​數控（kòng）車床加工刀具補（bǔ）償功能

一、數控車床用刀具（jù）的交換功能

1. 刀具的交換

指令格式一：T0101；

該指令為FANUC係統轉刀指令，前麵的T01表示換1號刀，後麵的01表示使用1號刀具補償。刀具號與刀補（bǔ）號可以相同，也可以不同（tóng）。

指令格式二： T04D01；

該指令為SIEMENS係統轉刀指令，T04表示換4號刀（dāo），D01表示使用4號刀的1號刀（dāo）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（de）位置。

大部分數控車床，其（qí）換刀點（diǎn）的位置是（shì）任意的，換刀點（diǎn）應選在刀具交換過（guò）程中（zhōng）與工件或夾具不發生幹（gàn）涉的位置。還有一些機床的換刀點位置是一（yī）個固定點，通常情況下，這些點選在靠（kào）近機床參考（kǎo）點的位置，或者取機床的第二參考點來作為換刀（dāo）點。

二、刀具補償功能

1. 刀具（jù）補償功能的定義

在數控編程過程中，為使編程工作更加方便，通常將數控刀具的刀尖假想（xiǎng）成一個點，該點稱（chēng）為刀位點或刀尖點。

數控機床根據刀（dāo）具實（shí）際尺（chǐ）寸，自動改變機床坐標軸或刀具刀位點位（wèi）置，使實際（jì）加（jiā）工輪廓和編程軌跡（jì）完全一致的功（gōng）能（néng），稱為刀具補償（cháng）（係統畫麵上為“刀具補正（zhèng）”）功能。

數控車床（chuáng）的刀具（jù）補償分（fèn）為：

刀具偏移（也稱為刀具長度補償）

刀尖圓弧半（bàn）徑補（bǔ）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（dāo）和加工的基準點。  數控車刀的（de）刀（dāo）位（wèi）點。尖形車刀的刀位點通常是指刀具的刀尖；圓弧形車刀的刀（dāo）位點是指圓弧刃的圓心；成形刀具的刀位點也通常是指刀尖。

三、刀具（jù）偏（piān）移補償

1. 刀具偏移（yí）的（de）含義

刀具偏移是用來補償假定刀具長度與基（jī）準刀具長度（dù）之長度（dù）差的功能。車床（chuáng）數控係統規定X軸與Z軸可同時實現刀具偏移。

刀（dāo）具幾何偏移：由於刀具的幾何形（xíng）狀不同和刀具（jù）安裝位置不（bú）同而產生的刀（dāo）具偏移（yí）。

刀具磨損偏移：由（yóu）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（shè）置，如要進行（háng）刀具磨損偏移設置則隻需按下軟鍵[磨耗]即可進入相應（yīng）的設置畫麵（miàn）。

圖中的（de）代碼“T”指刀沿類型，不是指刀具號（hào），也不是指刀補號。

2. 利用刀具幾何偏移進行對刀操（cāo）作

（1）對刀操作的定義

調整每把刀的刀位點，使其盡量重合於某一理想基準點，這一過程稱為對（duì）刀。

（2）對刀操作的過程

1）手動操（cāo）作（zuò）加工端麵，記（jì）錄下刀位點的（de）Z向機械坐標值。

2）手動操作加工外圓，記錄下刀位點的X向機械坐標值，停機測量工件直徑，計算出主軸中心的機械坐（zuò）標值。

 3）將X、Z值輸入相應的刀具幾何偏移存儲器中。

（3）利用刀具幾何偏移（yí）進行對刀操作的實質

利用刀具幾何偏移進行對刀的實質就是利用刀具幾何偏移使工件坐（zuò）標（biāo）係原點與機床原點重合。

3. 刀具偏移的應（yīng）用

利用刀具偏移功能，可以（yǐ）修（xiū）整因對（duì）刀不正確或（huò）刀具磨損等原因造成的工件加工誤差。

例：加工外圓表麵時，如（rú）果外圓直徑比要求的（de）尺寸大了0.2mm，此時（shí）隻需將刀具（jù）偏移存儲器（qì）中的X值減小0.2，並用原刀（dāo）具及原程序重（chóng）新加工該零件，即（jí）可修整該加工誤差。同樣，如出現（xiàn）Z方（fāng）向的誤差，則其修整辦法相同。

四（sì）、刀尖圓弧半徑補償（G40、G41、G42）

1. 刀尖圓弧半徑補償的定義

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

為確保工件輪廓形狀，加工時不允許刀具刀尖（jiān）圓弧（hú）的圓心運動軌跡與被加工工件輪廓重合（hé），而應與工件輪廓偏移一個半徑（jìng）值，這種偏移稱為刀尖圓弧半（bàn）徑補償。圓弧形車刀的刀刃半徑偏移也與其相同。

2. 假想刀尖與刀尖圓弧半徑

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

在對刀時也是以假想刀尖進行對刀。但實際加工中的車刀，由（yóu）於工藝或其（qí）他要求（qiú），刀尖往（wǎng）往不是一個理想的點，而是一段圓（yuán）弧（如圖中的BC圓弧）。

所謂刀尖圓弧（hú）半徑是指車刀刀尖圓（yuán）弧所構成的假想圓半徑（圖中的r）。實（shí）踐中，所有車（chē）刀均有（yǒu）大小不等或近似的刀尖圓（yuán）弧，假想刀尖在實際加（jiā）工中是不存在的。

3. 未使用刀尖圓弧半徑補償時的加（jiā）工誤差分析

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

（2）加工圓錐麵（miàn）時，對圓錐的錐度不會產生影響，但對錐麵的大小端尺寸會產生較大的（de）影響，通常情況下，會使外錐麵的（de）尺寸變大，而使內錐（zhuī）麵的尺寸變小。

（3）加（jiā）工（gōng）圓弧時，會（huì）對圓弧的圓度和圓弧半徑產（chǎn）生影響（xiǎng）。

加工外（wài）凸圓（yuán）弧時，會使加工後的圓弧半徑變小

其值=理論輪廓半徑（jìng）R–刀尖圓弧半徑r，。

加工內凹圓弧時，會使加工後（hòu）的圓弧半徑變大

其值=理論輪廓半徑R+刀尖圓弧（hú）半徑r，。

4. 進行刀具半徑補償時應注意（yì）的事項

（1）刀具圓弧半徑補償模式的建立與取消程序段隻能在G00或G01移動（dòng）指令模式下（xià）才有效。

（2）G41／G42不帶參數，其補償號(代表所用刀具對應的刀尖半徑補償值)由T指令指定。該（gāi）刀尖圓弧半（bàn）徑補償號與（yǔ）刀具偏（piān）置補償號對應。

（3）采用切線（xiàn）切入方式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時（shí），可根據情況增加一個過渡圓弧的輔助程序段。

（4）為了防止在刀具半徑補償建（jiàn）立與取消過程中刀具產生過切現象，在建立（lì）與取消（xiāo）補償時，程序段的起始位置與終點位置最好與補償方向在（zài）同一側。

 （5）在刀具補償（cháng）模式下，一般不允許存在連續兩（liǎng）段以上的補償平麵內非移動指令，否則刀具也會出現過切等危險動作。補償平麵非移動指令通常指僅有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）在選擇（zé）刀尖圓弧偏置方向和刀沿位置時，要特別注意前置刀架和後（hòu）置刀（dāo）架（jià）的區別。