1-7刀具补偿功能
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刀具半径补偿原理及补偿规则在加工过程中,刀具的磨损、实际刀具尺寸与编程时规定的刀具尺寸不一致以及更换刀具等原因,都会直接影响最终加工尺寸,造成误差。
为了最大限度的减少因刀具尺寸变化等原因造成的加工误差,数控系统通常都具备有刀具误差补偿功能。
通过刀具补偿功能指令,CNC系统可以根据输入补偿量或者实际的刀具尺寸,使机床自动加工出符合程序要求的零件。
1.刀具半径补偿原理(1)刀具半径补偿的概念用铣刀铣削工件的轮廓时,刀具中心的运动轨迹并不是加工工件的实际轮廓。
如图所示,加工内轮廓时,刀具中心要向工件的内侧偏移一定距离;而加工外轮廓时,同样刀具中心也要向工件的外侧偏移一定距离。
由于数控系统控制的是刀心轨迹,因此编程时要根据零件轮廓尺寸计算出刀心轨迹。
零件轮廓可能需要粗铣、半精铣和精铣三个工步,由于每个工步加工余量不同,因此它们都有相应的刀心轨迹。
另外刀具磨损后,也需要重新计算刀心轨迹,这样势必增加编程的复杂性。
为了解决这个问题,数控系统中专门设计了若干存储单元,存放各个工步的加工余量及刀具磨损量。
数控编程时,只需依照刀具半径值编写公称刀心轨迹。
加工余量和刀具磨损引起的刀心轨迹变化,由系统自动计算,进而生成数控程序。
进一步地,如果将刀具半径值也寄存在存储单元中,就可使编程工作简化成只按零件尺寸编程。
这样既简化了编程计算,又增加了程序的可读性。
刀具半径补偿原理(2)刀具半径补偿的数学处理①基本轮廓处理要根据轮廓尺寸进行刀具半径补偿,必需计算刀具中心的运动轨迹,一般数控系统的轮廓控制通常仅限于直线和圆弧。
对于直线而言,刀补后的刀具中心轨迹为平行于轮廓直线的一条直线,因此,只要计算出刀具中心轨迹的起点和终点坐标,刀具中心轨迹即可确定;对于圆弧而言,刀补后的刀具中心轨迹为与指定轮廓圆弧同心的一段圆弧,因此,圆弧的刀具半径补偿,需要计算出刀具中心轨迹圆弧的起点、终点和圆心坐标。
②尖角处理在普通的CNC装置中,所能控制的轮廓轨迹只有直线和圆弧,其连接方式有:直线与直线连接、直线与圆弧连接、圆弧与圆弧连接。
职业技能鉴定模拟试卷数控车工中级理论知识考核试卷(五)考生编号:姓名:准考证号:单位:(考试时间:120分钟)题号一二三四五六七总分成绩一、补齐视图:(题5分)二、填空题:(20分,每小题2分)1、影响切削力的主要因素有、和等三大方面。
2、数控电火花线切割机床加工时的偏移量f与和有关,为。
3、量规按用途可分为量规、量规和量规。
4、断屑槽的尺寸主要取决于和。
5、高速车螺纹进刀时,应采用法。
6、由于受到微机和步进电动机的限制,脉冲插补法只适用于速度要求不高的场合。
7、为了防止强电系统干扰及其它信号通过通用I/O接口进入微机,影响其工作,通常采用方法。
8、一个简单的车削固定循环程序段可以完成、、、,常见的加工顺序动作。
9、在编制数控机床加工程序时,应考虑工件原点、刀具相关点和机床原点之间的的相互关系。
工件原点是指在工件上建立原点,刀具相关点是指,机床原指。
10、FUANC系统G50指令的含义是:。
如在程序中,用G50指令一般应放在程序置)。
三、选择题:(每题2分,共20分)1 安全管理可以保证操作者在工作时的安全或提供便于工作的()。
A.生产场地B.生产环境 C 生产空间2 加工()零件,宜采用数控加工设备。
A.大批量 B 多品种中小批量 C 单件3 通常数控系统除了直线插补外,还有()。
A.正弦插补 B 圆弧插补 C 抛物线插补4 数控机床进给系统减少摩擦阻力和动静摩擦之差,是为了提高数控机床进给系统的()。
A.传动精度 B 运动精度和刚度 C 快速响应性能和运动精度 D 传动精度和刚度5 为了保证数控机床能满足不同的工艺要求,并能够获得最佳切削速度,主传动系统的要求是()。
A.无级调速 B 变速范围宽 C 分段无级变速 D 变速范围宽且能无级变速6 圆弧插补指令G03 X Y R 中,X、Y后的值表示圆弧的()。
A.起点坐标值 B 终点坐标值 C 圆心坐标相对于起点的值7 ()使用专用机床比较合适。
数控车床加⼯⼑具补偿功能怎么⽤?⼀、数控车床⽤⼑具的交换功能1. ⼑具的交换指令格式⼀:T0101;该指令为FANUC系统转⼑指令,前⾯的T01表⽰换1号⼑,后⾯的01表⽰使⽤1号⼑具补偿。
⼑具号与⼑补号可以相同,也可以不同。
指令格式⼆:T04D01;该指令为SIEMENS系统转⼑指令,T04表⽰换4号⼑,D01表⽰使⽤4号⼑的1号⼑沿作为⼑具补偿存储器。
2. 换⼑点所谓换⼑点是指⼑架⾃动转位时的位置。
⼤部分数控车床,其换⼑点的位置是任意的,换⼑点应选在⼑具交换过程中与⼯件或夹具不发⽣⼲涉的位置。
还有⼀些机床的换⼑点位置是⼀个固定点,通常情况下,这些点选在靠近机床参考点的位置,或者取机床的第⼆参考点来作为换⼑点。
⼆、⼑具补偿功能1. ⼑具补偿功能的定义在数控编程过程中,为使编程⼯作更加⽅便,通常将数控⼑具的⼑尖假想成⼀个点,该点称为⼑位点或⼑尖点。
数控机床根据⼑具实际尺⼨,⾃动改变机床坐标轴或⼑具⼑位点位置,使实际加⼯轮廓和编程轨迹完全⼀致的功能,称为⼑具补偿(系统画⾯上为“⼑具补正”)功能。
数控车床的⼑具补偿分为:⼑具偏移(也称为⼑具长度补偿)⼑尖圆弧半径补偿2. ⼑位点的概念所谓⼑位点是指编制程序和加⼯时,⽤于表⽰⼑具特征的点,也是对⼑和加⼯的基准点。
数控车⼑的⼑位点如图所⽰。
尖形车⼑的⼑位点通常是指⼑具的⼑尖;圆弧形车⼑的⼑位点是指圆弧刃的圆⼼;成形⼑具的⼑位点也通常是指⼑尖。
三、⼑具偏移补偿1. ⼑具偏移的含义⼑具偏移是⽤来补偿假定⼑具长度与基准⼑具长度之长度差的功能。
车床数控系统规定X轴与Z 轴可同时实现⼑具偏移。
⼑具⼏何偏移:由于⼑具的⼏何形状不同和⼑具安装位置不同⽽产⽣的⼑具偏移。
⼑具磨损偏移:由⼑具⼑尖的磨损产⽣的⼑具偏移。
⼑具偏移补偿功能⽰例:FANUC系统的⼑具⼏何偏移参数设置如图所⽰,如要进⾏⼑具磨损偏移设置则只需按下软键[磨耗]即可进⼊相应的设置画⾯。
图中的代码“T”指⼑沿类型,不是指⼑具号,也不是指⼑补号。
欢迎阅读数控铣床与加工中心5.4 刀具补偿和偏置功能刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿,其内容和方法已在前面章节中作了详细说明,本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍,目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。
5.4.1B型刀G41G42XY、ZX 或YZ时,迹。
偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行,该平面称之为偏置平面。
例如在已经选择了XY平面时,仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量,并计算偏置矢量。
