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在數(shù)控車床加工中刀具位置補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用
閱讀：652 發(fā)布時(shí)間：2012-2-25
在數(shù)控車床加工中刀具位置補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用
2012-02-20 來源： 中國機(jī)床商務(wù)網(wǎng)
不同價(jià)格和類型的機(jī)床有不同的配置，其中經(jīng)濟(jì)型機(jī)床缺乏刀具補(bǔ)償?shù)墓δ埽栽谏a(chǎn)的過程中只能人工運(yùn)行刀位點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸加工程序；而數(shù)控車床則能按照刀具工件的輪廓和尺寸進(jìn)行自動(dòng)的運(yùn)算，將刀位點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整到刀具工件的運(yùn)行軌跡上來。這兩種不同類型的車床表現(xiàn)出在生產(chǎn)中明顯的效率和質(zhì)量上的差異。因此，數(shù)控車床逐漸*成為許多企業(yè)工廠的選擇。首先分析數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償作用。
1刀具補(bǔ)償
1.1刀具補(bǔ)償?shù)谋匾詳?shù)控車床自行編程的時(shí)候，一般會(huì)將各個(gè)刀具的工作位置設(shè)置在刀架的固定位置上，每次設(shè)定的刀具刀尖的位置都是一樣的。可是實(shí)際操作的過程中受到刀具尺寸和形狀的影響，往往無法每次都將刀具的刀尖位置定在同一個(gè)位置。換刀的時(shí)候，由于磨損好人工誤差，新安裝的刀具的刀尖位置也無法做到和前一個(gè)刀具刀尖的位置做到重合，誤差不可避免地產(chǎn)生了。為了彌補(bǔ)由于這些因素造成的誤差帶來的影響，必須進(jìn)行刀具補(bǔ)償，否則加工出來的零件將和設(shè)計(jì)時(shí)要求的零件產(chǎn)生形狀和尺寸上的差異。
1.2刀具補(bǔ)償?shù)淖饔玫毒哐a(bǔ)償一方面彌補(bǔ)了在加工過程時(shí)所用的刀具和設(shè)計(jì)時(shí)所使用的刀具之間的數(shù)值偏差。另一方面保證了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中零件規(guī)格和生產(chǎn)加工的零件規(guī)格一致。
1.3刀具補(bǔ)償表示方法在零件的加工過程中，往往不止安裝一把刀具，進(jìn)行編程的時(shí)候，往往將刀架的中心位置為編程原點(diǎn)。刀具在加工過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡和磨損數(shù)值都通過刀具位置補(bǔ)償來控制和調(diào)整。在刀具補(bǔ)償這個(gè)概念提出之前，車間工作人員能夠明顯地看到工件的輪廓和尺寸與刀具的中心運(yùn)動(dòng)軌跡之間的偏差。立銑刀加工工件的時(shí)候，將工件的輪廓包絡(luò)起來，使得這種偏差一目了然。刀具位置補(bǔ)償?shù)谋硎痉椒ǚ菃我槐硎荆怯啥喾N補(bǔ)償值綜合起來表示的。刀具位置補(bǔ)償包括加工工件的磨損補(bǔ)償值和刀具的幾何數(shù)值補(bǔ)償。這兩種補(bǔ)償由磨損偏移量和幾何偏移量組合補(bǔ)償，也就是刀具位置總補(bǔ)償。刀具位置總補(bǔ)償在車床數(shù)控系統(tǒng)中相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元編號(hào)既能夠?qū)?yīng)不同位置上的刀具及逆行那個(gè)對(duì)應(yīng)補(bǔ)償值，又能夠在重新設(shè)置編程需要的情況下取消刀具位置補(bǔ)償。這種靈活性將數(shù)控車床在進(jìn)行大工作量的生產(chǎn)負(fù)荷下操作起來更為簡(jiǎn)便和快捷。
2數(shù)控車床加工中刀具位置補(bǔ)償
