文档介绍：数控铣床与加工中心
刀具补偿和偏置功能
刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿,其内容和方法已在前面章节中作了详细说明,本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍,目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。
刀具半径补偿G41、G42、G40
刀具半径补偿有两种补偿方式,分别称为B型刀补和C型刀补。B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡,这样在外拐角处,由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触,使工件上尖角变钝,在内拐角处会则引起过切。C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型,彻底消除了B型刀补存在的不足。下面仅讨论C型刀补。
(1).指令格式
指令格式:
G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42
G41:刀具半径左补偿
G42:刀具半径右补偿
半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行,使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。半径补偿必须规定补偿号,由补偿号L存入刀具半径值,则在执行上述指令时,刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中完成,因此以上格式中,也写入了GOO(或GO1)。在程序结束前应取消补偿。具体的判断方法见本书第二章。
(2).刀补过程
刀具补偿包括刀补建立,刀补执行和刀补取消这样三个阶段,其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段,含有G40的程序段是取消刀补的程序段,在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。为了在建立刀补和取消刀补时,避免发生过切或撞刀,以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况,有必要对刀补过程作一简要说明。
(3).刀具偏置矢量
刀具偏置矢量是二维矢量,其大小等于D代码所规定的偏置量,矢量方向的计算是依照各轴刀具进给情况而于控制单元内自动完成的。通过该偏置矢量计算出刀具中心偏离编程轨迹的实际轨迹。偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行,该平面称之为偏置平面。
例如在已经选择了XY平面时,仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量,并计算偏置矢量。不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。在3轴联动控制中,投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。
(4).刀补的建立与刀补的取消
刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段,刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段,如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置,刀补取消时则主要应考虑刀具沿何方向退离工件。系统操作说明书中讨论了各种可能遇到的情况,为简化叙述,下面仅根据习惯的编程方法讨论刀补建立与刀补取消的问题。不使用这些方法一般也可以正确地完成刀补建立与刀补取消的过程,但特殊情况下可能出现过切或报警。
1)使用GOO或G01的运动方式均可完成刀补建立或取消的过程,事实上使用G01往往是出于安全的考虑。而如果不把刀补的建立(包括刀补的取消)建立在加工时的Z轴高度上,而采取先建立补偿再下刀或先提刀再取消补偿的方法,则既使在GOO的方式下建立(或取消)刀补也是安全的。
2)为了便于