加工中心刀具長度補償應用的探索

摘要：介紹加工中心刀具長度補償指令的意義和原理，刀具長度補償指令的格式及應用，介紹測量刀具長度補償值的多種對刀方法及優缺點，刀具長度補償應用過程中的一些注意事項。

關鍵詞：刀具長度補償；對刀；測量；

如圖1所示，加工中心在同一個工件坐標系下，調用T01（中心鉆）加工深度為5mm的定位孔；調用T02（?9.8麻花鉆）加工深度為25mm的底孔，由于兩把刀具的相對刀長相差90mm，因此麻花鉆的加工深度將比指定深度深90mm引起撞刀，造成工件報廢和刀具的損壞。如果程序采用刀具長度補償，可避免上述發生的問題，刀具長度補償的應用包括刀具長度補償值的測量和程序編制，以下就從這兩個方面介紹。

1 .刀具長度補償值的測量及設定

根據工件坐標系設置和基準刀具的選擇方法，刀具長度補償值的測量有以下三種方法（為方便理解，工件零點統一定在工件上表面）：

1.1. 機內對刀測量法

機內對刀就是在機床上利用機床坐標系的坐標測量功能來完成刀具長度補償值的測量。具體操作如下：

1.1.1.在工件坐標系設定畫面中將 “Z”軸零點偏置值置0，即Z向工件零點和機床零點重合。

1.1.2.刀具依次裝入主軸錐孔內，移動刀具使刀尖（刀位點）與工件上表面接觸對刀，記錄每一把刀具在機械坐標系中“Z”軸顯示的坐標值，如圖2所示。

1.1.3.對應刀具號將上一步測量的數據-334.54、-243.54、-308.1輸入相應的H01、 H02、 H03刀具長度補償寄存器中即可。

機內對刀測量刀具長度補償值占用機床調試時間，因此效率低。當用同一把刀加工其它工件時就需重新設置刀具長度補償值。

1.2 .機外對刀測量法

機外對刀是采用專用對刀儀測量刀具長度補償值。它所測量的刀具長度補償值為主軸下端面（刀具安裝點）到刀尖（刀位點）的距離，該數據為正值。如圖3所示，麻花鉆的刀具長度補償值為196.58mm。機外對刀操作過程如下：

1.2.1.通過專用對刀儀測出每把刀具的實際長度值并記錄下來。

1.2.2.然后將其中任意一把刀具裝入主軸錐孔內，移動刀具與工件上表面接觸并對刀，記錄當前“Z”軸的機械坐標值“-243.54”，如圖4所示，。

1.2.3.將記錄數據與當前刀具長度補償值相減，結果（-440.12）為工件坐標系“Z”方向的零點偏置值。

機外對刀減少了機床的調試時間，效率很高，但設備成本高。如果零件更換，只要選擇任意一把完好刀具重新進行第2、3步的操作。

2 .刀具長度補償指令的格式與程序編制

指令格式： G43（G44）GOO/G01 Z__ H__；

G43 刀具長度正方向補償（補償軸終點加上偏置值）。

G44 刀具長度負方向補償（補償軸終點減去偏置值）。

刀具長度補償必須在“z”方向直線移動方式下建立，“H”加2位數字用于指定刀具長度偏置寄存器地址號，用于存放相應刀具長度補償值。

使用G43、G44指令時，無論是絕對坐標還是增量坐標編程，程序中指定的“Z”軸移動的終點坐標值都要和刀具長度偏置寄存器中的數值進行運算，然后把運算結果作為終點坐標值進行加工。

3. 結語

正確理解刀具長度補償的工作原理和編制程序，精確測量刀具長度補償值，工件坐標系零點合理設定，才能使機床高效、安全、可靠運行。特別是刀具長度補償值和工件零點“Z”軸坐標偏置值的設定，兩者之間需綜合考慮，否則容易產生補償方向不對或數據錯誤發生撞刀；刀具長度補償值輸入中也需考慮正、負號，并且和刀具號要一一對應起來。

參 考 文 獻：

[1]徐夏民.數控銑工實習與考級.高等教育出版社.2009.8

[2]陳祥林、張美娟、朱學超.數控加工刀具長度補償的應用和分析.煤礦機械，2007（3）

[3] 彭彥.加工中心刀具長度補償的應用探索.甘肅科技.2008（3）