀具半径的内圆弧，进行半径补偿将产生过切削，只有过渡圆角R≧刀具半径r+精加工余量的情况下才能正常切削；若被铣削槽底宽小于刀具直径，此时也将产生过切削；

2、G41、G42、G40必须在G00或G01模式下使用。G41、G42不能重复使用，且在使用时不允许有两句连续的非移动指令；

3、D00-D99为刀具补偿号。D00意味着取消刀具补偿。刀具补偿值在加工或运行之前必须设定在补偿存储器中。

4、格式：

说明：

G41：左刀补（在刀具前进方向左侧补偿）；

G42：右刀补（在刀具前进方向右侧补偿）；

X、Y：刀补建立或取消的终点；

D：刀具半径补偿寄存器地址字（D00--D99）

2）取消刀具半径补偿G40指令

说明：

G40：取消刀具半径补偿。

指令中有x、y值时，表示编程轨迹上取消刀补点的坐标值。无x、y值时，则刀具中心点将沿旧矢量的相反方向运动到指定点，D为零时系统也认定为取消刀补。