畢業(yè)論文---車床刀具半徑補(bǔ)償

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　課題研究</b></p><p>　　--------------車床刀具半徑補(bǔ)償</p><p>　　專業(yè)（工種）：數(shù)控車床</p><p>　　學(xué) 員 姓 名：xxxxxsx</p><p>　　

2、工 作 單 位：—————</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、前言…………………………… 2頁</p><p>　　二、刀具半徑補(bǔ)償………………… 4頁</p><p>　　2.1 為何存在刀具半徑補(bǔ)償…… 4頁</p><p>　　2

3、.2刀尖半徑補(bǔ)償調(diào)用原則……… 5頁</p><p>　　2.3如何避免在刀尖半徑矯正中產(chǎn)生過切 問題…………………………… 5頁</p><p>　　三、參考例題 ………………… 7頁</p><p>　　四、總結(jié) ……………………… 8頁</p><

4、;p>　　五、參考文獻(xiàn) ……………… 8頁</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜。特別是航空航天、軍工等行業(yè)的需要，促進(jìn)了數(shù)控行業(yè)的飛速發(fā)展。而且大量的軸類、盤類及套類零件的生產(chǎn)，需要到數(shù)控車床去完成。因此在生產(chǎn)加工當(dāng)中，刀尖的半徑補(bǔ)償問題就必定成為我們必定需要考慮的問題。 &

5、lt;/p><p>　　1、數(shù)控車床相對于普通車床而言，最大的優(yōu)勢及有了準(zhǔn)確的輪廓控制功能，即曲線加工。在其加工程序中必須添加刀具半徑補(bǔ)償。</p><p>　　2、在刀具半徑補(bǔ)償過程當(dāng)中經(jīng)常會出現(xiàn)一些意想不到問題，作為一名不甘落后的青年機(jī)械人員，總有一些不得不說的話。</p><p>　　在畢業(yè)論文寫作的過程當(dāng)中受到培訓(xùn)教師王老師的耐心指導(dǎo)在此表示衷心感謝！</

6、p><p>　　由于本人水平有限，時間倉促，因此在論文寫作的過程當(dāng)中，難免有錯誤存在，敬請各位專家批評指教。</p><p>　　姓名： xxxxxx</p><p><b>　　二 、刀具半徑補(bǔ)償</b></p><p>　　2.1 何為存在刀尖半徑補(bǔ)償</p><p>　　數(shù)控車床刀具補(bǔ)償功能包

7、括刀具位置補(bǔ)償和刀具圓弧半徑補(bǔ)償兩方面。</p><p><b>　　(1)刀具位置補(bǔ)償</b></p><p>　　刀具磨損或重新安裝刀具引起的刀具位置變化，建立、執(zhí)行刀具位置補(bǔ)償后，其加工程序不需要重新編制。辦法是測出每把刀具的位置并輸入到指定的存儲器內(nèi)，程序執(zhí)行刀具補(bǔ)償指令后，刀具的實(shí)際位置就代替了原來位置。（2）刀具圓弧半徑補(bǔ)償</p><

8、;p>　　在數(shù)控車削加工中，為了提高刀具的使用壽命和降低工件表面粗糙度，車刀刀尖被磨成半徑不大的圓弧（刀尖AB圓?。鐖D1所示。</p><p>　　但為了對刀方便，常以假想刀尖P點(diǎn)來對刀。如果沒有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償，在車削錐面或圓弧時，會產(chǎn)生欠切或過切現(xiàn)象現(xiàn)象。如圖2所示：當(dāng)零件精度要求較高且有錐面或圓弧時，解決辦法為：計(jì)算刀尖圓弧中心軌跡尺寸，然后按此編程，進(jìn)行局部補(bǔ)償計(jì)算，其偏移量即刀尖半徑補(bǔ)償。&l

9、t;/p><p>　　從圖1中可知：在實(shí)際生產(chǎn)中，理想刀尖p實(shí)際是由z向刀</p><p>　　尖位置和X軸向刀尖位置相交形成的理想點(diǎn)，而實(shí)際是一圓弧點(diǎn)。常用刀具中多為0.2㎜、0.4㎜、0.6㎜、0.8㎜、1.0㎜等多種。在生產(chǎn)中，如果均需人為計(jì)算將添加了大量的計(jì)算準(zhǔn)備時間，為減少工人的計(jì)算量，在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床或更高級的數(shù)控系統(tǒng)中，添加了自動刀具半徑補(bǔ)償功能。指令如下：</p>

