淺談如何用同一刀補值實現數控銑不同輪廓精加工

何旭鋒

摘 要：本文結合筆者多年的數控銑參賽經驗，介紹數控銑輪廓精加工時一個行之有效的編程技巧，即：如何用同一把精加工立銑刀、同一刀具半徑補償值來完成不同尺寸精度輪廓的精加工，解決數控銑加工中的一個技術難題。

關鍵詞：數控銑 刀具半徑補償 精加工

中圖分類號：TG54 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（b）-0176-01

1 用刀具半徑補償（刀補）編程優點及應用

1.1 用刀具半徑補償（刀補）編程優點

用刀補指令編程，優點在于能直接沿輪廓編程，與傳統的沿刀具中心軌跡編程相比，編程更為便捷、編程數量最少（粗、精加工能共用同一程序），尺寸精度的控制只需修改偏置值即可，所以也更為高效、準確。正因為用刀補編程有如此突出的優點，因此無論在企業生產實際中還是數控技能大賽中都有著非常廣泛的應用。

1.2 用刀具半徑補償（刀補）編程應用

下面以編寫圖4中正方形輪廓的加工程序為例，介紹用刀補編程的具體應用（刀具：Φ12硬質合金立銑刀；工件材料：110×110 mm硬鋁）。

O0001；

M03S1000；

G90G54G40G00X-70Y-60；

Z50；

Z0；

G01Z-5F60；

G41X-50D01F200；

Y50；

X50；

Y-50；

X-70；

G00Z100；

G40；

M30；

粗、精加工（圖1）正方形輪廓，可共用以上程序，只要適當改下刀補值和轉速值即可：粗加工為了留出精加工余量0.2 mm，故刀補取6.2 mm，粗加工切除余量較大，故轉速較低取1000 mm/min；精加工為了達到尺寸的中間值，故刀補取6 mm（理論上），為了提高零件表面質量，故轉速較高取2000 mm/min。

2 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓時的困惑及解決方法

2.1 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓時的困惑

困惑一：零件上不同輪廓的尺寸極限偏差不一致，造成不同輪廓精加工刀補值也不同，導致控制每個尺寸精度費時、費力。

困惑二：零件上同一輪廓不同部位尺寸極限偏差不一致，導致同一輪廓也不能用同一刀補值進行精加工。如圖2中，零件中間十字形凸臺輪廓上的三個尺寸極限偏差均不同，通常尺寸極限偏差不一致就要用不同刀補值分別進行精加工，但如果把該輪廓拆分為三部分用不同刀補分別進行精加工，勢必會造成各部分之間連接處痕跡明顯。

2.2 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓的解決方法

解決方法：精加工編程時，先根據每個尺寸的中間值畫出各條輪廓線，然后根據畫出的輪廓線用刀補進行編程，即可實現用同一把刀、同一刀補值來保證不同輪廓尺寸精度。

眾所周知，帶有尺寸公差的輪廓精加工后最理想的狀態是達到尺寸的中間值，如圖2中，十字形凸臺輪廓中Φ50的圓精加工后最理想的尺寸是達到中間值49.945；Φ80的圓精加工后最理想的尺寸是達到中間值79.965；寬度16精加工后最理想的尺寸是達到中間值15.925。因此精加工編程時，可先用CAM軟件根據每個尺寸中間值畫出輪廓線，若用直徑Φ12的立銑刀，理論上精加工刀補值取刀具半徑6 mm便可保證輪廓上所有尺寸到達中間值。

