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淺析數(shù)控機床立銑刀具的加工應用
閱讀:2722 發(fā)布時間:2015-8-24用立銑刀在數(shù)控機床上加工工件,可以清楚看出刀具中心運動軌計與工件輪廓不重合,這是因為工件輪廓是立銑刀運動包絡形成的。
立銑刀的中心稱為刀具的刀位點(4、5坐標數(shù)控機床稱為刀位矢量),刀位點的運動軌計即代表刀具的運動軌跡。在數(shù)控加工中,是按工件輪廓尺寸編制程序,還是按刀位點的運動軌跡尺寸編制程序,這要根據(jù)具體情況來處理。
在全功能數(shù)控機床中,數(shù)控系統(tǒng)有刀具補償功能,可按工件輪廓尺寸進行編制程序,建立、執(zhí)行刀補后,數(shù)控系統(tǒng)自動計算,刀位點自動調(diào)整到刀具運動軌跡上。直接利用工件尺寸編制加工程序,刀具磨損,更換加工程序不變,因此使用簡單、方便。
經(jīng)濟型數(shù)控機床結(jié)構簡單,售價低,在生產(chǎn)企業(yè)中有一定的擁有量。在經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)中,如果沒有刀具補償功能,只能按刀位點的運動軌跡尺寸編制加工程序,這就要求先根據(jù)工件輪廓尺寸和刀具直徑計算出刀位點的軌跡尺寸。因此計算量大、復雜,且刀具磨損、更換需重新計算刀位點的軌跡尺寸,重新編制加工程序。
全功能數(shù)控機床系統(tǒng)中刀具補償:
1.數(shù)控車床刀具補償
數(shù)控車床刀具補償功能包括刀具位置補償和刀具圓弧半徑補償兩方面。在加工程序中用t功能,t***x中前兩個xx為刀具號,后兩個xx為刀具補償號,如t0202.如果刀具補償號為00,則表示取消刀補。
(1)刀具位置補償?shù)毒吣p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的存儲器內(nèi),程序執(zhí)行刀具補償指令后,刀具的實際位置就代替了原來位置。
如果沒有刀具補償,刀具從0點移動到1點,對應程序段是n60g00c45x93t0200,如果刀具補償是x=3,z=4,并存入對應補償存儲器中,執(zhí)行刀補后,刀具將從0點移動到2點,而不是1點,對應程序段是n60g00x45z93t0202.
(2)刀具圓弧半徑補償編制數(shù)控車床加工程序時,車刀刀尖被看作是一個點(假想刀尖p點),但實際上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圓弧),這必將產(chǎn)生加工工件的形狀誤差。另一方面,刀尖圓弧所處位置,車刀的形狀對工件加工也將產(chǎn)生影響,而這些可采用刀具圓弧半徑補償來解決。車刀的形狀和位置參數(shù)稱為刀尖方位,用參數(shù)0~9表示,p點為理論刀尖點。
(3)刀補參數(shù)每一個刀具補償號對應刀具位置補償(x和z值)和刀具圓弧半徑補償(r和t值)共4個參數(shù),在加工之前輸入到對應的存儲器,crt上顯示。在自動執(zhí)行過程中,數(shù)控系統(tǒng)按該存儲器中的x、z、r、t的數(shù)值,自動修正刀具的位置誤差和自動進行刀尖圓弧半徑補償
2.加工中心、數(shù)控銑床刀具補償
加工中心、數(shù)控銑床的數(shù)控系統(tǒng),刀具補償功能包括刀具半徑補償、夾角補償和長度補償?shù)鹊毒哐a償功能。
(1)刀具半徑補償(g41、g42、g40)刀具的半徑值預先存入存儲器hxx中,xx為存儲器號。執(zhí)行刀具半徑補償后,數(shù)控系統(tǒng)自動計算,并使刀具按照計算結(jié)果自動補償。刀具半徑左補償(g41)指刀具偏向編程加工軌跡運動方向的左方,刀具半徑右補償(g42)指刀具偏向編程加工軌跡運動方向的右方。取消刀具半徑補償用g40,取消刀具半徑補償也可用h00.
使用中需注意:建立、取消刀補時,即使用g41、g42、g40指令的程序段必須使用g00或g01指令,不得使用g02或g03,當?shù)毒甙霃窖a償取負值時,g41和g42的功能互換。
刀具半徑補償有b功能和c功能兩種補償形式。由于b功能刀具半徑補償只根據(jù)本段程序進行刀補計算,不能解決程序段之間的過渡問題,要求將工件輪廓處理成圓角過渡,因此工件尖角處工藝性不好,c功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉(zhuǎn)接,可*按照工件輪廓來編程,因此現(xiàn)代cnc數(shù)控機床幾乎都采用c功能刀具半徑補償。這時要求建立刀具半徑補償程序段的后續(xù)兩個程序段必須有補償平面的位移指令(g00、g01,g02、g03等),否則無法建立正確的刀具補償。
(2)夾角補償(g39)兩平面相交為夾角,可能產(chǎn)生超程過切,導致加工誤差,可采用夾角補償(g39)來解決。使用夾角補償(g39)指令時需注意,本指令為非模態(tài)的,只在指令的程序段內(nèi)有效,只能在g41和g42指令后才能使用。
(3)刀具長度偏置(g43、g44、g49)利用刀具長度偏置(g43、g44)指令可以不改變程序而隨時補償?shù)毒唛L度的變化,補償量存入由h碼指令的存儲器中。g43表示存儲器中補償量與程序指令的終點坐標值相加,g44表示相減,取消刀具長度偏置可用g49指令或h00指令。程序段n80g43z56h05與中,假如05存儲器中值為16,則表示終點坐標值為72mm。
存儲器中補償量的數(shù)值,可用mdi或dpl預先存入存儲器,也可用程序段指令g10p05r16.0表示在05號存儲器中的補償量為16mm.
經(jīng)濟型數(shù)控機床中刀具軌跡的計算:
經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng),如果沒有刀具補償指令,則只能計算出刀位點的運動軌跡尺寸,然后按此編程,或者進行局部補償加工。