项目二 任务三 刀尖圆弧半径补偿编程（课件）- 高一《数控车床编程与操作》同步教学（机工版·2019）

数控车床编程与操作 项 目 描 述 项目二 数控车床编程与仿真加工 数控仿真加工系统是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能学习和考核的仿真软件。采用数据库统一管理刀具材料和性能参数库，具备对数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能。在操作过程中，具有完全自动、智能化的高精度测量功能和全面的碰撞检测功能，还可以对数控程序进行处理。通过数控仿真软件学习可以验证程序的准确性，同时，解决教学过程中设备不足问题，提高教学效果。 数控车床的自动化加工是通过数控加工程序控制机床运动来实现的，因此，数控加工程序包含了加工零件的所有信息，包括加工工艺、刀具及加工轨迹、位移量、加工参数以及换刀、变速、冷却等等辅助动作。因此，数控编程是数控加工的基础。 通过本项目的学习可以掌握数控编程和仿真加工的基础知识，为以后更深入的学习编程与加工打下良好的基础。 项目二 数控车床编程与仿真加工 任务 任务三 刀尖圆弧半径补偿编程 任 务 描 述 如图所示，工件毛坯尺寸为φ50mm×75mm，材料为45钢，试采用刀尖圆弧半径补偿功能编写其右端轮廓的精加工程序。 1．能够正确运用刀尖圆弧半径补偿功能指令完成工件精加工编程 2．掌握数控车床常用刀具切削沿位置使用 知识目标 技能目标 1．理解并掌握刀尖圆弧半径补偿的含义、指令格式 2．能够正确判别刀尖圆弧半径补偿偏置方向 3．掌握刀具切削沿位置 4．理解刀尖圆弧对工件加工的影响 一、刀尖圆弧半径补偿 知识链接 1、刀尖圆弧半径补偿的含义 实际加工过程中，为提高刀具寿命和零件表面质量，数控车刀的刀尖不是一个“点”，而是修磨成一小段圆弧，车刀的刀位点为刀尖圆弧的圆心，这会在车圆弧和圆锥时造成过切或欠切的加工误差。因此，为了确保工件轮廓的形状尺寸，加工时刀尖圆弧圆心的运动轨迹应向工件轮廓偏置一个刀尖圆弧半径值，这个偏置称为刀尖圆弧半径补偿。 数控车床根据刀具的实际尺寸，自动计算、调整机床坐标轴或刀具刀位点位置，使编程轨迹与实际加工轮廓完全一致的功能，称为刀具补偿功能。 2、刀位点 在不考虑刀尖微小圆弧的情况下，尖形车刀的刀位点通常是指刀具的刀尖；圆弧形车刀的刀位点是指圆弧刃的圆心；成形车刀的刀位点也通常是指刀具的刀尖。 如图所示。 数控编程的实质就是描述刀具的刀位点在编程坐标系中运动的轨迹。 二、刀尖圆弧半径补偿指令 1、指令格式 G41 G01/G00 X Z F ； （刀尖圆弧半径左补偿） G42 G01/G00 X Z F ； （刀尖圆弧半径右补偿） G40 G01/G00 X Z ； （取消刀尖圆弧半径补偿） 2、指令说明 （1）刀尖圆弧半径补偿偏置方向判别： a）后置刀架，+Y轴向外 b）前置刀架，+Y轴向内 （2）使用刀尖圆弧半径补偿注意事项： 刀尖圆弧半径补偿的引入和取消，不能在圆弧插补指令程序段中执行； 执行刀尖圆弧半径补偿后，将持续有效直至取消； 在调用新刀具前或更改刀具补偿时，必须先取消刀具补偿； 在G41补偿方式中，不能再指定G42，反之亦然； G41或G42之后的程序段中，不能出现连续两个或两个以上的不移动指令， 否则G41或G42会失效。 三、刀具切削沿位置的确定 a）后置刀架，+Y轴向外 b）前置刀架，+Y轴向内 c）具体刀具的相应刀沿号 P–假想刀尖点 S–刀沿圆心位置 r–刀尖圆弧半径 a） 后置刀架的刀沿位置号 b） 前置刀架的刀沿位置号 数控车床刀尖圆弧补偿G41/G42的指令后不带任何补偿号。在FANUC系统中，该补偿号（代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值）由T指令指定，其刀尖圆弧补偿号与刀具偏置补偿号对应，其设置如图所示。 FANUC系统刀具补偿参数设置 四、刀尖圆弧半径补偿过程 AB–刀补建立 BCDE–刀补进行 EF–刀补取消 一、确定零件轮廓精加工路线及基点坐标 任务实施 1、零件轮廓精加工路线 本工件加工选择前置刀架，刀尖圆弧半径补偿为右补偿，刀尖圆弧半径值为0.4mm。 零件加工路线如图所示，采用刀尖圆弧半径补偿功能时，按工件轮廓编程，加工时 刀尖圆弧的圆心（刀位点）运动轨迹自动偏离工件轮廓一个半径值。 零件轮廓精加工路线 2、根据零件图纸的尺寸和选择工件右端面的回转中心为工件坐标系原点，各基点的编程坐标值和对应的刀位点（刀尖圆弧圆心点）坐标值及如表所示。 基点 编程坐标值 刀位点（刀尖圆弧圆心）坐标 换刀点 （100.0，100.0） （100.0，100.0） 切入点 （0，2.0） （0，2.0） A （0，0） （0，0.4） B