基于宏变量的刀具半径补偿

□ 雒钰花

陕西国防工业职业技术学院 西安 710300

1 刀具半径补偿作用

刀具半径补偿在数控加工编程中应用灵活多变，功能强大［1-2］，它可以减少数控编程中烦琐的计算［3-5］，不必求出刀具中心的运动轨迹，只需按被加工零件轮廓曲线编程即可。在程序中给出刀具半径的补偿指令，就可加工出零件的轮廓曲线，使编程简化。在宏程序编程中，刀具半径补偿功能作用更为明显，这是因为刀具半径补偿参数可以内部传递，并且参数可以根据需要变化，在实际加工中，宏变量有广泛应用空间［6-8］。

2 基于宏变量的刀具半径补偿方法

2.1 刀具半径补偿形式

刀具半径补偿在手工编程中主要有两种形式：①在普通程序中，刀具半径补偿值是固定值，无参数设置；②在宏程序中，对刀具半径补偿值有参数设置，需要对补偿值建立宏变量。通过宏变量对刀具半径补偿值建立数学表达式，直接进行变量传递来改变刀补值，给加工带来方便。

2.2 宏变量设定方法

宏变量刀具半径补偿值的设定方法有两种：①无变量指令代码设定；②有变量代码指令设定。对于有刀具半径补偿功能的数控系统，刀具半径补偿值的参数设定有专门的编程指令，不同的数控系统，刀具半径补偿宏变量的设定方法不一致。下面以发那科系统为例，具体介绍宏变量在刀具半径补偿编程中的使用方法。利用G10指令可设定刀具半径补偿值参数［9］，见表1。表1中H代码为长度补偿，D代码为半径补偿，P为刀具补偿号，R为刀具补偿值。

表1 刀具半径补偿种类和指令格式

在G90指令方式下，实际刀具补偿值=补偿值。在G91指令方式下，实际刀具补偿值=补偿值+刀具补偿号的刀补值。

3 应用实例

数控加工如图1所示圆形凸台零件，其尺寸如下：D=φ100mm，d=φ40 mm，H=5 mm。 用三种程序对比说明宏变量刀具半径补偿编程方法。

（1） 普通加工程序。程序如下：

▲图1 凸台零件图

普通加工程序的刀具半径补偿执行过程中，在操作面板OFFSET模式下由手工修改刀具半径补偿值。同一轮廓的粗精加工需不断修改刀补值，操作烦琐，使用不便。下述应用宏变量的数控加工程序，可以根据需要设定变量并赋初值，即可达到加工要求［10-11］，程序操作简便，通用性强，提高了加工效率。

（2）直接使用变量实现圆台粗精加工。无刀具半径补偿的宏指令程序如下：

（3）通过宏指令G10设定刀具半径补偿值实现圆台粗精加工。有刀具半径补偿的宏指令程序如下：

▲图2 机床操作面板

4 结束语

综上所述，传统手工编程用刀具半径补偿来实现零件轮廓粗精加工，其编程较为烦琐，不能充分体现数控机床加工零件的优越性。采用宏指令刀具半径补偿的宏程序通用性强，正确使用可事半功倍，改变了修改刀具半径补偿的手工编程运行方式，简化了程序运行步骤，缩短了零件加工时间，提高了生产效率，给数控机床用户带来了方便。