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數控銑床刀具補償的原理

數控銑床

自從工業革命以來,機床工業發生了翻天覆地的變化。大多數人了解的是銑床、車床和鉆床,也就是所說的普通機床,這些設備通過技術工人操作手輪移動刀架使刀具沿正確的方向走刀到零件所加工的位置。普通機床需要通過接受過較長時間的專業培訓并且具有一定操作技能的操作者在具備一定條件的環境下才能加工出高質量的零件。相對來說,普通設備的加工效率較低,成本較高。

今天,數控設備在相當多的領域已經完全或逐漸取代了普通設備,與普通機床不同,數控銑床加工零件的過程完全自動地進行,加工過程中人工不能干預。因此,首先必須將所要加工件的全部信息,包括工藝過程、刀具運動軌跡及走刀方向、位移量、工藝參數(主軸轉速、進給量、切削深度)以及輔助動作(換刀、變速、冷卻、夾緊、松開)等,按加工順序采用標準或規定的程序指令編寫出正確的數控加工程序,然后輸入到數控設備的控制系統中,隨后控制系統按數控程序的要求控制數控銑床對零件進行加工。所謂數控編程,一般指包括零件圖樣分析、工藝分析與設計、圖形數學處理、編寫并輸入程序清單、程序校驗的全部工作過程。數控編程可分為手工編程和自動編程兩種方式。

數控銑床可進行鉆孔、鏜孔、攻螺紋、輪廓銑削、平面銑削、平面型腔銑削及空間三維復雜型面的銑削加工。加工中心、柔性加工單元是在數控銑床的基礎上產生和發展起來的,其主要加工方式也是銑加工方式。

數控銑床上進行加工,由于刀具有一定的半徑,所以刀具中心(刀尖)軌跡和工件輪廓不重合,如不考慮刀具半徑,直接按照工件輪廓編程是比較方便的,而加工出的零件尺寸比圖樣要求小了一圈(加工外輪廓時),或大了一圈(加工內輪廓時),為此必須使刀具沿工件輪廓的法向偏移一個量。運用刀具補償功能可直接按照工件輪廓進行編程,不用考慮刀具半徑。而在刀補表中設置一定的合適數值,系統會自動計算刀具中心軌跡,進行刀具半徑補償,從而加工出符合要求的工件形狀,當刀具半徑發生變化時也無須更改加工程序,使編程工作大大簡化。 

刀具半徑補償是通過指令G41、G42來執行的。補償有兩個方向,即沿刀具切削進給方向垂直方向的左面和右面進行補償,符合左右手定則:G41是左補償,符合左手定則;G42是右補償,符合右手定則。當取消刀具半徑補償時,使用G40指令。

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