但往往實際加工時，由于機床本身精度有高低、銑刀有磨損、銑刀刀桿伸出刀柄距離太長剛性下降出現讓刀現象等因素，導致實際的精加工刀補值和理論值有偏差，因此找出實際的刀補值非常關鍵。由于實際的刀補值跟眾多因素有關，因此在操作過程中應注意一下幾點：首先應盡可能找一臺精度較高的機床，選一把最新的四刃精加工立銑刀，并且裝刀方法要正確，刀桿伸出刀柄長度要合適。其次是找出其中一個輪廓的實際精加工刀補值，可通過改變刀補值的方式多次試切找出最合適的刀補值。再次是檢驗之前的刀補值，用之前試出的刀補值對另一個輪廓進行精加工并用量具檢驗尺寸精度，確認該刀補值是否正確，如果不正確，就要仔細檢查之前的操作是否有問題，比如刀具安裝是否正確？量具是否校對正確？測量方法是否正確？查明原因后改進重試。如果正確，那么該刀補值就是合適的，用該刀補值便能合格完成其余輪廓的精加工，也就實現了用同一把刀同一刀補完成不同輪廓的精加工。

3 結語

總之，在數控銑輪廓精加工時，用同一把立銑刀、同一刀補值對零件不同輪廓進行精加工，不但零件整體的輪廓尺寸精度容易控制，而且能大大地縮短對每個輪廓的精加工時間，從而大幅度提高精加工效率。因此，無論在企業的生產實際中還是數控技能大賽中，此方法都有著重要的意義。

參考文獻

[1] 卓良福，邱道權.全國數控技能大賽經典加工案例集錦（數控銑床/加工中心部分）[M].華中科技大學出版社，2010：15-26.

[2] 姚德強.數控銑床加工工藝與技能[M].電子工業出版社，2013：5-12.

[3] 周曉宏.數控加工技能綜合實訓[M].機械工業出版社，2011：20-30.

[4] 鄭書華，張鳳辰.數控銑削編程與操作訓練[M].2版.高等教育出版社，2010：4-12.endprint

摘 要：本文結合筆者多年的數控銑參賽經驗，介紹數控銑輪廓精加工時一個行之有效的編程技巧，即：如何用同一把精加工立銑刀、同一刀具半徑補償值來完成不同尺寸精度輪廓的精加工，解決數控銑加工中的一個技術難題。

關鍵詞：數控銑 刀具半徑補償 精加工

中圖分類號：TG54 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（b）-0176-01

1 用刀具半徑補償（刀補）編程優點及應用

1.1 用刀具半徑補償（刀補）編程優點

用刀補指令編程，優點在于能直接沿輪廓編程，與傳統的沿刀具中心軌跡編程相比，編程更為便捷、編程數量最少（粗、精加工能共用同一程序），尺寸精度的控制只需修改偏置值即可，所以也更為高效、準確。正因為用刀補編程有如此突出的優點，因此無論在企業生產實際中還是數控技能大賽中都有著非常廣泛的應用。

1.2 用刀具半徑補償（刀補）編程應用

下面以編寫圖4中正方形輪廓的加工程序為例，介紹用刀補編程的具體應用（刀具：Φ12硬質合金立銑刀；工件材料：110×110 mm硬鋁）。

O0001；

M03S1000；

G90G54G40G00X-70Y-60；

Z50；

Z0；

G01Z-5F60；

G41X-50D01F200；

Y50；

X50；

Y-50；

X-70；

G00Z100；

G40；

M30；

粗、精加工（圖1）正方形輪廓，可共用以上程序，只要適當改下刀補值和轉速值即可：粗加工為了留出精加工余量0.2 mm，故刀補取6.2 mm，粗加工切除余量較大，故轉速較低取1000 mm/min；精加工為了達到尺寸的中間值，故刀補取6 mm（理論上），為了提高零件表面質量，故轉速較高取2000 mm/min。

2 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓時的困惑及解決方法

2.1 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓時的困惑

困惑一：零件上不同輪廓的尺寸極限偏差不一致，造成不同輪廓精加工刀補值也不同，導致控制每個尺寸精度費時、費力。

困惑二：零件上同一輪廓不同部位尺寸極限偏差不一致，導致同一輪廓也不能用同一刀補值進行精加工。如圖2中，零件中間十字形凸臺輪廓上的三個尺寸極限偏差均不同，通常尺寸極限偏差不一致就要用不同刀補值分別進行精加工，但如果把該輪廓拆分為三部分用不同刀補分別進行精加工，勢必會造成各部分之間連接處痕跡明顯。

