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刀尖半径补偿在加工中的应用

【摘要】:图3.5-5 半径补偿方向的规定图3.5-6 补偿前的正确位置2)在撤销刀具补偿的G40程序段,由于刀尖半径补偿有效段加工结束时,刀尖中心一般位于和编程轨迹垂直的位置上,因此,应将刀具退出点选择在图3.5-7所示的补偿侧,防止退出时的过切。刀尖半径补偿矢量的计算较为复杂,有关内容可参见FS-0iTD的操作说明书。

1.半径补偿方向

刀尖半径补偿需要用指令G41/G42来规定半径补偿方向并生效补偿,指令G40可撤销刀尖半径补偿功能。指令G41/G42规定的半径补偿方向如图3.5-5所示。指令G41时,沿刀具的运动方向看,刀具在工件的左侧;指令G42时,刀具在工件的右侧。

不正确地使用刀尖半径补偿功能,将导致工件的“过切”与“欠切”或刀具的干涉,一般而言,在生效或撤销刀尖半径补偿时应注意如下基本问题:

1)在刀尖半径补偿功能生效的G41/G42程序段(亦称起刀程序段),通常将生成垂直于下一程序段编程轨迹的半径补偿矢量,为此,半径补偿生效前最好使刀具位于图3.5-6所示的补偿侧,以防过切。

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图3.5-5 半径补偿方向的规定

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图3.5-6 补偿前的正确位置

2)在撤销刀具补偿的G40程序段,由于刀尖半径补偿有效段加工结束时,刀尖中心一般位于和编程轨迹垂直的位置上,因此,应将刀具退出点选择在图3.5-7所示的补偿侧,防止退出时的过切。如在编程轨迹垂直的位置上已经产生了图3.5-8所示的过切,需要在G40程序段中,通过I、K指定虚拟轨迹来确定刀具的退出方向,以调整刀尖半径补偿结束段的刀尖中心位置(见例3-13)。

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图3.5-7 刀具补偿退出点选择

3)不可以在G02/03圆弧插补的程序段生效刀尖半径补偿功能,即以下程序段不允许:

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图3.5-8 刀具退出方向调整

但在刀尖半径补偿功能有效期间,可以使用G02/03圆弧插补指令,即以下程序段允许使用:

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4)刀尖半径补偿有效期间,程序段的终点位置与下一程序段的轨迹有关,CNC需要通过对下面程序段的预处理,计算补偿矢量,因此,在刀尖半径补偿生效期间,原则上不应插入非移动程序段,如必须使用非移动程序段,也只能是插入一个程序段,否则可能导致轮廓的出错。非移动程序段包括如下几类。

只有辅助功能代码的程序段,如S200 M03等;

只有G代码的程序段,如G98等;

程序暂停段,如G04 X2.0等;

与轴运动无关的程序段,如G10 P01 X10.0 Z20.0 R0.5 Q2等;

运动距离为0的程序段,如G01 U0等。

刀尖半径补偿矢量的计算较为复杂,有关内容可参见FS-0iTD的操作说明书。

2.编程实例

例3-13对于图3.5-9所示工件的前端锥面加工,在直径编程方式下,利用半径补偿功能编制的程序如下。

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图3.5-9 半径补偿编程例

程序中的N8通过I、K指定了退刀方向,I、K为后端锥面的虚拟轮廓,它们应以半径编程、增量方式指定。