不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。
在3轴联动控制中,投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。
(4).刀补的建立与刀补的取消刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段,刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段,如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。
刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置,刀补取消时则主要应考虑刀具沿何方向退离工件。
系统操作说明书中讨论了各种可能遇到的情况,为简化叙述,下面仅根据习惯的编程方法讨论刀补建立与刀补取消的问题。
不使用这些方法一般也可以正确地完成刀补建立与刀补取消的过程,但特殊情况下可能出现过切或报警。
1)使用GOO或G01的运动方式均可完成刀补建立或取消的过程,事实上使用G01往往是出于安全的考虑。
而如果不把刀补的建立(包括刀补的取消)建立在加工时的Z轴高度上,而采取先建立补偿再下刀或先提刀再取消补偿的方法,则既使在GOO的方式下建立(或取消)刀补也是安全的。
2)为了便于计算坐标,可以按图5-18所示两种方式来建立刀补,图5-18a为切线进入方式,图5-18b为法线进入方式。
同样取消刀补通常也采用这种切线或法线的方式。
图5-18 两种刀补建立方式图5-19 内圆轮廓的补偿3)在不便于直接沿着工件的轮廓线切向切入和切向切出时,可再增加一个圆弧辅助程序段。
OCCUPATION2011 7130刀具半径补偿的应用文/黄卫锋二、漏电保护开关总是跳闸这段时间学生反映总是断电,影响他们的学习和生活。
上课后,我们去检查这幢宿舍,用表对线路等各方面进行了很长时间的检查,没发现线路有问题。
笔者在检查过程中,注意到了邻近几间宿舍都有同一牌号的饮水机,学生打开饮水机电源烧水准备泡茶,十几分钟后,漏电开关就跳闸。
这样马上引起我的注意:有可能是饮水机漏电引起跳闸。
学生解释说,饮水机买回来已用一段时间,也没发现漏电和跳闸现象,再说另外一幢宿舍里也有这种牌号的饮水机,为什么他们的 就不会跳闸呢?带着问题重新分析检查,采用排除法,拔掉饮水机电源,开关就不跳闸,用摇表测量其绝缘参数,发现有短路现象,可以判断故障出自饮水机。
我们又把对面楼的饮水机进行测量,同样存在短路现象。
一询问,原来这些饮水机是前段时间学生统一在外面批发回来的,价格比较低,对面楼的学生也说这段时间在装开水时手也感觉有点麻的感觉。
为了解答学生提出的问题,我们对两幢楼的线路进行全面检修,发现跳闸的新楼安装了接地线,而不跳闸的旧楼是没有安装接地线。
故疑问就可以解开。
笔者从两方面作了分析,第一,漏电开关原理是采用零序电流工作的。
当饮水机漏电通过接地,零相不平衡时,出现30mA漏电流,故开关就自动切断电源。
如果没有接地,则没有出现分流,就算有30mA漏电流,也不会破坏零相平衡,故开关就不会自动跳闸,因此就出现一幢跳闸,另一幢不会跳闸的现象。
第二,饮水机的发热丝与装水瓶正常时应该绝缘良好。
但从这些饮水机来看,用过一段时间,绝缘就受到破坏,质量上肯定存在问题。
因此我们一定要买合格商品,否则会造成触点事故或引起火灾事故。
三、结论分析以上几个例子说明漏电现象在我们日常生活、生产过程中是经常碰到的。
除发现问题,解决问题,更重要的是如何防止减少事故出现。
安装接地装置与漏电保护器的目的只是减小或减轻漏电时所产生的触电危险性。
如果这些常用的保护措施我们都没能做好,还谈什么安全用电。
刀具补偿
1、刀具长度补偿:G43刀具正补偿,G44刀具负补偿,G49刀具长度取消。
G43在Z轴第一次
走刀时用,即下到Z10安全平面的时候使用,如:G43 G00 Z10 H01。
当该把刀程序执行完全结束后用G49G00Z100取消长度补偿。
2、刀具半径补偿:G41刀具左补偿,外轮廓加工:顺时针走刀,顺铣时沿刀具进刀方向看,刀具与工件左侧铣削。
内轮廓加工:逆时针走刀,G41G01X-25F200D01。
G42刀具右补偿(一般不使用)。
3、G40刀具半径补偿取消。
1、加工尺寸不正确时,修改G41半径补偿的方法:
如:要求加工100×100mm的凸台,实测为102×102mm。
参数OFFET/SETTING→刀偏(补正)→形状D→-1→+输入。
如:要求加工100×100mm的凸台,实测为98×98mm。
参数OFFET/SETTING→刀偏(补正)→形状D→1→+输入。
前言数控车床通常连续实行各种切削加工,刀架在换刀时前一刀具刀尖位置和新换的刀具位置之间会产生差异,刀具安装也存在误差、刀具磨损和刀尖圆弧半径等误差,若不利用刀具补偿功能予以补偿,就切削不出符合图样要求形状的零件.此外,合理利用刀具补偿还可以简化编程。
数控车床的刀具补偿可分为两类,即刀具位置补偿和刀具半径补偿。
1 刀具位置补偿加工过程中,若使用多把刀具,通常取刀架中心位置作为编程原点,即以刀架中心! 为程序的起始点,如图1所示,而刀具实际移动轨迹由刀具位置补偿值控制.由图1(a)可见,刀具位置补偿包含刀具几何补偿值和磨损补偿值。
图1 刀具位置补偿由于存在两种形式的偏移量,所以刀具位置补偿使用两种方法,一种方法是将几何补偿值和磨损补偿值分别设定存储单元存放补偿值,其格式为:另一种方法是将几何偏移量和磨损偏移量合起来补偿,如图(b)所示,其格式为:总补偿值存储单元编号有两个作用,一个作用是选择刀具号对应的补偿值,并执行刀具位置补偿功能;另一个作用是当存储单元编号00时可以取消位置补偿,例如T0100,表示消去+号刀具当前的补偿值。
图2表示位置补偿的作用,图2中的实线是刀架中心A 点的编程轨迹线,虚线是执行位置补偿时A 点的实际轨迹线,实际轨迹的方位和X、Z轴的补偿值有关,其程序为:N010 G00 X10 Z-10 T0202;N020 G01 Z-30;N030 X20 Z—40 T0200;图2 刀具位置补偿作用数控车床系统刀具结构如图3所示,图3中P为假想刀尖,S为刀头圆弧圆心,r为刀头半径,A为刀架参考点。
图3 车刀结构车床的控制点是刀架中心,所以刀具位置补偿始终需要。
刀具位置补偿是用来实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架参考点之间的转换,对应图3中A与S之间的转换,但是实际上我们不能直接测得这两个中心点之间的距离矢量,而只能测得假想刀尖! 与刀架参考点$之间的距离。
为了简便起见,不妨假设刀头半径r=0,这时可采用刀具长度测量装置测出假想刀尖点P 相对于刀架参考点的坐标和,并存入刀具参数表中。
