CATIA編程刀具半徑補償的建立與取消

中航工業慶安集團有限公司（陜西西安 710000）劉壯壯 杜陽春

在編制數控加工中心輪廓銑削加工程序時，為了編程方便，經常利用數控系統為我們提供的刀具補償功能，編制帶有半徑補償的數控程序。隨著科技的進步，利用CATIA、Pro/E等軟件來編程成為機械加工發展的趨勢。由于刀具的磨損，或者在加工時讓刀引起的誤差，在銑削復雜外形或者型腔時，我們也希望在編程軟件上編制可以帶刀具半徑補償的程序，方便操作人員調試，減少工作量，提高工作效率。

1.刀具補償的作用與過程

由于刀具的磨損，或因換刀引起的刀具半徑變化時，不必重新編程，只需修改相應的偏置參數即可。加工余量的預留，可通過修改偏置參數實現而不必分為粗精加工各編制一個程序。

利用CATIA等軟件編程和手動編程一樣，刀具半徑的補償過程也需要分三步：刀補的建立、刀補的運行和刀補的取消。刀具刀補的建立、運行、取消可以用同一個命令實現。

2.利用軟件編程刀補的建立、運行和取消

在用CATIA編程時，會選擇輪廓銑削命令來完成零件外形的銑削加工。輪廓銑削命令為“Pro file Contouring”，進入“刀具路徑參數”選項卡（見圖1），單擊，在“m achining”選項卡中，選擇“com pensation output”選擇“2D radial profile ”，就可以將刀具半徑補償建立了（見圖2）。

圖1 刀具路徑參數選項卡

圖2 建立刀補選項卡

點擊“TOOL PATH REPLAY”，顯示刀路軌跡，圖3中所示輪廓軌跡為實際切削軌跡，是刀補運行的結果。刀具半徑補償的建立與取消可以通過設置“刀具路徑參數”選項卡中“進刀/退刀路徑”選項卡來完成。點擊進入“進刀/退刀路徑”選項卡（見圖4）。

圖3 零件加工軌跡

圖4 刀具路徑選項卡

其中“Approach”為進刀路徑設置，“Retract”為退刀路徑設置，在M ode中選擇“Build by user”。在刀具進刀與退刀方式選擇，即選擇刀具進刀/退刀與所選零件輪廓線垂直。刀具的建立與取消將會在所設置的垂直線段上實現。圖3所示的輪廓軌跡，生成后置，轉換為程序即：

上述即完成了刀具半徑補償的建立、運行與取消。利用軟件進行編程，要注意的一個地方是螺紋程序的編制。像HEIDENHA IN或者SIEMENS等系統自身帶有銑螺紋模塊，只需將程序編制為模塊式的，通過更改刀具直徑就可以實現螺紋銑削調試。FANUC系統的機床不可以直接編制帶有刀具半徑補償的程序，通過銑螺紋命令編出不帶刀補的程序，手動加刀補（見圖5）。

圖5 銑螺紋刀具軌跡

特別要注意的是螺紋退刀時的刀路，刀具退刀時與螺旋線軌跡相切的圓弧是在平面上，而不是螺旋線。因為螺紋銑刀帶有螺旋角度（見圖6），所以，必須將銑螺紋退刀時的圓弧軌跡刪除，防止將螺紋銑傷。下列程序為沒有手動加刀補：

圖6 銑螺紋刀具軌跡局部放大

最后進行程序的仿真，需要利用仿真軟件，檢驗程序是否正確，我們公司使用Vericu t軟件。仿真時需要進行設置，打開仿真軟件，點擊，在中激活G代碼，在徑向刀具補償選擇“開-默認為全半徑”（見圖7）。然后就可以進行程序的仿真。

圖7 刀具半徑補償設置