FS-0iTD刀具补偿优化方案

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：刀具补偿数据既可通过FS-0iTD的MDI面板手动输入和设定，也可通过编程指令G10在加工程序中输入。FS-0iTD对刀具偏置和刀尖方向的定义如图8.3-15所示。FS-0iTD的刀具偏置包括几何偏置和磨损偏置两部分。

1.功能说明

刀具补偿是CNC根据刀具的实际尺寸，自动调整刀具运动轨迹，保证刀尖轨迹与编程轮廓一致的功能。使用刀具补功能后，操作者可通过CNC刀具补偿参数的设定，利用加工程序中的G41/G42等刀具补偿指令，使得刀具的运动能够根据所使用刀具的安装位置、实际长度、半径等参数，自动改变轨迹、使加工程序中的编程尺寸和图纸尺寸统一。刀具补偿数据既可通过FS-0iTD的MDI面板手动输入和设定，也可通过编程指令G10在加工程序中输入。有关刀具补偿指令G41/42、G10指令的编程格式、使用方法可参见第3章3.5节。

车削类机床是以工件回转作为主运动的金属切削机床，在多数场合，其车刀固定安装在刀架上，其刀具补偿涉及到刀尖在X、Z方向的位置（刀具偏置）和刀尖半径两方面的内容。在车削中心等机床上，由于刀具需要进行Y方向的运动，因此，其刀具位置还需要考虑Y轴方向的偏置。

车刀的刀尖（实际为假想刀尖）偏离加工程序中编程基准点的距离称为刀具偏置，它不需要考虑刀尖半径。车刀的刀尖半径补偿与刀具安装的方向有关，因此，其补偿值中不仅需要设定半径的大小，而且还需要给定刀尖的方向（TIP）。FS-0iTD对刀具偏置和刀尖方向的定义如图8.3-15所示。

FS-0iTD的刀具偏置包括几何偏置（Geometry Offset）和磨损偏置（Wear Offset）两部分。刀具磨损是对理论形状的修整，使用后，刀具的位置偏置量将取几何偏置和磨损偏置之和，故可通过对磨损偏置的调整，在刀具几何偏置的不变情况下，微调运动轨迹。

2.数据显示与设定

FS-0iTD刀具偏置的MDI面板的显示和设定操作步骤如下：

1）选择MDI操作方式、按MDI面板的功能键【OFS/SET】选择偏置/设定显示。

2）按软功能键〖刀偏〗，LCD将显示刀具偏置数据显示页面。

刀具偏置补偿功能可通过CNC参数PRM8136.6、PRM8136.7的设定改变。参数PRM8136.6用于刀具磨损补偿功能选择，设定“1”时，刀具磨损偏置无效，刀具偏置数据只有X、Z轴的几何偏置，其显示页面如图8.3-16a所示；设定“0”时，刀具磨损偏置有效，刀具偏置数据的显示有图8.3-16b所示的几何偏置（偏置/形状）和图8.3-17c所示的磨损偏置（偏置/磨损）两页，两者可通过软功能键〖形状〗、〖磨损〗进行切换，每一刀具对应1个几何偏置号G∗∗∗和1个磨损偏置号W∗∗∗，偏置补偿为两者之和。参数PRM8136.7用于刀尖半径补偿功能选择，设定“1”时，刀尖半径补偿功能无效，刀具偏置数据显示页上无“半径”和“方向（TIP）”显示和设定栏。

3）用MDI面板的选页键【PAGE↑】、【PAGE↓】和光标移动键【↑】、【↓】，或直接输入偏置号后，按软功能键〖搜索号码〗，选择所需要的刀具偏置号。

4）用光标移动键【→】、【←】选定需要输入偏置值的坐标轴。

5）用MDI面板输入偏置数据，按MDI面板的编辑键【INPUT】或利用〖输入〗、增量输入〖+输入〗软功能键，输入偏置数据。也可在选定偏置号后，输入坐标轴名称，然后，按软功能键〖C输入〗，指定轴的当前相对位置显示值即被设定为刀具偏置值。

刀具偏置数据的MDI设定可以通过CNC参数PRM3290.0、PRM3290.1的设定禁止，当PRM3290.0设定为“1”时，禁止输入刀具偏置或刀具偏置/磨损；PRM3290.1设定为“1”时，禁止输入刀具偏置/形状。禁止输入的偏置号范围可在CNC参数PRM3294（起始偏置号）、PRM3295（禁止输入的偏置数量）上设定。

图8.3-15 刀具偏置和刀尖方向的定义

a）刀具偏置 b）刀尖方向

图8.3-16 刀具偏置显示页面

a）不使用磨损 b）几何偏置（形状）

3.偏置值的测量输入

刀具偏置值也可以通过手动测量或实际试切加工，利用软功能键〖测量〗进行输入。以图8.3-17所示的车削加工为例，刀具偏置值测量输入的操作步骤如下：

1）选择手动操作方式，进行端面A的切削加工，确定Z轴的测量输入基准点。

2）保持Z轴位置不变，将刀具沿X轴退出工件，停止主轴。

3）选择MDI方式、按MDI面板的功能键【OFS/SET】显示偏置/设定页面。

4）按软功能键〖刀偏〗、选择刀具偏置设定页面，选定偏置号；然后用MDI面板输入坐标轴名称【Z】。刀具偏置的测量输入可为偏置/形状，也可以是偏置/磨损，对于前者，测量偏置值一旦输入，便成为刀具新的几何偏置值，所对应的偏置/磨损自动成为“0”；对于后者，测量偏置值一旦输入，便成为刀具新的磨损偏置值，其几何偏置值保持不变。

5）用MDI面板输入Z轴测量输入基准点（当前位置）在加入刀具偏置补偿后的编程位置值（图8.3-17上的α）。

6）按软功能键〖测量〗，Z轴的编程位置值和实际显示位置间的差值，即被作为偏置补偿数据输入。

图8.3-16 刀具偏置显示页面（续）

c）刀具磨损

X轴刀具偏置确定的方法和Z轴类似，它可以通过手动操作方式，对侧面B的切削加工，确定X轴的测量输入基准点；然后，保持X轴位置不变，将刀具沿Z轴退出工件，停止主轴；接着，按Z轴相似的步骤3）～6），选定偏置号后，输入【X】和X轴测量输入基准点（当前位置）在加入刀具偏置补偿后的编程位置值（图8.3-17上的β，直径编程），最后，按软功能键〖测量〗确认。

图8.3-17 刀具偏置的测量输入

在选配有自动对刀装置的数控车床或车削中心上，还可以通过FS-0iTD的刀具自动测量功能，利用测量值直接输入方式B，在选择软功能键〖刀偏〗后，进行刀具偏置值的自动设定；或在选择软功能键〖工件偏〗后，进行工件偏移自动设定，有关内容可参见机床使用说明书。

4.Y轴偏置值的输入

在带有Y轴的车削中心上，Y轴的刀具偏置可以在第2刀具偏置显示页面上显示和设定，该显示可在MDI操作方式下，按MDI面板的功能键【OFS/SET】选择偏置/设定显示后，通过扩展菜单上的软功能键〖刀偏.2〗显示。Y轴刀具偏置的输入方法与X、Z轴相同，可参见前述的说明。用于刀具偏置补偿功能选择的CNC参数PRM8136.6、PRM8136.7对Y轴同样有效。Y轴的刀具偏置显示如图8.3-18所示。

FS-0iTD刀具补偿优化方案

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