FANUC0系统部分参数功能说明1.刀具半径补偿(CUTTER_R_COMP):该参数决定刀具半径补偿的大小。
当刀具在加工过程中出现偏差时,可以通过调整这个参数来使刀具路径与期望的路径更加接近。
2.预置刀具半径补偿(PRESET_R_COMP):该参数用于设置预置刀具半径补偿的大小。
预置刀具半径补偿是在程序中设置的,用于预先补偿刀具半径误差。
可以通过调整这个参数来改变刀具对工件的加工效果。
3.进给速度修正(FEED_SPEED):该参数用于修正进给速度的大小。
当切削条件或刀具磨损改变时,可以通过调整这个参数来使进给速度与期望的速度一致。
4.回转半径(RADIUS):该参数用于设置回转半径的大小。
当机床执行圆弧插补运动时,可以通过调整这个参数来改变圆弧的半径,从而实现不同大小的加工。
5.光滑度(SMOOTHNESS):该参数用于调整运动的光滑度。
光滑度越大,机床运动的曲线越平滑。
可以通过调整这个参数来改变机床的运动轨迹,从而实现更精确的加工。
6.切削力限制(FORCE_LIMIT):该参数用于限制切削力的大小。
当机床在加工过程中出现过大的切削力时,可以通过调整这个参数来限制切削力的大小,以保护机床和刀具的安全。
7.加工系数(PROCESS_COEFFICIENT):该参数用于调整加工的精度和速度。
可以通过调整这个参数来改变加工的速度和精度,以满足不同的加工需求。
8.安全高度(SAFE_HEIGHT):该参数用于设置安全高度的大小。
安全高度是机床在加工过程中离开工件的高度,以确保机床和刀具的安全。
可以通过调整这个参数来改变安全高度的大小。
9.原点补偿(ORIGIN_OFFSET):该参数用于补偿机床运动轴的原点位置。
可以通过调整这个参数来校正运动轴的原点位置,以保证加工的精度。
10.加速度(ACCELERATION):该参数用于调整机床的加速度。
加速度越大,机床的加工速度越快。
可以通过调整这个参数来改变机床的加工速度,以提高生产效率。
刀具半径补偿方向的判定原则(最新版)目录1.刀具半径补偿的定义和作用2.刀具半径补偿方向的判定原则3.刀具半径补偿的实际应用案例4.刀具半径补偿的注意事项正文一、刀具半径补偿的定义和作用刀具半径补偿是数控加工中的一种技术,用于在加工过程中自动调整刀具与工件之间的距离,以保证加工精度。
刀具半径补偿分为左补偿和右补偿,其作用是防止刀具在加工过程中与工件发生碰撞,提高加工效率和精度。
二、刀具半径补偿方向的判定原则1.刀具前进方向左侧进行补偿,称为左刀补。
左刀补的原则是:当刀具在加工过程中,其前进方向的左侧距离工件表面较近时,需要进行左刀补。
此时,刀具的半径补偿值为负数。
2.刀具前进方向右侧进行补偿,称为右刀补。
右刀补的原则是:当刀具在加工过程中,其前进方向的右侧距离工件表面较近时,需要进行右刀补。
此时,刀具的半径补偿值为正数。
三、刀具半径补偿的实际应用案例在加工中心的刀具补偿功能中,刀具半径补偿是一个非常重要的环节。
以下为例:假设有一个直径为 100mm 的圆柱形工件,需要用一个直径为 20mm的刀具进行加工。
此时,刀具的半径为 10mm。
为了避免刀具与工件发生碰撞,需要进行刀具半径补偿。
根据刀具半径补偿的原则,当刀具在加工过程中,其前进方向的左侧距离工件表面较近时,需要进行左刀补。
此时,刀具的半径补偿值为负数,即 -10mm。
同理,当刀具在加工过程中,其前进方向的右侧距离工件表面较近时,需要进行右刀补。
此时,刀具的半径补偿值为正数,即 +10mm。
四、刀具半径补偿的注意事项1.刀具半径补偿的值应根据实际加工情况进行调整,避免补偿过大或过小,影响加工精度。
2.在进行刀具半径补偿时,应注意刀具的旋转方向与补偿方向的一致性,以保证加工效果。
3.在使用刀具半径补偿功能时,应正确设置刀具的长度补偿和半径补偿,避免因设置不当导致的加工误差。
总之,刀具半径补偿方向的判定原则对于保证加工精度和提高加工效率具有重要意义。
数控机床与编程课后习题参考答案第1章1 数控机床由哪几部分组成?答:数控机床主要由机床本体,数控系统,驱动系统,辅助装置等几个部分组成。
2 数控机床有哪些类型?答:数控车床,数控卧式镗床,数控立式升降台铣床,五坐标摆动工作台铣床,五坐标摆头铣床。
3 数控机床加工有哪些特点?答:适应性强,精度高,效率高,减轻劳动强度`改善劳动条件。
4 什么是点位控制及轮廓控制?所用的数控机床有何不同?答:(1)点位控制或位置控制数控机床只能控制工作台或刀具从一个位置精确地移动到另一个位置,在移动过程中不进行加工,各个运动轴可以同时移动,也可以依次移动。
如数控镗·钻·冲·数控点焊机及数控折弯机等机等均属此类机床(2)轮廓控制数控机床能够同时对两个或两个以上坐标轴进行连续控制,具有插补功能,工作台或刀具边移动边加工。
如数控铣·车·磨·及加工中心等是典型的轮廓控制数控机床,数控火焰切割机,数控线切割及数控绘图机等也都采用轮廓控制系统。
5 什么是开环控制系统,闭环控制系统和半闭环控制系统?它们各有何特点?答:(1)开环控制数控机床不带位置检测反馈装置,通常使用功率步进电动机或电液马达作为执行机构,数控装置输出的脉冲通过环形分配器和驱动电路,使步进电动机转过相应的步距角,再经过减速齿轮带动丝杠旋转,最后转换为移动部件的直线位移。
其反应快,调试方便,比较稳定,维修简单。
但系统对移动部件的误差没有补偿和矫正,步进电动机的步距误差,齿轮与丝杠等的传动链误差都将反应到被加工零件的精度中去,所以精度比较低。
此类数控机床多为经济类机床。
(2)闭环控制数控机床带有检测反馈装置,位置检测器安装在机床运动部件上,加工中将检测到的实际运行位置值反馈到数控装置中,与输入的指令位置相比较,用差值对移动部件进行控制,其精度高。
从理论上说,闭环系统的控制精度主要取决于检测装置的精度,但这不意味着可以降低机床的结构与传动链的要求,传动系统的刚性不足及间隙,导轨的爬行等各种因素将增加调试的困难,严重时会使闭环控制系统的品质下降甚至引起震荡。
【四】刀具长度补偿和半径补偿数控加工中,刀具实际所在的位置往往和编程时刀具理论上应在的位置不同,这是我们需要重新根据刀具位置来修改程序,然而正如大家知道的,修改程序是一件多么繁杂而易错的环节,因此,刀具补偿的概念就应运而生。
所谓刀具补偿就是用来补偿刀具实际安装位置与理论编程位置之差的一种功能。
使用刀具补偿功能后,改变刀具,只需要改变刀具位置补偿值即可,而不必修改数控程序.刀具补偿中我们经常用的有长度补偿和半径补偿,一般初入数控行业的人很难熟练的使用这两种补偿,下面我们就这两种补偿方式详细讲解一下。
一、刀具长度补偿1、刀具长度补偿的概念首先我们应了解一下什么是刀具长度。
刀具长度是一个很重要的概念.我们在对一个零件编程的时候,首先要指定零件的编程中心,然后才能建立工件编程坐标系,而此坐标系只是一个工件坐标系,零点一般在工件上。