10、<p>　　G40: 取消刀尖半徑補(bǔ)償</p><p>　　G41; 刀具半徑左補(bǔ)償</p><p>　　G42：刀具半徑右補(bǔ)償</p><p>　　2.2刀尖半徑補(bǔ)償調(diào)用原則</p><p>　?、闭驹诘毒呗窂缴希厍邢鞣较驈拇怪庇诨娴牡谌S正方向向負(fù)方看去，刀具在工件的右側(cè)用G42刀具在工件的左側(cè)用G41</p>

11、<p>　?、睪41、G42指令應(yīng)和G01、G00一起調(diào)用，并在切削玩輪廓后用G40指令取消刀尖半徑補(bǔ)償。</p><p>　　⒊在有錐面或圓弧加工時，必須在精車錐面或圓弧前一程序段或之前添加刀具半徑補(bǔ)償。</p><p>　?、幢仨氃诘毒哐a(bǔ)償界面對應(yīng)位置準(zhǔn)確填入刀尖半徑值，作為CNC裝置自動計(jì)算移動補(bǔ)償量的依據(jù)。</p><p>　?、当仨氃诘毒哐a(bǔ)償

12、界面對應(yīng)位置準(zhǔn)確填入假想刀尖的補(bǔ)償號，作為刀具半徑準(zhǔn)確方位補(bǔ)正的依據(jù)。其對應(yīng)的位置關(guān)系有10種，其方位如下：其中圖3為前置刀架、圖4為后置刀架，9號刀位和0刀位為刀尖點(diǎn)和圓弧圓心位置重合。</p><p>　　6指令刀尖半徑補(bǔ)償G41、G42后，刀具路徑必須單方向遞增或遞減，及指令了刀具路徑為Z軸負(fù)方向就不可向Z軸正方向走刀。如必須正向走刀，必須提前取消刀尖半徑補(bǔ)償。</p><p>　　

13、⒎建立刀尖補(bǔ)償后，需注意在Z向移動量必須大于刀尖半徑，在X軸方向的移動量必須大于二倍刀尖半徑（X值為直徑值）。</p><p>　　2.3如何避免在刀尖半徑校正中產(chǎn)生過切問題</p><p>　　在大多數(shù)情況下調(diào)用刀尖半徑補(bǔ)償不會出現(xiàn)問題，但一旦出現(xiàn)圓弧半徑或倒角邊邊長的二倍小于刀尖圓角半徑時，在生產(chǎn)加工當(dāng)中就會出現(xiàn)過切現(xiàn)象。對于這種問題，我們的解決方案有二：、</p>&l

14、t;p>　?。ㄒ唬└鼡Q圓弧半徑較小的車刀并修改刀具表中半徑補(bǔ)償值。</p><p>　?。ǘz查程序，檢驗(yàn)G41或G42添加位置和在X軸方向的移動量?？词欠裥∮诙兜都獍霃街?，若是，修改X方向起點(diǎn)。</p><p>　　對于非圓曲線加工，我們多采用宏程序控制，為了提高表面的形狀精度和粗糙度。一般情況下采用了較小的步距，而此時刀尖半徑補(bǔ)償就存在無法再置入問題。對此只能使用半徑很小的刀

15、具或直接使用尖刀進(jìn)行加工。</p><p>　　（三）對于不方便或不值得的使用G41\G42,需要通過計(jì)算的方法來完成刀尖半徑補(bǔ)償。</p><p>　　錐面編程，如圖5所示。假象刀尖P沿AB移動，即P1、 P2 與AB重合然而按AB編程必然產(chǎn)生如圖(a)所示ABCD間的殘留誤差因此應(yīng)按圖（b）所示是刀尖切削點(diǎn)移至AB，并沿AB移動。即假想刀尖點(diǎn)移至P3、P4點(diǎn)。同時在X、Z方向差值△X、

16、△Z。其中</p><p>　　△X=2r/（1-cosθ/2） △Z=r（1-cosθ/2）</p><p>　　其中r為刀尖半徑。也可在Z向直接均偏移一△Z編寫。</p><p>　?。?）假象刀尖圓弧編程：。車削半徑為R的圓弧，由于刀尖半徑r的存在，假象刀尖和實(shí)際刀尖差值一個r，凸弧半徑時竟變成R+r，同理凹弧半徑實(shí)為R-r。故需注意。多段圓弧相連時，每個圓