2.2 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓的解決方法

解決方法：精加工編程時，先根據每個尺寸的中間值畫出各條輪廓線，然后根據畫出的輪廓線用刀補進行編程，即可實現用同一把刀、同一刀補值來保證不同輪廓尺寸精度。

眾所周知，帶有尺寸公差的輪廓精加工后最理想的狀態是達到尺寸的中間值，如圖2中，十字形凸臺輪廓中Φ50的圓精加工后最理想的尺寸是達到中間值49.945；Φ80的圓精加工后最理想的尺寸是達到中間值79.965；寬度16精加工后最理想的尺寸是達到中間值15.925。因此精加工編程時，可先用CAM軟件根據每個尺寸中間值畫出輪廓線，若用直徑Φ12的立銑刀，理論上精加工刀補值取刀具半徑6 mm便可保證輪廓上所有尺寸到達中間值。

但往往實際加工時，由于機床本身精度有高低、銑刀有磨損、銑刀刀桿伸出刀柄距離太長剛性下降出現讓刀現象等因素，導致實際的精加工刀補值和理論值有偏差，因此找出實際的刀補值非常關鍵。由于實際的刀補值跟眾多因素有關，因此在操作過程中應注意一下幾點：首先應盡可能找一臺精度較高的機床，選一把最新的四刃精加工立銑刀，并且裝刀方法要正確，刀桿伸出刀柄長度要合適。其次是找出其中一個輪廓的實際精加工刀補值，可通過改變刀補值的方式多次試切找出最合適的刀補值。再次是檢驗之前的刀補值，用之前試出的刀補值對另一個輪廓進行精加工并用量具檢驗尺寸精度，確認該刀補值是否正確，如果不正確，就要仔細檢查之前的操作是否有問題，比如刀具安裝是否正確？量具是否校對正確？測量方法是否正確？查明原因后改進重試。如果正確，那么該刀補值就是合適的，用該刀補值便能合格完成其余輪廓的精加工，也就實現了用同一把刀同一刀補完成不同輪廓的精加工。

3 結語

總之，在數控銑輪廓精加工時，用同一把立銑刀、同一刀補值對零件不同輪廓進行精加工，不但零件整體的輪廓尺寸精度容易控制，而且能大大地縮短對每個輪廓的精加工時間，從而大幅度提高精加工效率。因此，無論在企業的生產實際中還是數控技能大賽中，此方法都有著重要的意義。

參考文獻

[1] 卓良福，邱道權.全國數控技能大賽經典加工案例集錦（數控銑床/加工中心部分）[M].華中科技大學出版社，2010：15-26.

[2] 姚德強.數控銑床加工工藝與技能[M].電子工業出版社，2013：5-12.

[3] 周曉宏.數控加工技能綜合實訓[M].機械工業出版社，2011：20-30.

[4] 鄭書華，張鳳辰.數控銑削編程與操作訓練[M].2版.高等教育出版社，2010：4-12.endprint

摘 要：本文結合筆者多年的數控銑參賽經驗，介紹數控銑輪廓精加工時一個行之有效的編程技巧，即：如何用同一把精加工立銑刀、同一刀具半徑補償值來完成不同尺寸精度輪廓的精加工，解決數控銑加工中的一個技術難題。

關鍵詞：數控銑 刀具半徑補償 精加工

中圖分類號：TG54 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（b）-0176-01

1 用刀具半徑補償（刀補）編程優點及應用

1.1 用刀具半徑補償（刀補）編程優點

用刀補指令編程，優點在于能直接沿輪廓編程，與傳統的沿刀具中心軌跡編程相比，編程更為便捷、編程數量最少（粗、精加工能共用同一程序），尺寸精度的控制只需修改偏置值即可，所以也更為高效、準確。正因為用刀補編程有如此突出的優點，因此無論在企業生產實際中還是數控技能大賽中都有著非常廣泛的應用。