长度补偿只是和Z坐标有关,它不象X、Y 平面内的编程零点,因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变,对于Z 坐标的零点就不一样了。
每一把刀的长度都是不同的,例如,我们要钻一个深为50mm的孔,然后攻丝深为45mm,分别用一把长为250mm的钻头和一把长为350mm的丝锥。
先用钻头钻孔深50mm,此时机床已经设定工件零点,当换上丝锥攻丝时,如果两把刀都从设定零点开始加工,丝锥因为比钻头长而攻丝过长,损坏刀具和工件。
此时如果设定刀具补偿,把丝锥和钻头的长度进行补偿,此时机床零点设定之后,即使丝锥和钻头长度不同,因补偿的存在,在调用丝锥工作时,零点Z坐标已经自动向Z+(或Z)补偿了丝锥的长度,保证了加工零点的正确。
2、刀具长度补偿指令通过执行含有G43(G44)和H指令来实现刀具长度补偿,同时我们给出一个Z坐标值,这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。
另外一个指令G49是取消G43(G44)指令的,其实我们不必使用这个指令,因为每把刀具都有自己的长度补偿,当换刀时,利用G43(G44)H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
言1.刀具半径补偿的基本概念2.在轮廓加工过程中,由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等),刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。
如在图1中,粗实线为所需加工的零件轮廓,点划线为刀具中心轨迹。
由图可见在进行内轮廓加工时,刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。
在进行外轮廓加工时,刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。
这种偏移,称为刀具半径补偿。
3.采用刀具半径补偿的作用和意义数控机床一般都具备刀具半径补偿的功能。
在加工中,使用数控系统的刀具半径补偿功能,就能避开数控编程过程中的繁琐计算,而只需计算出刀具中心轨迹的起始点坐标值就可。
同时,利用刀具半径补偿功能,还可以实现同一程序的粗、精加工以及同一程序的阴阳模具加工等功能。
4.刀具半径补偿指令的使用方式根据ISO 标准规定,当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的左边时,称为左刀补,用G41表示;刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右边时,称为右刀补,用G42表示;注销刀具半径补偿时用G40表示。
2 刀具半径补偿过程1.刀具半径补偿建立:当输入BS缓冲器的程序段包含有G41/G42命令时,系统认为此时已进入刀补建立状态。
当以下条件成立时,加工中心以移动坐标轴的形式开始补偿动作。
1.有G41或G42被指定;2.在补偿平面内有轴的移动;3.指定了一个补偿号或已经指定一个补偿号但不能是D00;4.偏置(补偿)平面被指定或已经被指定;5.G00或G01模式有效。
2.补偿模式:在刀具补偿进行期间,刀具中心轨迹始终偏离编程轨迹一个刀具半径值的距离。
此时半径补偿在G00、G01、G02、G03情况下均有效。
3.取消补偿:使用G40指令消去程序段偏置值,使刀具撤离工件,回到起始位置,从而使刀具中心与偏程轨迹重合。
当以下两种情况之一发生时加工中心补偿模式被取消。
①给出G40同时要有补偿平面内坐标轴移动。
②刀具补偿号为D00。
3 刀具半径补偿在加工中心中的应用有了刀具半径自动补偿功能,除可免去刀心轨迹的人工计算外,还可利用同一加工程序去完成粗、精加工及阴阳模具加工等。
CNC SeriesKND—1000T(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型)车床用数控系统用 户 手 册北京凯恩帝数控技术公司B12B-T00N-0003KND LTD,2008C目 录第一篇 概 述 篇1 概要…………………………………………………………………………………………1-11.1 CNC机床的一般操作 …………………………………………………………1-11.2 阅读说明书注意事项 ……………………………………………………………1-2第二篇 编 程 篇1 概要 …………………………………………………………………………………………1-11.1 刀具沿着工件的形状运动─插补功能 …………………………………………1-11.2 进给─进给功能 …………………………………………………………………1-21.3 加工图纸和刀具的运动 …………………………………………………………1-31.4 切削速度─主轴功能 ……………………………………………………………1-61.5 各种加工时选用的刀具─刀具功能 ……………………………………………1-61.6 各种功能操作指令—辅助功能 …………………………………………………1-71.7 程序的构成 ………………………………………………………………………1-71.8 刀具补偿功能 ……………………………………………………………………1-91.9 刀具移动的范围─行程校验 ……………………………………………………1-92 控制轴 ………………………………………………………………………………………2-12.1 控制轴数 …………………………………………………………………………2-12.2 设定单位 …………………………………………………………………………2-12.3 最大行程 …………………………………………………………………………2-13 准备功能 ……………………………………………………………………………………3-14 插补功能 ……………………………………………………………………………………4-14.1 定位(G00) …………………………………………………………………4-14.2 直线插补(G01) ……………………………………………………………4-14.3 圆弧插补(G02,G03) …………………………………………………4-25 切螺纹(G32、G34)…………………………………………………………………………5-15.1 切螺纹指令G32…………………………………………………………………5-15.2 切变螺距螺纹指令G34………………………………………………………………5-56 进给功能 ……………………………………………………………………………………6-16.1 快速进给……………………………………………………………………………6-16.2 切削进给……………………………………………………………………………6-16.3 自动加减速…………………………………………………………………………6-26.4 