文档介绍：C NC系统刀具补偿研究(一) 哈尔滨工业大学冯勇倪二男冉树成摘要介 C系统中刀具补偿原理提出了完整的算法同时对软件实现作了详细说明本算法能够实现刀具长度补偿 CLC以及 4种常见轮廓的刀具半径补偿 CRC功能关键词计算机数控系统刀具长度补偿刀具半径补偿一引言刀具补偿可分为刀具长度补偿与刀具半径补偿 C系统中的关键技术之一同时也是计算机数控中数据处理的重要内容是加工轨迹播补运算的数据来源与依据二刀具参数及其内存分配结构机床对刀具的控制是以刀架中心为基准的但零件加工程序却仅给出了零件轮廓轨迹它们之间的转换就涉及到刀具长度补偿(刀架中心与刀尖圆弧中心间的轨迹转换)及刀具半径补偿(零件轮廓与刀具刀尖圆弧中心间的轨迹转换) 不同类型的机床与刀具则需要考虑的刀具补偿参数也不同对铣刀而言只有刀具半径补偿对钻头而言只有一坐标长度补偿但是对车刀而言却需两坐标长度补偿及刀具半径补偿图 1说明了铣刀钻头及车刀的刀具补偿参数的区别在 C NC系统中应开辟一全程变量区以存储这些参数考虑到各类刀具的差异本文在实际设计中采用了如图 2所示的结构(用 C 语言描述)作为刀具参数的通用格式 t tT O FFSET{ i tT NUM ; i tT TY PE fl tT G Ll f l tT G L Z f l tT G R ; fl tT W Ll f l tT W LZ f l tT W R l gT_ T im _ Lif ; } 图 2 通用刀具参数结构图 2中 T_ NUM用来表示本结构中渗数所对应的刀具号 T_ TYPE标志该刀具是何类型(铣刀车刀等)对于车刀它还标志着刀具安装情况接下的 3个参数表示刀具的标准几何尺寸以 mm为单位再下面 3个参数表尸尸尸务( 铣( 钻头()车图 1 铣刀钻头及车刀的刃具补偿《制造技术与扒床》 TUR N2 C数控车床的 Q_ t)测出将( 尸C 尸C)值存入刀具参数 T W L与 T _ L中则式( 1)即是长度补偿的计算公(X Z)= (X Z )+ ( PCX PC) ( l) ( X Z)—刀架中心点的轨迹点坐标( X Z)—零件的轮廓轨迹点坐标由加工程序中获得 W中一式式示刀具的实际尺寸它们是真正用于刀具补偿的量例如 T_ W_ L l在图 1中对应于 0(铣刀) X(车刀)及 Y(钻头) T_W_ L则对应于 O(铣刀与钻头) Z(车刀) ;T_ W_ R则对应于(铣刀与车刀) O(钻头) 上面两组相应参数的差异表示了刀具磨损程度最后一个参数用于刀具寿命管理以时间 min为单位上述结构中用 T_ G_与 T_ W_来表示标准尺寸与实际尺寸这主要考虑到 C系统中刀库刀具常有组合型刀具即刀杆与刀具分开这样相同型号刀的标准几何尺寸是相同的则换刀后不必测量甚至修改 T_ G _ 因而 T_ G_ 表征了一类标准刀具另外在实际加工中还应根据刀具的磨损量来判断刀具是否该换在换刀时应有两个变量表示现在正用哪把刀而将要用哪把刀以便得到正确的刀具参数并作相应的补偿轨迹修正(重新作刀具长度补偿 CLC与刀具半径补偿 CRC计算)为此设置如下一组数来作记录 i tA ti [ 2〕其中第一个数表示现在正用刀具号而第二个数表示将用刀具号一般这两数是相等的只有换刀后还没作补偿轨迹修正时才不相等修正计算结束即又相等了( 尸Cx 尸C)—点尸与点 C