1 前言
1）刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕靖拍?
在輪廓加工過程中，由于刀具總有一定的半徑(如銑刀半徑或線切割機(jī)的鉬絲半徑等)， 刀具中心的運動軌跡與所需加工零件的實際輪廓并不重合。如在圖1中，粗實線為所需加工的零件輪廓，點劃線為刀具中心軌跡。由圖可見在進(jìn)行內(nèi)輪廓加工時，刀具中心偏離零件的內(nèi)輪廓表面一個刀具半徑值。在進(jìn)行外輪廓加工時，刀具中心又偏離零件的外輪廓表面一個刀具半徑值。這種偏移，稱為刀具半徑補(bǔ)償。
圖1 加工中的刀具半徑補(bǔ)償
2）采用刀具半徑補(bǔ)償?shù)淖饔煤鸵饬x
數(shù)控機(jī)床一般都具備刀具半徑補(bǔ)償?shù)墓δ?。在加工中，使用?shù)控系統(tǒng)的刀具半徑補(bǔ)償功能，就能避開數(shù)控編程過程中的繁瑣計算，而只需計算出刀具中心軌跡的起始點坐標(biāo)值就可。同時，利用刀具半徑補(bǔ)償功能，還可以實現(xiàn)同一程序的粗、精加工以及同一程序的陰陽
模具加工等功能。
3）刀具半徑補(bǔ)償指令的使用方式
根據(jù)ISO 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)?shù)毒咧行能壽E在編程軌跡前進(jìn)方向的左邊時，稱為左刀補(bǔ)，用G41表示；刀具中心軌跡在編程軌跡前進(jìn)方向的右邊時，稱為右刀補(bǔ)，用G42表示；注銷刀具半徑補(bǔ)償時用G40表示。
2 刀具半徑補(bǔ)償過程
1）刀具半徑補(bǔ)償建立：當(dāng)輸入BS緩沖器的程序段包含有G41/G42命令時，系統(tǒng)認(rèn)為此時已進(jìn)入刀補(bǔ)建立狀態(tài)。當(dāng)以下條件成立時，
加工中心以移動坐標(biāo)軸的形式開始補(bǔ)償動作。
a. 有G41或G42被指定；
b. 在補(bǔ)償平面內(nèi)有軸的移動；
c. 指定了一個補(bǔ)償號或已經(jīng)指定一個補(bǔ)償號但不能是D00；
d. 偏置(補(bǔ)償)平面被指定或已經(jīng)被指定；
e. G00或G01模式有效。
2) 補(bǔ)償模式：在刀具補(bǔ)償進(jìn)行期間，刀具中心軌跡始終偏離編程軌跡一個刀具半徑值的距離。此時半徑補(bǔ)償在G00、G01、G02、G03情況下均有效。
3) 取消補(bǔ)償：使用G40指令消去程序段偏置值，使刀具撤離工件，回到起始位置，從而使刀具中心與偏程軌跡重合。當(dāng)以下兩種情況之一發(fā)生時加工中心補(bǔ)償模式被取消。①給出G40同時要有補(bǔ)償平面內(nèi)坐標(biāo)軸移動。②刀具補(bǔ)償號為D00。
3 刀具半徑補(bǔ)償在加工中心中的應(yīng)用
有了刀具半徑自動補(bǔ)償功能，除可免去刀心軌跡的人工計算外，還可利用同一加工程序去完成粗、精加工及陰陽模具加工等。
1) 不同平面內(nèi)的半徑補(bǔ)償
刀具半徑補(bǔ)償用G17、G18、G19命令在被選擇的工作平面內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償。即當(dāng)G18命令執(zhí)行后，刀具半徑補(bǔ)償僅影響X、Z移動，而對Y軸沒有作用。
銑削如圖2所示圓柱面，使用刀具是半徑為10mm的球形立銑刀。編程控制點有兩個，即刀尖、球心，這里使用球心。
圖2 G18指令的使用
O0001
N1 G9054G18G00X60.0Y0S1000M03;
N2 Z0;
N3 G91G01 G41X-20.0D01 F100;
N4 G02X-80.0I40.0;
N5 G40GG0lX20.0;
┇
┇
N22vG90G00Z100.0;
N23vX0 Y0M05;
N24 M30;
2) 實現(xiàn)同一程序的粗、精加工：刀具半徑補(bǔ)償除方便編程外，還可改變補(bǔ)償大小的方法以用實現(xiàn)同一程序的粗精加工。
粗加工刀具補(bǔ)償量＝刀具半徑+精加工余量，精加工刀具補(bǔ)償量＝刀具半徑+修正量
3) 實現(xiàn)同一程序的陰陽模具加工
在加工同一公稱尺寸的內(nèi)、外兩種型面時，可分別調(diào)用G41、G42指令，利用同一程序(G41G42互換)完成內(nèi)、外兩種型面的加工。如圖3。
圖3 內(nèi)、外兩種型面的加工
4 使用刀具半徑補(bǔ)償時常見的問題
1) 半徑補(bǔ)償時的過切問題
無被選擇的工作<