程序段拐角处的速度控制…………………………………………………………6-36.5 暂停(G04)……………………………………………………………………6-47 参考点…………………………………………………………………………………………7-17.1 自动返回参考点(G28)………………………………………………………7-18 坐标系…………………………………………………………………………………………8-1- 1 -8.1 零件坐标系的设定(G50)……………………………………………………8-18.2 坐标系平移…………………………………………………………………………8-18.3 自动坐标系设定……………………………………………………………………8-28.4 工件坐标系的偏置平移……………………………………………………………8-38.5 工件坐标系平移的直接测量输入…………………………………………………8-49 坐标值和尺寸…………………………………………………………………………………9-19.1 绝对值指令和增量值指令…………………………………………………………9-19.2 英制与公制的转换(G20,G21)…………………………………………9-29.3 小数点编程…………………………………………………………………………9-39.4 直径指定和半径指定………………………………………………………………9-410 主轴功能(S功能)………………………………………………………………………10-110.1 主轴速度指令……………………………………………………………………10-110.2 模拟主轴换档……………………………………………………………………10-210.3 恒线速控制………………………………………………………………………10-310.4 主轴卡盘控制……………………………………………………………………10-610.5 台尾控制…………………………………………………………………………10-610.6 主轴旋转暂停机能………………………………………………………………10-711 刀具功能……………………………………………………………………………………11-111.1 换刀过程…………………………………………………………………………11-111.2 刀架输入信号检查机能…………………………………………………………11-211.3 后刀架选择机能…………………………………………………………………11-211.4 换刀相关参数……………………………………………………………………11-212 辅助功能……………………………………………………………………………………12-112.1 一般M代码…………………………………………………………………………12-112.2 用户转跳机能M代码:M91/M92,M93/M94………………………………………12-312.3 特殊M代码:M21/M22,M23/M24…………………………………………………12-312.4 辅助机能参数……………………………………………………………………12-412.5 与辅助机能有关的报警…………………………………………………………12-713 程序的构成…………………………………………………………………………………13-113.1 程序………………………………………………………………………………13-113.2 程序结束…………………………………………………………………………13-613.3 文件结束…………………………………………………………………………13-614 简化编程功能………………………………………………………………………………14-114.1 单一型固定循环(G90,G92,G94,G93)……………………14-114.2 复合型固定循环(G70~G76)…………………………………………14-914.3 倒角和拐角半径R(过渡圆)…………………………………………………14-2115 补偿功能……………………………………………………………………………………15-115.1 刀具偏置…………………………………………………………………………15-115.2 刀尖半径补偿(G40~G42)……………………………………………15-4- 2 -15.2.1 假想刀尖………………………………………………………………15-415.2.2 假想刀尖的方向………………………………………………………15-615.2.3 补偿号码………………………………………………………………15-715.2.4 加工位置及移动指令…………………………………………………15-815.2.5 刀尖半径补偿的注意事项……………………………………………15-1115.2.6 刀尖半径补偿的详细说明……………………………………………15-1415.3 偏置量的程序输入(G10)…………………………………………………15-3316 刀具偏置的手动测量输入 ………………………………………………………………16-116.1 偏置量的计数方式输入…………………………………………………………16-116.2 刀具偏置的直接测量输入………………………………………………………16-116.3 刀具偏置输入方式2……………………………………………………………16-117 测量机能……………………………………………………………………………………17-117.1 跳跃机能(G31)……………………………………………………………17-117.2 自动刀具测量补偿(G36,G37)………………………………………17-218 工件坐标系选择……………………………………………………………………………18-118.1 工件坐标系(G54~59)…………………………………………………18-118.2 用编程指令变更工件坐标系零点偏置值(G10) ……………………………18-218.3 自动坐标系设定…………………………………………………………………18-219 用户宏程序…………………………………………………………………………………19-119.1 用户宏指令………………………………………………………………………19-119.2 用户宏程序本体…………………………………………………………………19-119.3 用户宏程序实例…………………………………………………………………19-9第三篇 操 作 篇1 概要……………………………………………………………………………………………1-11.1 手动操作……………………………………………………………………………1-11.2 刀具按程序移动─自动运转………………………………………………………1-21.3 自动运行的操作……………………………………………………………………1-31.4 程序调试……………………………………………………………………………1-31.5 