17、弧半徑都需加或減去一個刀尖半徑r。</p><p><b>　　三 、參考例題</b></p><p>　　由圖示可知，該工件不僅僅有凹弧還有凸弧，故有必要采用G73粗車循環(huán)對本工件進(jìn)行粗加工。對表面粗糙度要求很高，在精加工應(yīng)</p><p>　　盡量提高切削速度和降低進(jìn)給。單邊最大切削深度為5㎝不可留軸向</p><p&g

18、t;<b>　　偏移量。</b></p><p>　　O0001； </p><p>　　G98 M03 S500 T0101; （ 選定轉(zhuǎn)速，通過對刀，建立工件坐標(biāo)系）</p><p>　　G00 X54.0 Z2.0;

19、 （選定粗加工循環(huán)起點(diǎn)）</p><p>　　G73 U5.0 R4; （單邊最大切削深度為5㎝不留軸向偏移量）</p><p>　　G73 P10 Q20 U0.5 W0 F150; （粗加工進(jìn)給150㎜每分鐘）</p><p>　　N10 G00 X40.0;</p

20、><p>　　G42 G01 Z0; （ 建立刀尖半徑右補(bǔ)償）</p><p>　　X50.0 Z-15.0;</p><p><b>　　Z-20.0;</b></p><p>　　G02 X40.0 Z-30.0 R20.0;</p><p>　　G0

21、3 X40.0 Z-45.0 R10.0;</p><p>　　G01 X50.0;</p><p><b>　　Z-69.66;</b></p><p>　　N20 G40 X52.0; （精加工結(jié)束，并取消刀尖半徑補(bǔ)償）</p><p>　　G0X100.0Z100.0;<

22、;/p><p><b>　　M05;</b></p><p><b>　　M00;</b></p><p>　　M03 S1200 T0101; (提高轉(zhuǎn)速修正刀具位置精度補(bǔ)償)</p><p>　　G00 X54.0 Z2.0;</p><p&

23、gt;　　G70 P10 Q20 F80; （精車循環(huán)）</p><p>　　G00 X100.0 Z100.0;</p><p>　　M05; （主軸停）</p><p>　　M30; （程序結(jié)束）<

24、/p><p>　　四、結(jié)論 1在數(shù)控加工中，由于刀尖有圓弧,工件輪廓是刀具運(yùn)動包絡(luò)形成，因此刀位點(diǎn)的運(yùn)動軌跡與工件的輪廓是不重合的。因此在實(shí)際生產(chǎn)加工當(dāng)中，只要有錐面，圓弧面的加工不添加刀具半徑補(bǔ)償，也無法加工出尺寸和形狀合格的工件。</p><p>　　2在全功能數(shù)控系統(tǒng)中，可應(yīng)用其刀具補(bǔ)償指令，按工件輪廓尺寸，很方便地進(jìn)行編程加工。在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)中，可以根據(jù)工件輪廓尺寸、刀具等計(jì)算出

25、刀位點(diǎn)的運(yùn)動軌跡編程，也可按局部補(bǔ)償?shù)姆椒▉斫鉀Q數(shù)控機(jī)床在實(shí)際加工過程中是通過控制刀具中心軌跡來實(shí)現(xiàn)切削加工任務(wù)的。在編程過程中，為了避免復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，一般按零件的實(shí)際輪廓來編寫數(shù)控程序，但刀具具有一定的半徑尺寸，如果不考慮刀具半徑尺寸，那么加工出來的實(shí)際輪廓就會與圖紙所要求的輪廓相差一個刀具半徑值。因此，采用刀具半徑補(bǔ)償功能來解決這種問題。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b>

26、;</p><p>　　1陳洪濤主編。數(shù)控加工工藝與編程。高等教育出版社，2003</p><p>　　2黃志輝主編。數(shù)控加工編程與操作。電子工業(yè)出版社，2006</p><p>　　3張立仁主編。數(shù)控機(jī)床與應(yīng)用。 機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　4袁峰主編。 數(shù)控車床培訓(xùn)教程， 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004</p