隨著先進機械制造業(yè)的發(fā)展，對零件加工精度的要求也越來越高，而刀具又是保證加工精度至關重要的一個環(huán)節(jié)，相對于普通車床傳統(tǒng)的加工方法，數控機床的刀具補償功能很好的解決了刀具因摩擦和自身結構等原因而帶來的精度下降問題，本文就刀具半徑補償的原因及其在數控車削中的運用等做簡要分析 　　 N'w;1,c+  
　　一、刀具半徑補償的原因 4<CHwIRHY  
　　數控車床總是按刀尖對刀，為了提高刀具的使用壽命和降低加工工件的表面粗糙度，通常將刀尖磨成半徑不大的圓弧(一般圓弧半徑R是0.2～1.6 之間，球頭車刀可達4mm)，但在實際的切削加工中，編程都是按照假想的刀尖來編程，即利用刀具的刀位點來編程，而不是實際的刀尖圓弧，而在車床刀具補償設定的畫面中，包括刀具位置補償、刀尖半徑補償、假想刀尖位置序號。即除了輸入刀具位置，刀頭圓角半徑外，還應輸入假想刀尖相對于圓頭刀中心的位置，這是因為內、外圓車刀或左、右偏刀的刀尖位置不同(如圖2 所示)，這樣在加工圓錐面和圓弧面的過程中，會因實際切削點和理想切削點的不同而造成刀具少切或過切現(xiàn)象，造成實際的刀具軌跡偏離編程軌跡，進而影響到零件的加工精度，為保證加工質量，必須引入刀具的半徑補償。 ^\Gaf5{  
　　二、刀具半徑補償的原理 3yn>9qt  
　　數控車床中的刀具半徑補償一般是通過刀具圓角半徑補償器來實現(xiàn)，編程人員在按零件輪廓編程時，將假想的刀具圓角半徑均設為零值，編程時以零件的輪廓來進行，但在進行加工之前，在數控車床相應的刀具補償號輸入刀具圓弧半徑值，則在實際的加工中，數控系統(tǒng)會自動根據加工程序和刀具圓弧半徑計算出理想的刀具的運動軌跡，使刀具偏離輪廓一個刀具半徑值進行刀具的圓角半徑的補償，從而完成零件的加工。早期的數控系統(tǒng)在確定刀具中心軌跡時，都采用讀一段、算一段、再走一段的B 功能刀具半徑補償(簡稱B 刀補)控制方法，它僅根據程序段的編程輪廓尺寸進行刀具半徑補償。將零件外形的軌跡偏移一個刀尖半徑的方法就是B 型刀具補償方式，這種方法簡單，但只能在執(zhí)行一程序段完成后，才處理下一程序段的運動軌跡，因此在兩程序的交點處會產生過切等現(xiàn)象。為解決上述問題、消除誤差，因此有必要再建立C 型刀具補償方式。C 型刀具補償方式在讀入一程序段時，并不馬上執(zhí)行，而是再讀入下一程序段，根據兩個程序段交點連接的情況計算相應的運動軌跡。由于讀取兩個程序段進行預處理，因此C 型刀具補償方式在輪廓上能進行更精確的補償(如圖3 所示)。CNC 系統(tǒng)大多采用直線過渡的C 刀補方式。 l'n"iQ!G  
　　三、數控車削刀具半徑補償的指令格式及注意事項 a^t#kdT  
　　采用刀具半徑補償功能時，先將刀具的半徑值預先存入存儲器中，執(zhí)行刀具半徑補償后，數控系統(tǒng)自動計算，并按照計算結果自動補償刀具。車刀刀具補償功能由程序中指定的T 代碼來實現(xiàn)。T 代碼由字母T后面跟4 位(或2 位)數碼組成，其中前兩位為刀具號，后兩位為刀具補償號，刀具補償號實際上是刀補償寄存器的地址號，該寄存中存放有刀具的X 軸偏置和Z 軸偏置量(各把刀具長度、寬度不同)刀尖圓弧半徑及假想刀尖位置序號。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 指令，如圖4 所示為前置刀架和后置刀架中刀具半徑補償指令的判定。 w0(A7L:L  
　　以下是FUNUC 系統(tǒng)在運用刀具半徑補償時的注意事項總結： *6=2UJcJ  
　　(1)由于G40、G41、G42 只能用G00、G01 結合編程，不允許與G02、G03 等其他指令結合編程，否則報警; ^noKk6Aaa  
　　(2)在編入G40、G41、G42 的G00、G01 前后兩個程序段中，X、Z 值至少有一個值發(fā)生變化，否則產生報警; pwU l&hwte  
　　(3)在調用新的刀具前，必須取消刀具補償，否則產生報警; : &>PN,q>  
　　(4)在G42 指令模式中，不允許有兩個連續(xù)的非移動指令，否則刀具在前面程序段終點的垂直位置停止，且產生過切或欠切現(xiàn)象，非移動指令包括：M、S、G04、G96 等等; /co^swz  
　　(5)在G74～G76、G90～G92 固定循環(huán)指令中不用刀尖半徑補償，因為是端面或軸徑固定循環(huán)，所以不需要刀補; _PZGns,u