程序的编辑…………………………………………………………………………1-51.6 数据的显示,设定…………………………………………………………………1-51.7 显示…………………………………………………………………………………1-81.8 数据的输入输出……………………………………………………………………1-92 操作面板说明…………………………………………………………………………………2-12.1 LCD/MDI面板………………………………………………………………2-12.2 机床操作面板………………………………………………………………………2-43 电源的接通和切断……………………………………………………………………………3-13.1 接通电源……………………………………………………………………………3-13.2 切断电源……………………………………………………………………………3-1- 3 -4 手动操作………………………………………………………………………………………4-14.1 手动返回参考点……………………………………………………………………4-14.2 手动连续进给………………………………………………………………………4-14.3 单步进给……………………………………………………………………………4-34.4 手轮进给……………………………………………………………………………4-44.5 手动程序回零方式…………………………………………………………………4-54.6 手动绝对值开关……………………………………………………………………4-54.7 手动辅助机能操作…………………………………………………………………4-95 自动运行………………………………………………………………………………………5-15.1 自动运行……………………………………………………………………………5-15.2 自动运转的启动……………………………………………………………………5-25.3 自动运转的执行……………………………………………………………………5-25.4 自动运转的停止……………………………………………………………………5-36 试运转…………………………………………………………………………………………6-16.1 全轴机床锁住………………………………………………………………………6-16.2 辅助功能锁住(机床软操作面板)………………………………………………6-16.3 进给速度倍率………………………………………………………………………6-16.4 快速进给倍率………………………………………………………………………6-26.5 空运转………………………………………………………………………………6-26.6 单程序段……………………………………………………………………………6-26.7 进给保持后或停止后的再启动……………………………………………………6-46.8 跳过任选程序段(机床软操作面板)……………………………………………6-47 安全操作………………………………………………………………………………………7-17.1 急停…………………………………………………………………………………7-17.2 超程…………………………………………………………………………………7-18 报警处理………………………………………………………………………………………8-19 程序存储、编辑………………………………………………………………………………9-19.1 程序存储、编辑操作前的准备……………………………………………………9-19.2 把程序存入存储器中………………………………………………………………9-19.3 把由多个程序组成的一个文件的内容存到存储器中……………………………9-29.4 程序检索……………………………………………………………………………9-29.5 程序的删除…………………………………………………………………………9-39.6 删除全部程序………………………………………………………………………9-39.7 程序的输出…………………………………………………………………………9-39.8 全部程序的输出……………………………………………………………………9-39.9 顺序号检索…………………………………………………………………………9-39.10 存储器中存储的程序和编程器中程序的比较 …………………………………9-49.11 字的插入、修改、删除 …………………………………………………………9-49.12 存储程序的个数…………………………………………………………………9-8- 4 -10 数据的显示、设定 ………………………………………………………………………10-110.1 补偿量……………………………………………………………………………10-110.2 设置参数的设定…………………………………………………………………10-210.3 用户宏变量的显示及设定………………………………………………………10-410.4 参数………………………………………………………………………………10-510.5 螺距误差补偿数据………………………………………………………………10-710.6 诊断………………………………………………………………………………10-710.7 机床软操作面板的显示及设定…………………………………………………10-811 显示…………………………………………………………………………………………11-111.1 状态显示…………………………………………………………………………11-111.2 键入数据显示……………………………………………………………………11-111.3 程序号、顺序号的显示…………………………………………………………11-111.4 程序存储器使用量的显示………………………………………………………11-211.5 指令值的显示……………………………………………………………………11-211.6 现在位置的显示…………………………………………………………………11-411.7 加工时间、零件数显示…………………………………………………………11-611.8 报警显示…………………………………………………………………………11-611.9 索引内容的显示…………………………………………………………………11-712 数据的输出及电子盘 ……………………………………………………………………12-112.1 刀具补偿量………………………………………………………………………12-112.2 参数………………………………………………………………………………12-112.3 电子盘……………………………………………………………………………12-213 图形功能……………………………………………………………………………………13-113.1 图形参数设定……………………………………………………………………13-213.2 