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数控铣削与车削编程中半径补偿的异同
已阅[529]次[2010/6/12]

【摘要】:在教学中发现学生经常把铣削和车削的半径补偿原理、使用方法搞混淆,特别是对车削的半径补偿认识不够深刻。特将铣削编程和车削编程中半径补偿的相同点与不同点做一对比介绍,使学生能熟练掌握并灵活应用。
  【关键词】:铣削编程;车削编程;半径补偿;异同点
  中图分类号:TH 文献标识码:B文章编号:1002-6908(2008)0110015-01
  
   半径补偿在数控编程中是非常重要的,半径补偿一般可以分为铣削编程中的半径补偿和车削编程中的半径补偿。虽然都是半径补偿,但使用方法和原理上却有一些异同点。从日常教学来看,学生经常搞混这两种补偿方式。现对其异同点介绍如下。
  
  1. 铣削与车削半径补偿的定义
  
   1.1 铣削半径补偿
   我们都知道铣刀是有一定半径值的,而我们编程时为了方便是把铣刀假想为一点,按照图形轨迹编制程序的。而在加工中,是刀具周边的切削刃在切削工件,使工件成型。这时在程序中就需要使用半径左补偿或者右补偿(图1)来控制刀具中心轨迹向左或者向右偏移一个半径值,才能正确的加工工件,否则将产生过切或者欠切。所以这个半径补偿,补偿的值就是铣刀的半径r值。如图1所示是左补偿与右补偿示意图。
   1.2 车削半径补偿
   在车削编程时,为了编程方便,我们也是把车刀看作是一个点,常称为假想点(图2所示的编程点),按照工件的轮廓编程。而实际这一点是并不存在的。任何一把车刀,其刀尖部分都是有圆弧的。其切削点在加工外圆和端面是固定的,图二的两个切削点即为加工外圆和端面的切削点。当车削锥面、圆弧或者曲面时,切削点是随着工件形状变化而变化的,这样就会产生过切和欠切现象。为了解决这一问题,我们引入了车刀的刀尖半径补偿功能,它允许编程者以假想的刀尖位置(编程点)编程,然后给出刀尖圆弧半径值,由系统自动计算补偿值,生成刀具路径,完成对工件的自动加工。所以车削编程中的半径补偿补偿的是刀尖部分的半径值,如图2所示R值。
  
  2. 左补偿与右补偿的定义
  
   根据ISO的规定,沿刀具前进方向观察,当刀具中心轨迹位于零件轮廓右边时,称为刀具半径右补偿;反之称为刀具半径左补偿。
   但这个说法并不全面。就图1来说,如果说从外向里沿着刀具进给方向看,则图1a是左补偿,图1b是右补偿;如果从里向外沿刀具进给方向看则图1a就变成右补偿,图1b就变成左补偿了。所以,我们在定义左、右补偿时,还应该确定从哪个方向看下去。通过总结,得出一个规律:沿着与加工平面垂直坐标轴的负向看去,刀具轨迹沿着工件的左侧偏移时为左补偿,沿着右侧偏移时为右补偿。
   下面在以一数控车床为例,说明车削编程时的左、右补偿。
   如图3所示,为一内刀架的车床在车削工件时的半径补偿示意图。
   与加工平面垂直的Y轴可以用右手法则比出,其正方向为垂直于纸面向里。那么我们就应该沿着Y轴的负方向看(即从XZ平面的下方往上看)。此时,车削外表面时,刀具轨迹是沿着工件的右侧偏移的,所以应为右补偿(G42);车削内表面时,刀具轨迹是沿着工件的左侧偏移的,所以应该为左补偿(G41)。
  
  3. 数据设定上的不同
  
   3.1 铣削编程中半径补偿的设定方法
   铣削编程中半径补偿在使用前只需在半径补偿画面相应的位置设置刀具的直径值D或者半径值R即可,如图4所示。半径或直径值可以通过卡尺或者对刀仪来测量。
   3.2 车削编程中半径补偿的设定方法
   车削编程中半径补偿在使用前需在半径补偿画面相应的位置设置刀尖半径值R和假想刀尖方位号T。如图五所示:
   刀尖半径值R的大小一般在刀片的背面上是标注出来的。
   这里多了一个刀尖方位号T,是什么原因呢?上面已经介绍了,数控车床在编程时都是按照假想刀尖(如上图的编程点)编程的,假想刀尖方位不同,即刀具在切削时所摆的位置不同,则补偿量与补偿方向也不相同。从刀尖圆弧中心观察的假想刀尖的方位是由切削时刀具安装的方向决定的,它必须同半径补偿值一起提前设定。才能保证补偿值正确。假想刀尖的方位可以从图6中的8种方式中选择。图示了刀具和起始位置之间的关系,设定时只须把刀具的位置和下图对照,将相应的刀位号填入T那一列相应的位置上即可。
  
  4. 半径补偿在程序中的调用方法
  
   4.1 铣削编程中半径补偿调用方式
   铣削编程中半径补偿的调用格式为G41/G42 D_,其中D是地址码,用来指定半径补偿号的,换句话说,指定的是半径补偿值在存储器中的存放位置。下面以图7为例说明调用方法
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