数控铣削加工中刀具半径补偿和刀具位置补偿的应用技巧

数控铣削加工中刀具半径补偿和刀具位置补偿的应用技巧

王国庆

中车长春轨道客车股份有限公司转向架制造中心机加车间 130000

摘要：数控机床是21世纪新兴的科技，它有别于传统机床加工的方式，拥有着生产效率高、加工精度高、自动化程度高的数控机床加工方式是如今工业生产中普遍使用的方式。这其中最有成效的便是在高铁动车的零件生产方面。而在数控机床对高铁动车的零件进行铣削时，刀具的半径补偿是一个重点问题，如何进行正确的编程与计算一直都是工作人员大力研究的方向，只有正确地掌握了刀具的半径补偿的方式，才能更好的进行工件的铣削，能够大大的提高其加工精度和生产效率。

关键字：数控铣削；刀具半径补偿；刀具位置补偿；参数设置；高铁动车

引言：

高铁动车在行驶时，时速可达到300~400Km/h,所以其零件的质量必须要有保证。而在数控铣削中，要想提高产品的加工精度，需要刀具呈现出一个拥有半径较小的圆弧。但是在实际工作过程中，刀尖作为一个理想点，所以对于圆弧刀具来说，刀尖的落点便是圆心。如果工作人员不进行刀具的半径补偿，那么需要很大的工作量来计算出圆弧刀具的实际工作路线，以便于能够得到想要的加工产品。不过这种方式在编写程序时计算量很大并且非常复杂。而如果利用了刀具的刀尖圆弧半径补偿和刀具的位置补偿，那么便可以很好的减小工作人员编程时的工作量并且也能够大大提高产品的精度。

一、刀具半径补偿的简介

在数控机床的加工过程中，刀具补偿半径是控制刀具的刀尖做何种运动的方法。在现如今高铁动车零件的生产过程中，工作人员都是按照所需要加工的工件的外框进行程序的编制，所以在加工工件的内框时，需要将刀具的刀尖向工件的内侧做一个刀具半径的偏移；在加工工件的外框时，需要将刀具的刀尖向工件的外侧做一个刀具半径的偏移。刀具的半径偏移是由两条指令控制的，当刀尖的加工路线在工件外框的右边时，用G42指令实现并且称之为右刀补；当刀尖的加工路线在工件外框的左边时，用G41指令实现并且称之为左刀补。

二、刀具补偿的应用技巧

1、刀尖圆弧半径补偿

在数控机床的加工过程中，所使用的刀具一般都是刀尖为0.4~1.6毫米左右的圆弧刀尖，不可能只是一个点。因为如果只是一个点，刀尖的强度不够，很容易在加工过程中损坏，并且如果只是一个点无法保证产品的加工精度。而在工作人员在编程时所写入程序的是将刀尖看作一个点，称为刀位点。这就造成了在实际的加工过程中可能会出现误差，更有可能出现漏切的现象。而针对这一问题工作人员会对刀具的程序做出一个补偿的指令，这个就称为刀尖圆弧半径补偿。

通常在这个补偿指令中有三个指令，分别是：G40、G41、G42。其中G40是对刀具补偿的一个取消，G41是左刀补,G42是右刀补。利用左刀补比上右刀补即G41/G42便是半径补偿指令的程序代码，通常这个代码是没有参数的，在加工过程中，数控机床会根据半径补偿指令自动计算出刀位点的行动路线，并且根据计算出来的结果将刀具做一个半径偏移，以保证加工产品的精确度，这其中还需要采集刀具刀尖自身的圆弧半径值。

2、刀具位置补偿

在实际的数控机床加工中，是一个非常复杂的过程，所以在这个过程中一般都是使用的多把刀具。所以工作人员在编写程序时，通常都是将刀架的中心位置作为基本点从而进行编程，即程序的起点取决于刀架中心的位置。所以在加工过程中都是刀具位置补偿值来控制刀具具体的行动路线，而刀具补偿值包括了两个数值：刀具几何补偿值和磨损补偿值。由于这两个数值的存在，所以刀具位置补偿一般有两种方式：（1）将刀具几何补偿值和磨损补偿值分别设置储存单元存放补偿值，其格式如图一所示。（2）将刀具几何补偿值和磨损补偿值联合起来进行补偿，其格式如图二所示。

图一

图二

在刀具位置补偿的具体程序代码当中，如果想要通过移动刀架来控制磨损补偿量，那么仅仅只使用T指令便可以实现。但是在G00方式中，刀架的移动速度是非常快的，这就造成了刀架不容易被控制的现象。所以在移动了磨损量之后，会有很大的概率出现刀架在基准点的位置引起坐标超程。所以在编写程序时应该根据具体的加工要求来使用指令。

三、注意事项

数控机床当中刀具的补偿参数是非常复杂的，所以在使用过程当中，必须要注意以下几点问题：（1）不可以在加工工件的时候临时再完成刀具补偿的建立和取消，这些步骤一定要在之前的辅助程序当中完成，这是十分关键的问题。（2）如果在使用时，需要加工不同的工件而被要求修改刀具的半径时，没有必要在将补偿程序修改一遍，只需要储存刀具半径的数值，便可以将刀具的半径补偿数值储存在数控机床的系统当中。（3）在加工工件的时候，常常会发生过切现象，这是因为刀具的半径与进刀线和退刀线的数值不符合。一定要记住刀具的半径必须比进刀线和退刀线的数值小。只有了解了这些情况，才能更好的使用数控机床当中的刀具补偿。

结束语

数控机床的发明与使用为高铁动车的零件生产提供了很大的进步空间，所以要想更好的使用数控机床来进行工件的加工，那就必须了解与掌握刀具的半径补偿在实际的加工过程中是如何应用的。作为现如今最主要的出行方式，高铁动车的安全问题、速度问题等等都必须要有保障，所以在其零件的生产上必须要保证其质量。在生产其零件时，必须要引入刀尖圆弧半径补偿和刀具位置补偿的技术来提高零件的加工精度和数控机床的加工效率。

参考文献

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