图形参数的含义说明……………………………………………………………13-213.3 刀具路径的描述…………………………………………………………………13-313.4 举例………………………………………………………………………………13-4 14与驱动相关的特性说明……………………………………………………………………14-114.1 切削速度上限……………………………………………………………………14-114.2 快速移动速度的设定……………………………………………………………14-114.3 电子齿轮比的设置………………………………………………………………14-114.4 升,降速时间常数的设定………………………………………………………14-214.5 参数设定…………………………………………………………………………14-214.6 驱动器报警………………………………………………………………………14-315 几点说明……………………………………………………………………………………15-115.1 标准出厂参数的设置及存储器清除 ……………………………………………15-115.2 不检查超程………………………………………………………………………15-115.3 间隙补偿说明……………………………………………………………………15-1- 5 -15.5 开机不进入正常的画面 …………………………………………………………15-115.6 ROM奇偶报警,开机时CMOS数据丢失,RAM检查 …………………15-216 U盘使用说明………………………………………………………………………………16-1第四篇 连 接 篇1 系统结构………………………………………………………………………………………1-11.1 系统组成 ……………………………………………………………………………1-11.2 系统安装尺寸………………………………………………………………………1-21.2.1 K1000TI系统…………………………………………………………………1-41.2.2 K1000TII系统…………………………………………………………………1-51.2.3 K1000TIII系统………………………………………………………………1-62 内部连接………………………………………………………………………………………2-12.1 系统内部连接图 ……………………………………………………………………2-12.2 电源插座信号排列 …………………………………………………………………2-22.3 主板设定开关说明 …………………………………………………………………2-32.4 显示控制板板设定开关说明 ………………………………………………………2-33 外部连接………………………………………………………………………………………3-13.1 系统连接框图………………………………………………………………………3-13.1.1 配步进机时的连接图……………………………………………………3-13.1.2 配数字交流伺服时的连接图……………………………………………3-23.2 CNC到驱动器的连接……………………………………………………………3-33.2.1 CNC到驱动器的信号接口图…………………………………………3-33.2.2 连接器信号表 ……………………………………………………………3-43.2.3 信号说明 …………………………………………………………………3-43.2.4 电缆制作说明……………………………………………………………3-73.3 RS232-C标准串行接口……………………………………………………3-93.4 模拟主轴接口的连接………………………………………………………………3-93.5 附加操作面板的连接………………………………………………………………3-103.6 分离操作盒接口的连接……………………………………………………………3-123.7 主轴位置编码接口的连接…………………………………………………………3-123.8 CAN总线接口的连接………………………………………………………………3-124 机床接口………………………………………………………………………………………4-14.1 输入信号接口说明 …………………………………………………………………4-14.2 输出信号接口说明 …………………………………………………………………4-24.3 输入输出信号表 ……………………………………………………………………4-44.3.1 输入信号诊断表 ……………………………………………………4-44.3.2 输出信号诊断表 ……………………………………………………4-64.3.3输入输出信号在插座中的排列………………………………4-8- 6 -4.4.1 输入信号………………………………………………………………4-94.4.2 输出信号………………………………………………………………4-164.4.3 M代码电平/脉冲输出说明………………………………………………4-18第五篇 附 录 篇附录1 关于记忆型螺距误差补偿功能…………………………………………………………1-1 附录2 G 功能一览表……………………………………………………………………………2-1 附录3 指令值范围一览表………………………………………………………………………3-1 附录4 二,十进制转换表………………………………………………………………………4-1 附录5 报警一览表………………………………………………………………………………5-1 附录6 电源接通及复位时的状态………………………………………………………………6-1 附录7 规格一览表………………………………………………………………………………7-1 附录8 PLC参数一览表………………………………………………………………………8-1 附录9 参数一览表………………………………………………………………………………9-1 附录10 操作一览表 ……………………………………………………………………………10-1 附录11 CNC状态的诊断信息………………………………………………………………11-1 附录12 机床调试 ………………………………………………………………………………12-1 附录13 通讯软件说明 …………………………………………………………………………13-1- 7 -第一篇 概 述 篇第一篇 概 述 篇1. 概要K1000T系统屏幕为分辨率640×480的彩色/单色7.4~8.4英寸液晶显示器 。
福建省鸿源技工学校课时授课计划
(2013 —2014 学年度第2学期)
课程名称:数控机床编程与操作任课教师:王公海
章节内容1-7刀具补偿功能
授课班级12数控授课日期
授课方式讲授作业练习习题册对应部分
目的要求掌握刀具补偿功能原理
重点难点G40/G41/G42
复习题巩固上节课知识点
