立式五軸加工中心用來(lái)加工形狀復雜、工序多、精度要求較高的零件,因而加工一個(gè)零件需用幾把或十幾把刀具甚至更多。由于每把刀具的直徑大小和長(cháng)度都是不同的,在對被加工零件確定工件坐標系零點(diǎn)后,有必要引入刀具補償功能,以保證在加工過(guò)程中各把刀下降到正確的高度和以正確的刀具路徑進(jìn)行切削加工。
刀具補償可分為刀具長(cháng)度補償和刀具半徑補償。長(cháng)度補償是指主軸軸向的補償,也就是銑刀軸向的補償,而對于銑刀徑向的補償,也就是每把銑刀直徑大小不一樣,在直徑方向的補償叫半徑補償。
一、刀具半徑補償
1. 刀具半徑補償意義
立式五軸加工中心在程序運行時(shí)將刀具當做一個(gè)點(diǎn)做軌跡運動(dòng)。比如用刀具R3銑邊長(cháng)100的正方形凸臺時(shí),程序按邊長(cháng)100的正方形尺寸輸入,而刀具軸心的軌跡是邊長(cháng)106的正方形,則工件上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形。假如不用刀具半徑補償功能,則加工時(shí)刀具軸心的軌跡是邊長(cháng)100的正方形,則工件上銑削出的是邊長(cháng)為94的正方形凸臺,不符合圖紙尺寸的要求。
刀具半徑補償的應用
刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由于B功能刀具半徑補償只根據本段程序進(jìn)行刀補計算,不能解決程序段之間的過(guò)渡問(wèn)題,要求將工件輪廓處理成圓角過(guò)渡,因此工件尖角處工藝性不好;C功能刀具半徑補償能自動(dòng)處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接,可*按照工件輪廓來(lái)編程,因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。
刀具半徑補償的方向怎么樣判斷呢?判斷的方法:“順著(zhù)刀具運行的方向”上看去刀具在工件的左面為左補償,刀具在工件的右面為右補償。補償可以為“負”,當刀具半徑補償取負值時(shí),G41和G42的功能互換。
刀具長(cháng)度補償值的確定
不同的設備系統,有不同的對刀方式,而不同的對刀方式,刀具長(cháng)度補償的含意是不一樣的。如某加工中心系統,配上自動(dòng)測量?jì)x,它的長(cháng)度補償是補償刀具的真正長(cháng)度,即主軸錐孔端面中心至刀具刃口底端的長(cháng)度;而某系統中機上手動(dòng)對刀時(shí)長(cháng)度補償是指補償刀具從某一Z軸向基準高度下降到工件座標原點(diǎn)的距離,它補償的不是刀具的真正長(cháng)度,而是刀具下降的距離。不同的刀具有不同的長(cháng)度補償值;而機內手動(dòng)對刀時(shí)同一把刀加工不同工件編程原點(diǎn)的零件時(shí)也有不同的長(cháng)度補償值,這些不同的補償值可以分別寄存在不同的長(cháng)度補償號H里面, 以備機床運行時(shí)程序隨時(shí)調用
(1)機內手動(dòng)對刀測量方式
讓Z軸回到機床參考點(diǎn),這時(shí)機床座標系中X,Y,Z軸數值都為零,選擇一個(gè)工件座標系(G54~G59任選一個(gè)都可),這時(shí)把Z值輸為零,再把刀具裝入主軸依次確定每把刀具與工件在機床坐標系中的Zo平面相接觸,即利用刀尖(或刀具前端)在Z方向上與工件坐標系原點(diǎn)的距離值作為長(cháng)度補償值,即主軸下降后此時(shí)機床坐標系的Z坐標值直接作為每把刀的刀具長(cháng)度補償值,注意數值的正負號不能漏。
(2)機外刀具自動(dòng)預調儀測量方式
是在刀具預調儀上測出的主軸端面至刀尖的距離,輸入CNC的刀具長(cháng)度偏置寄存器中作為刀長(cháng)補償值,此時(shí)的刀長(cháng)補償值是刀具的真正長(cháng)度,是正值。
(3) 自動(dòng)測長(cháng)裝置十機內對刀方式
設標準刀具的長(cháng)度補償值為零,把在刀具預調儀上測出的各刀具長(cháng)度與標準刀具的長(cháng)度之差分別作為每把刀的刀具長(cháng)度補償值.其中,比標準刀具長(cháng)的記為正值,比標準刀具短的補償值記為負值。
先通過(guò)機內對刀法測量出基準刀在返回機床參考點(diǎn)時(shí)刀位點(diǎn)在Z軸方向與工件坐標系原點(diǎn)的距離,并輸入工件編程座標系中。