在機械加工過程中，數(shù)控車床具有著十分重要的作用。相關(guān)技術(shù)人員不僅需要掌握基本的數(shù)控車床操作能力和編程能力，同時，還需要科學合理地控制加工精度，從而全面提升加工質(zhì)量和加工精確度。在具體加工過程中，相關(guān)工作人員可以利用粗、精分開的加工工藝，通過修改磨耗值更好地滿足精度要求。但該方法在具體應(yīng)用時，其加工效率相對較低，無法理想地控制精度，對此，則可以利用刀尖半徑補償?shù)姆绞絹頊蚀_把握精度。

　　1  刀尖半徑補償概述

　　1.1  概念從數(shù)控車刀的層面進行分析，刀尖實質(zhì)可以看作響應(yīng)的圓球，技術(shù)人員可以在具體編程的過程中，結(jié)合零件的具體尺寸和輪廓，對刀尖半徑進行預設(shè)。如此一來，在具體編程過程中，便可以根據(jù)刀具的理想刀尖坐標有效地對交給你的程度進行編程。通過對這種假設(shè)理想條件的方式進行運用，在開展程序編制工作時，如果沒有充分進行補償處理，將會導致車刀的運行軌跡出現(xiàn)一定的欠切，無法有效滿足加工的尺寸要求。所以，在具體加工過程中，相關(guān)工作人員需要進行半徑補償，在設(shè)定結(jié)束后，系統(tǒng)可以根據(jù)加工程序，結(jié)合預先設(shè)定的刀具圓弧半徑尺寸，有效計算理想的刀具運動軌跡坐標。之后，則可以將計算結(jié)果和實際輪廓進行具體的對比和分析，得到相應(yīng)的半徑值，以此作為標準，科學合理地加工零件尺寸。

　　1.2  功能(1)刀尖圓弧半徑補償指令。首先，刀尖圓弧半徑指令的種類，為了使數(shù)控編程過程得到規(guī)范，在相關(guān)標準當中明確規(guī)定，刀尖圓弧半徑補償功能的指令代碼具體可以分為三種類型，分別是 G41、G42、G40，其對應(yīng)刀尖圓弧半徑左補償、刀尖圓弧半徑右補償以及取消刀具半徑補償，最后一個指令主要是指關(guān)閉左右補償方式，在此指令下，刀具可以沿著加工輪廓進行切削。其次，對左右刀補的判別方法。觀察人員迎著第三軸正方向的指向?qū)�加工平面�?nèi)的刀具和零件輪廓關(guān)系進行觀察，當順著刀具走向時，刀具在輪廓線的左邊時為左刀補，而當?shù)毒叱霈F(xiàn)在輪廓線的右邊時，其為右刀補。最后，建立和取消刀補格式。在對刀補功能編程進行使用時，首先，需要建立相應(yīng)的刀補，之后，加工工件輪廓，而在加工結(jié)束后，需要將刀補取消。(2)刀尖圓弧半徑補償過程。刀尖圓弧半徑補償?shù)倪^程可以具體分為三個步驟：首先，在將刀補引入后，刀具足夠接近工件時，刀心軌跡可以從和編程軌跡重合的位置，逐漸過渡到和編程軌跡相偏離的位置。其次，刀補進行過程中，刀心軌跡應(yīng)該和編程軌跡始終保持相應(yīng)的偏置量，一直到過程結(jié)束，取消刀補。最后，刀補取消。當?shù)毒咴陔x開工件后，刀心軌跡需要過渡到和編程軌跡相關(guān)重合的位置。

　　2  刀尖半徑補償在數(shù)控車削加工中的具體運用對策

　　2.1  半徑補償指令目前，刀尖半徑補償?shù)闹噶罹唧w包括三種，分別為建立左刀補、建立右刀補以及取消刀尖半徑補償。而在對上述指令進行運用時，需要對以下幾個方面的要求加大注意。首先，在編程加工時，對于和工件軸線相平行或垂直的零件，在具體加工時，往往不會出現(xiàn)相關(guān)的誤差問題。只有在對理想刀尖進行運用時，編程加工倒角、圓弧和錐面等過程時，才可能會出現(xiàn)相關(guān)欠切和過切等情況。而在出現(xiàn)此類情況后，則可以有效應(yīng)用半徑補償指令。其次，半徑補償指令在具體建立過程中往往存在著相應(yīng)的限制條件，通常情況下，只有確保刀具在做直線運動時才能夠?qū)崿F(xiàn)這一點。所以，要確保 X 軸和 Z 軸中至少存在一個坐標出現(xiàn)相應(yīng)的變化，并且需要保證直線增大或者減小需要超過刀尖半徑值。從以上情況進行考慮，選擇 G01 或者 G00 等指令比較適合。最后，在選擇 G41 和 G42 半徑補償指令時，需要按照具體的方法來進行選擇。首先，將刀具的運動軌跡作為具體的方向，一旦刀具在工件左側(cè)，則可以使用 G41 指令，如果刀具是在工件的右側(cè)，則需要使用 G42 指令。

　　2.2  車刀形狀與位置車刀形狀往往十分多樣化，而在具體編程加工等過程中，其位置往往存在相應(yīng)的差異性。與此同時，車刀形狀對于刀尖圓弧位置也具有著決定性作用，所以，在具體編程加工過程中，一方面，需要正確使用刀具半徑補償指令;另一方面，還需要對刀具的位置進行考慮，如果對假象刀尖的方位進行選擇，則需要合理地確定補償量。