仪器教具粉笔黑板
审批意见
审批人: 20 年月日
讲授内容和过程方法与指导一、数控车床用刀具的交换功能
1.刀具的交换
指令格式一:T0101;
该指令为FANUC系统转刀指令,前面的T01表示换1号刀,后
面的01表示使用1号刀具补偿。
福建省劳动和社会保障厅制
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讲授内容和过程方法与指导二、刀具补偿功能
1.刀具补偿功能的定义
定义:数控机床根据刀具实际尺寸,自动改变机床坐标轴或刀
具刀位点位置,使实际加工轮廓和编程轨迹完全一致的功能。
分类:刀具偏移(也称为刀具长度补偿)、刀尖圆弧半径补偿。
2.刀位点的概念
概念:指编制程序和加工时,用于表示刀具特征的点,也是对
刀和加工的基准点。
数控车刀的刀位点
三、刀具偏移补偿
1.刀具偏移的含义
含义:用来补偿假定刀具长度与基准刀具长度之长度差的功
能。
车床数控系统规定X轴与Z轴可同时实现刀具偏移。
分类:刀具几何偏移、刀具磨损偏移。
刀具偏移补偿功能示例
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讲授内容和过程方法与指导FANUC 系统的刀具几何偏移补偿参数设置
图中的代码“T”指刀沿类型,不是指刀具号,也不是指刀补
号。
FANUC 系统的刀具几何偏移补偿参数设置
图中的代码“T”指刀沿类型,不是指刀具号,也不是指刀补
号。
2.利用刀具几何偏移进行对刀操作
(1)对刀操作的定义
定义:调整每把刀的刀位点,使其尽量重合于某一理想基准点。
(2)对刀操作的过程
1)手动操作加工端面,记录下刀位点的Z向机械坐标值。
2)手动操作加工外圆,记录下刀位点的X向机械坐标值,停
机测量工件直径,计算出主轴中心的机械坐标值。
3)将X、Z值输入相应的刀具几何偏移存储器中。
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讲授内容和过程方法与指导
数控车床的对刀过程
(3)利用刀具几何偏移进行对刀操作的实质
利用刀具几何偏移进行对刀的实质就是利用刀具几何偏
移使工件坐标系原点与机床原点重合。
3.刀具偏移的应用
利用刀具偏移功能,可以修整因对刀不正确或刀具磨损等原因
造成的工件加工误差。
例加工外圆表面时,如果外圆直径比要求的尺寸大了0.2mm,
此时只需将刀具偏移存储器中的X值减小0.2,并用原刀具及
原程序重新加工该零件,即可修整该加工误差。
同样,如出现
Z方向的误差,则其修整办法相同。
四、刀尖圆弧半径补偿(G40、G41、G42)
1.刀尖圆弧半径补偿的定义
为确保工件轮廓形状,加工时不允许刀具刀尖圆弧的圆心运动
轨迹与被加工工件轮廓重合,而应与工件轮廓偏移一个半径
值,这种偏移称为刀尖圆弧半径补偿。
圆弧形车刀的刀刃半径
偏移也与其相同。
2.假想刀尖与刀尖圆弧半径
在理想状态下,我们总是将尖形车刀的刀位点假想成一个点,
该点即为假想刀尖(图中的A点)。
假想刀尖示意图
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讲授内容和过程方法与指导所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所构成的假想圆半径(图
中的r)。
实践中,所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧,
假想刀尖在实际加工中是不存在的。
3.未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析
(1)加工台阶面或端面时,对加工表面的尺寸和形状影响不
大,但在端面的中心位置和台阶的清角位置会产生残留误差,
如图所示。
(2)加工圆锥面时,对圆锥的锥度不会产生影响,但对锥面
的大小端尺寸会产生较大的影响,通常情况下,会使外锥面的
尺寸变大,而使内锥面的尺寸变小,如图所示。
(3)加工圆弧时,会对圆弧的圆度和圆弧半径产生影响。
加
工外凸圆弧时,会使加工后的圆弧半径变小,其值=理论轮廓
半径R–刀尖圆弧半径r,如图所示。
加工内凹圆弧时,会使加工后的圆弧半径变大,
其值=理论轮廓半径R+刀尖圆弧半径r,如图所示。
4.刀尖圆弧半径补偿指令
(1)指令格式
G41 G01/G00 X Y F ;(刀尖圆弧半径左补偿)
G42 G01/G00 X Y F ;(刀尖圆弧半径右补偿)
G40 G01/G00 X Y ;(取消刀尖圆弧半径补偿)
2)指令说明
刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别:
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讲授内容和过程方法与指导
刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别
a)后置刀架,+Y轴向外b)前置刀架,+Y轴向内
5.圆弧车刀刀沿位置的确定
数控车刀的刀沿位置
a)后置刀架,+Y轴向外b)前置刀架,+Y轴向内c)具体
刀具的相应刀沿号
P–假想刀尖点S–刀沿圆心位置r–刀尖圆弧半径
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讲授内容和过程方法与指导
部分典型刀具的刀沿号
a)后置刀架的刀沿位置号b)前置刀架的刀沿位置号
6.刀尖圆弧半径补偿过程
刀尖圆弧半径补偿的过程分为三步:即刀补的建立,刀补的
进行和刀补的取消。
刀尖圆弧半径补偿过程
FC—刀补建立CDE—刀补执行EF—刀补取消
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讲授内容和过程方法与指导7.进行刀具半径补偿时应注意的事项
(1)刀具圆弧半径补偿模式的建立与取消程序段只能在G00
或G01移动指令模式下才有效。
(2)G41/G42不带参数,其补偿号(代表所用刀具对应的刀
尖半径补偿值)由T指令指定。
该刀尖圆弧半径补偿号与刀具
偏置补偿号对应。
(3)采用切线切入方式或法线切入方式建立或取消刀补。
对
于不便于沿工件轮廓线方向切向或法向切入切出时,可根据情
况增加一个过渡圆弧的辅助程序段。
(4)为了防止在刀具半径补偿建立与取消过程中刀具产生过
切现象,在建立与取消补偿时,程序段的起始位置与终点位置
最好与补偿方向在同一侧。
(5)在刀具补偿模式下,一般不允许存在连续两段以上的补
偿平面内非移动指令,否则刀具也会出现过切等危险动作。
(6)在选择刀尖圆弧偏置方向和刀沿位置时,要特别注意前
置刀架和后置刀架的区别。
8.使用刀具补偿功能时的加工实例
例试用刀具补偿功能等指令编写图所示工件外轮廓的加工程
序(内轮廓已加工完成, 以内孔定位与装夹)。
刀具补偿功能编程实例
a) 零件图b) 三维立体图
程序参见课本。