2.1刀具幾何位置的補(bǔ)償進(jìn)行零件加工前先安裝好刀具時(shí)的刀位點(diǎn)位置和編程設(shè)計(jì)時(shí)的*刀位點(diǎn)的位置之間的偏差坐標(biāo)值采用試切的方法。試切法的主要步驟如下：①先建立車床的坐標(biāo)系。一卡盤地面中心作為參考的原點(diǎn)，啟動(dòng)機(jī)器后進(jìn)行歸零操作，建立車床的坐標(biāo)系。②“選擇一把刀具（一般用精車刀），清空刀補(bǔ)值。先試車端面，手動(dòng)退出刀具，在刀補(bǔ)表001號(hào)中輸入Z0，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出*把刀Z向刀補(bǔ)值。”[1]手動(dòng)操作試切外圓，手動(dòng)退出刀具，對(duì)試切值進(jìn)行測(cè)量，選擇刀補(bǔ)表，輸入測(cè)量值，車床數(shù)控系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算出*把刀的X向刀補(bǔ)值。③換刀后，采用試切法試切零件一段外徑，沿著X方向退刀，并將測(cè)得的Z軸長度值輸入到刀補(bǔ)表中002號(hào)的Z值中，此時(shí)車床數(shù)控系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算出第二把刀的Z方向的刀補(bǔ)值。④以此類推，測(cè)量其他刀具的刀補(bǔ)值和第二把刀的對(duì)刀法一樣。
2.2刀具刀尖的位置補(bǔ)償?shù)都馐且粋€(gè)點(diǎn)，一旦進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，刀尖很快就會(huì)被磨掉，形成一個(gè)十分微小的弧面。隨著加工時(shí)間的增加，這個(gè)弧面對(duì)零件加工的時(shí)候的誤差也就慢慢大起來了。要解決這一問題，必須進(jìn)行刀具圓弧位置半徑補(bǔ)償。刀尖的形狀和位置從實(shí)際操作過程中上說是以點(diǎn)來表示的，但是理論上則是以面的形式存在的，其橫切面是一段弧。安裝刀具時(shí)，只要刀底座允許，可以在任何一個(gè)方向上進(jìn)行安裝的。為了能夠定位刀尖的位置，對(duì)刀尖位置進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償，定義刀尖位置碼。刀具的刀尖位置補(bǔ)償需要和刀具幾何位置補(bǔ)償結(jié)合起來才能計(jì)算出位置的總體補(bǔ)償值。
2.3兩種補(bǔ)償?shù)暮铣绍嚧矓?shù)控系統(tǒng)會(huì)根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中刀具補(bǔ)償值和圓弧半徑補(bǔ)償值的數(shù)值參數(shù)，自動(dòng)執(zhí)行每一步操作。系統(tǒng)根據(jù)存儲(chǔ)的補(bǔ)償值自動(dòng)修正刀具的位置值和刀尖圓弧半徑的數(shù)值，保證刀具在使用一段時(shí)間之后產(chǎn)生的磨損值得到有效的更正。如果兩種補(bǔ)償值都存在的話，則在實(shí)際操作過程中車床數(shù)控系統(tǒng)將提供兩者補(bǔ)償值的和進(jìn)行位置補(bǔ)償。
3刀具位置補(bǔ)償?shù)姆椒?/div>
3.1坐標(biāo)法在刀補(bǔ)001、002、003或004號(hào)位置處進(jìn)行修改。采用工件尺寸大則減少刀補(bǔ)值；工件尺寸小，則加大刀補(bǔ)值。比如說在004號(hào)處工件尺寸減少了0.2mm，該處刀補(bǔ)值顯示為T4.3，那么則增加該處的刀補(bǔ)值0.2mm，輸入T4.7來增加004號(hào)刀補(bǔ)。
3.2相對(duì)坐標(biāo)法以上一種方法中為例：在004號(hào)處輸入M+0.2，同樣可以做到位置補(bǔ)償。
4刀具位置補(bǔ)償?shù)囊饬x
刀具補(bǔ)償在數(shù)控車床加工工件的過程中大大提高了工件的數(shù)值度。在編寫程序的時(shí)候更為簡(jiǎn)單和容易，節(jié)省了大量的時(shí)間。生產(chǎn)同樣規(guī)格的工件，采用了刀具位置補(bǔ)償?shù)纳a(chǎn)企業(yè)能夠節(jié)省更多的時(shí)間，對(duì)于加強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)了來說是尤為重要的。株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)作為我國刀具企業(yè)的*在這一方面一直做得很好，通過與時(shí)俱進(jìn)，引進(jìn)的技術(shù)來克服生產(chǎn)中的問，將生產(chǎn)效率提高了幾倍。在數(shù)控車床中進(jìn)行刀具補(bǔ)償，減少了人力物力，給車間管理也帶來了很大的益處。簡(jiǎn)化的程序幫助刀具在磨損的情況下仍然能夠加工出規(guī)格一致的工件。
5結(jié)束語
數(shù)控機(jī)床是高度自動(dòng)化的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，在進(jìn)行工件加工的時(shí)候要注意安裝不同刀具的特點(diǎn)、觀察刀具磨損和刀尖圓弧半徑的變化。充分發(fā)揮數(shù)控車床的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并在生產(chǎn)的過程中多進(jìn)行總結(jié)。