　　2.3  刀具半徑編程規(guī)則刀具半徑編程需要根據(jù)相關(guān)的規(guī)則有效開展，其重點內(nèi)容在于對結(jié)果要點進行注意。具體來說，首先，對于 G40、 G41 以及 G42 這三個編程質(zhì)量，其往往只允許和 G00 以及 G01 進行結(jié)合編程，與其他指令是不允許進行結(jié)合編程的。其次，在對 G40、G41 以及 G42 的 G00 和 G01 前后程序段進行編入時，需要充分確保 X 軸坐標值或 Z 軸坐標值之間至少要有一個發(fā)生相應(yīng)的變化。最后，在刀補過程中，相關(guān)工作人員需要充分考慮零件的實際輪廓，并在此前提下有效編寫精加工軌跡。

　　3  刀尖圓弧半徑補償功能的實現(xiàn)過程

　　3.1  刀尖半徑的選擇相關(guān)工作人員結(jié)合成形刀的具體制造標準，在進行粗加工時，其刀尖圓弧半徑主要取 0.8 毫米，在半精加工過程主要取 0.4 毫米，而精加工則需要取 0.2 毫米。如果在粗精加工過程中都使用同一把刀具，那么，在選擇刀尖半徑時應(yīng)該精選 0.4 毫米。由于刀尖圓弧半精一般都比較小，因此，在進行粗車時，可以對刀尖圓弧半徑補償不進行考慮。

　　3.2  刀尖圓弧方位的確定刀具的形狀和安裝位置對刀尖圓弧的位置具有著決定作用。在進行刀補時，刀具發(fā)生自動偏離，那么，零件輪廓的方向也會存在著一定的差異。所以，要將代表車刀形狀和位置的刀尖方位號 T 進行輸入，具體來說，需要在刀補表當中輸入。而刀尖方位具體分為 9 種類型，可以分別用參數(shù) 0 ～ 9 來進行表示。當將刀尖圓弧中心作為具體的刀位點進行編程時，需要對 0 或者 9 刀尖方位號進行選用。

　　3.3  補償參數(shù)的設(shè)置針對 FANUC 系統(tǒng)數(shù)控車床進行分析，相關(guān)工作人員需要先按下具體的“偏置 / 設(shè)置”鍵位，并以此按下軟鍵補正和形狀，之后在刀具番號位置處輸入具體的刀尖方位號和刀尖圓弧半徑。其中，R 值用來表示刀尖圓弧半徑，而 T 值則主要表示刀尖方位。而 R 值只能在磨耗頁面和形狀頁面中進行設(shè)置，不能同時在兩個頁面中進行設(shè)置。T 值則主要在形狀頁面當中進行設(shè)置，之后可以在磨耗中自動生成。當?shù)都夥轿惶枮?0 或者 9 時，則可以不進行輸入。

　　4  刀尖半徑補償在數(shù)控車加工中的實際運用

　　在實際加工工件時，由于數(shù)控車床的毛坯通常使用一些鑄鍛件和棒料，所以往往會有相應(yīng)的加工余量。對此情況，相關(guān)工作人員一般需要進行多次切削。而通過運用刀尖半徑補償，則可以有效減少這一現(xiàn)象。具體來說，工作人員需要對 FANUC-oi 系統(tǒng)進行應(yīng)用，該系統(tǒng)可以為數(shù)控車加工提供具有多種形式的固定循環(huán)功能，具體包括仿形循環(huán)指令、粗車循環(huán)指令以及精加工指令等。如此一來，便可以在一定程度上簡化程序，使內(nèi)存占用得到減少。

　　5  刀尖圓弧半徑補償注意事項

　　(1)刀尖圓弧半徑補償在具體建立和取消過程中，需要在未切削的 G00 或 G01 程序段進行，禁止在 G02 或 G03 等程序段中進行，否則，將會出現(xiàn)相應(yīng)的報警提示。(2)在程序中， G41 和 G42 不能夠直接進行轉(zhuǎn)換，如果必須進行變換，則需要使用 G40 使刀尖圓弧半徑補償取消，也就是說，G40 需要和 G41 或者 G42 進行配對使用。(3)在對 G40、G41、G42 的 G00 和 G01 程序段進行編入時，需要確保 X、Z 值中需要有一個發(fā)生變化。(4)在對內(nèi)圓弧輪廓進行加工時，工作人員所設(shè)定的刀尖圓弧半徑需要小于工件輪廓中的最小圓弧半徑。(5)在具有刀補功能的程序段當中，不能出現(xiàn)相關(guān)的子程序、循環(huán)以及跳轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。

　　6  結(jié)語

　　綜上所述，刀尖半徑補償對于數(shù)控車加工具有著十分重要的作用。而相關(guān)工作人員需要充分了解刀尖半徑補償?shù)木唧w功能，如半徑補償指令、刀具半徑編程規(guī)則以及車刀形狀、位置等，明確刀尖半徑補償在數(shù)控車加工中的具體應(yīng)用，從而提升數(shù)控車床的加工水平。

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　　《數(shù)控車削加工中半徑補償?shù)倪\用研究》來源：《中國設(shè)備工程》，作者：柳博，王文濤