數控二軸銑鑽床油霧控制方法

一、刀具補償的提出：

用立銑刀在數控機(jī)床上加工(gōng)工(gōng)件(jiàn)，可(kě)以清楚看(kàn)出刀具中心運動軌計(jì)與工(gōng)件(jiàn)輪廓不重合，這是因爲工(gōng)件(jiàn)輪廓是立銑刀運動包絡形成的。立銑刀的中心稱爲刀具的刀位點（4、5坐(zuò)标數控機(jī)床稱爲刀位矢量），刀位點的運動軌計(jì)即代表刀具的運動軌迹。在數控加工(gōng)中，是按工(gōng)件(jiàn)輪廓尺寸編制程序，還(hái)是按刀位點的運動軌迹尺寸編制程序，這要根據具體(tǐ)情況來(lái)處理(lǐ)。

數控機(jī)床立銑刀加工(gōng)

在全功能數控機(jī)床中，數控系統有刀具補償功能，可(kě)按工(gōng)件(jiàn)輪廓尺寸進行編制程序，建立、執行刀補後，數控系統自(zì)動計(jì)算，刀位點自(zì)動調整到刀具運動軌迹上。直接利用工(gōng)件(jiàn)尺寸編制加工(gōng)程序，刀具磨損，更換加工(gōng)程序不變，因此使用簡單、方便。

經濟型數控機(jī)床結構簡單，售價低，在生(shēng)産企業中有的擁有量。在經濟型數控機(jī)床系統中，如(rú)果沒有刀具補償功能，隻能按刀位點的運動軌迹尺寸編制加工(gōng)程序，這就(jiù)要求先根據工(gōng)件(jiàn)輪廓尺寸和刀具直徑計(jì)算出刀位點的軌迹尺寸。因此計(jì)算量大(dà)、複雜，且刀具磨損、更換需重新計(jì)算刀位點的軌迹尺寸，重新編制加工(gōng)程序。

二、全功能數控機(jī)床系統中刀具補償：

1．數控車床刀具補償

數控車床刀具補償功能包括刀具位置補償和刀具圓弧半徑補償兩方面。在加工(gōng)程序中用T功能指定，T***X中前兩個XX爲刀具号，後兩個XX爲刀具補償号，如(rú)T0202。如(rú)果刀具補償号爲00，則表示取消刀補。

（1）刀具位置補償刀具磨損或重新安裝刀具引起的刀具位置變化，建立、執行刀具位置補償後，其加工(gōng)程序不需要重新編制。辦法是測出每把刀具的位置并輸入到指定的存儲器内，程序執行刀具補償指令後，刀具的實際位置就(jiù)代替了原來(lái)位置。

如(rú)果沒有刀具補償，刀具從(cóng)0點移動到1點，對應程序段是N60G00C45X93T0200，如(rú)果刀具補償是X= 3，Z= 4，并存入對應補償存儲器中，執行刀補後，刀具将從(cóng)0點移動到2點，而不是1點，對應程序段是N60G00X45Z93T0202。

（2）刀具圓弧半徑補償編制數控車床加工(gōng)程序時，車刀刀尖被看(kàn)作(zuò)是一個點（假想刀尖P點），但(dàn)實際上爲了提高刀具的使用壽命和降低工(gōng)件(jiàn)表面粗糙度，車刀刀尖被磨成半徑不大(dà)的圓弧（刀尖AB圓弧），這必将産生(shēng)加工(gōng)工(gōng)件(jiàn)的形狀誤差。另一方面，刀尖圓弧所處位置，車刀的形狀對工(gōng)件(jiàn)加工(gōng)也将産生(shēng)影(yǐng)響，而這些可(kě)采用刀具圓弧半徑補償來(lái)解決。車刀的形狀和位置參數稱爲刀尖方位，用參數0～9表示，P點爲理(lǐ)論刀尖點。

（3）刀補參數每一個刀具補償号對應刀具位置補償（X和Z值）和刀具圓弧半徑補償（R和T值）共4個參數，在加工(gōng)之前輸入到對應的存儲器，CRT上顯示。在自(zì)動執行過程中，數控系統按該存儲器中的X、Z、R、T的數值，自(zì)動修正刀具的位置誤差和自(zì)動進行刀尖圓弧半徑補償。

2．加工(gōng)中心、數控銑床刀具補償

加工(gōng)中心、數控銑床的數控系統，刀具補償功能包括刀具半徑補償、夾角補償和長度補償等刀具補償功能。

（1）刀具半徑補償（G41、G42、G40）刀具的半徑值預先存入存儲器HXX中，XX爲存儲器号。執行刀具半徑補償後，數控系統自(zì)動計(jì)算，并使刀具按照(zhào)計(jì)算結果自(zì)動補償。刀具半徑左補償（G41）指刀具偏向編程加工(gōng)軌迹運動方向的左方，刀具半徑右補償（G42）指刀具偏向編程加工(gōng)軌迹運動方向的右方。取消刀具半徑補償用G40，取消刀具半徑補償也可(kě)用H00。

使用中需注意：建立、取消刀補時，即使用G41、G42、G40指令的程序段使用G00或G01指令，不得(de)使用G02或G03,當刀具半徑補償取負值時，G41和G42的功能互換。

刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由于B功能刀具半徑補償隻根據本段程序進行刀補計(jì)算，不能解決程序段之間的過渡問(wèn)題，要求将工(gōng)件(jiàn)輪廓處理(lǐ)成圓角過渡，因此工(gōng)件(jiàn)尖角處工(gōng)藝性不好，C功能刀具半徑補償能自(zì)動處理(lǐ)兩程序段刀具中心軌迹的轉接，可(kě)按照(zhào)工(gōng)件(jiàn)輪廓來(lái)編程，因此現代CNC數控機(jī)床幾乎都(dōu)采用C功能刀具半徑補償。這時要求建立刀具半徑補償程序段的後續兩個程序段有指定補償平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否則無法建立正确的刀具補償。

（2）夾角補償（G39）兩平面相(xiàng)交爲夾角，可(kě)能産生(shēng)超程過切，導緻加工(gōng)誤差，可(kě)采用夾角補償（G39）來(lái)解決。使用夾角補償（G39）指令時需注意，本指令爲非模态的，隻在指令的程序段内，隻能在G41和G42指令後才能使用。

（3）刀具長度偏置（G43、G44、G49）利用刀具長度偏置（G43、G44）指令可(kě)以不改變程序而随時補償刀具長度的變化，補償量存入由H碼指令的存儲器中。G43表示存儲器中補償量與程序指令的終點坐(zuò)标值相(xiàng)加，G44表示相(xiàng)減，取消刀具長度偏置可(kě)用G49指令或H00指令。程序段N80G43Z56H05與中，假如(rú)05存儲器中值爲16，則表示終點坐(zuò)标值爲72mm。

存儲器中補償量的數值，可(kě)用MDI或DPL預先存入存儲器，也可(kě)用程序段指令G10P05R16.0表示在05号存儲器中的補償量爲16mm。

三、經濟型數控機(jī)床中刀具軌迹的計(jì)算：

經濟型數控機(jī)床系統，如(rú)果沒有刀具補償指令，則隻能計(jì)算出刀位點的運動軌迹尺寸，然後按此編程，或者進行局部補償加工(gōng)。

1．刀具中心（刀位點）軌迹的計(jì)算

在需要計(jì)算刀具中心軌迹的數控系統中，要算出與零件(jiàn)輪廓的基點和節點對應的刀具中心上基點和節點的坐(zuò)标。爲用φ8立銑刀加工(gōng)工(gōng)件(jiàn)曲線時的刀具中心運動軌迹。可(kě)以看(kàn)出，刀具運動軌迹是零件(jiàn)輪廓的等距線，由零件(jiàn)輪廓和刀具半徑可(kě)求出。

直線的等距線方程：

所求等距線在原直線上邊時，取'＋'号，反之取'-'号。

圓的等距線方程：

所求等距線爲外等距線時，取'＋'号，反之取'－'号。

求解等距線上的基點坐(zuò)标，隻需将相(xiàng)關等距線方程聯立求解。例求3′點的坐(zuò)标，2點坐(zuò)标（40，85），3點坐(zuò)标（70，105）。

A=y2-y3=-20

B=x3-x2=30

C=x3y2-ybx2=1750

求出圓心坐(zuò)标爲（85，105）。

兩等距線方程聯立：

-20x 30y=1750 144.222

（x-85） （y-105）=（15 4）

解出x=66.134y=107.231

即3′點的坐(zuò)标爲（66.34，107.231），刀具中心軌迹上其他(tā)基點或節點的坐(zuò)标用相(xiàng)同的方法可(kě)求出，然後按此編程。

2.數控車床假想刀尖點的偏置計(jì)算

在數控車削加工(gōng)中，爲了對刀方便，常以假想刀尖P點來(lái)對刀。如(rú)果沒有刀尖圓弧半徑補償，在車削錐面或圓弧時，會産生(shēng)欠切現象。當零件(jiàn)精度要求較高且有錐面或圓弧時，解決辦法爲：計(jì)算刀尖圓弧中心軌迹尺寸，然後按此編積，進行局部補償計(jì)算。

爲在車削維面時，由于刀尖圓弧半徑r引起的刀位補償量。采用在Z向和X向同時進行刀具位置補償時，實際刀刃與工(gōng)件(jiàn)接觸點A移動到編程時刀尖設定點P上，r的補償量可(kě)按下式計(jì)算：

在編制加工(gōng)工(gōng)件(jiàn)錐面程序時，其基點坐(zuò)标爲工(gōng)件(jiàn)輪廓基點坐(zuò)标（Z和X）加上刀尖圓弧半徑r的補償量（Dz和DX），這樣就(jiù)解決了沒有刀尖圓弧半徑補償的問(wèn)題。

在數控加工(gōng)中，由于刀尖有圓弧,工(gōng)件(jiàn)輪廓是刀具運動包絡形成，因此刀位點的運動軌迹與工(gōng)件(jiàn)的輪廓是不重合的。在全功能數控系統中，可(kě)應用其刀具補償指令，按工(gōng)件(jiàn)輪廓尺寸，很方便地進行編程加工(gōng)。在經濟型數控系統中，可(kě)以根據工(gōng)件(jiàn)輪廓尺寸、刀具等計(jì)算出刀位點的運動軌迹，按此編程，也可(kě)按局部補償的方法來(lái)解決。