1.2 用刀具半徑補償（刀補）編程應用

下面以編寫圖4中正方形輪廓的加工程序為例，介紹用刀補編程的具體應用（刀具：Φ12硬質合金立銑刀；工件材料：110×110 mm硬鋁）。

O0001；

M03S1000；

G90G54G40G00X-70Y-60；

Z50；

Z0；

G01Z-5F60；

G41X-50D01F200；

Y50；

X50；

Y-50；

X-70；

G00Z100；

G40；

M30；

粗、精加工（圖1）正方形輪廓，可共用以上程序，只要適當改下刀補值和轉速值即可：粗加工為了留出精加工余量0.2 mm，故刀補取6.2 mm，粗加工切除余量較大，故轉速較低取1000 mm/min；精加工為了達到尺寸的中間值，故刀補取6 mm（理論上），為了提高零件表面質量，故轉速較高取2000 mm/min。

2 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓時的困惑及解決方法

2.1 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓時的困惑

困惑一：零件上不同輪廓的尺寸極限偏差不一致，造成不同輪廓精加工刀補值也不同，導致控制每個尺寸精度費時、費力。

困惑二：零件上同一輪廓不同部位尺寸極限偏差不一致，導致同一輪廓也不能用同一刀補值進行精加工。如圖2中，零件中間十字形凸臺輪廓上的三個尺寸極限偏差均不同，通常尺寸極限偏差不一致就要用不同刀補值分別進行精加工，但如果把該輪廓拆分為三部分用不同刀補分別進行精加工，勢必會造成各部分之間連接處痕跡明顯。

2.2 用刀具半徑補償（刀補）精加工輪廓的解決方法

解決方法：精加工編程時，先根據每個尺寸的中間值畫出各條輪廓線，然后根據畫出的輪廓線用刀補進行編程，即可實現用同一把刀、同一刀補值來保證不同輪廓尺寸精度。

眾所周知，帶有尺寸公差的輪廓精加工后最理想的狀態是達到尺寸的中間值，如圖2中，十字形凸臺輪廓中Φ50的圓精加工后最理想的尺寸是達到中間值49.945；Φ80的圓精加工后最理想的尺寸是達到中間值79.965；寬度16精加工后最理想的尺寸是達到中間值15.925。因此精加工編程時，可先用CAM軟件根據每個尺寸中間值畫出輪廓線，若用直徑Φ12的立銑刀，理論上精加工刀補值取刀具半徑6 mm便可保證輪廓上所有尺寸到達中間值。

但往往實際加工時，由于機床本身精度有高低、銑刀有磨損、銑刀刀桿伸出刀柄距離太長剛性下降出現讓刀現象等因素，導致實際的精加工刀補值和理論值有偏差，因此找出實際的刀補值非常關鍵。由于實際的刀補值跟眾多因素有關，因此在操作過程中應注意一下幾點：首先應盡可能找一臺精度較高的機床，選一把最新的四刃精加工立銑刀，并且裝刀方法要正確，刀桿伸出刀柄長度要合適。其次是找出其中一個輪廓的實際精加工刀補值，可通過改變刀補值的方式多次試切找出最合適的刀補值。再次是檢驗之前的刀補值，用之前試出的刀補值對另一個輪廓進行精加工并用量具檢驗尺寸精度，確認該刀補值是否正確，如果不正確，就要仔細檢查之前的操作是否有問題，比如刀具安裝是否正確？量具是否校對正確？測量方法是否正確？查明原因后改進重試。如果正確，那么該刀補值就是合適的，用該刀補值便能合格完成其余輪廓的精加工，也就實現了用同一把刀同一刀補完成不同輪廓的精加工。

3 結語

總之，在數控銑輪廓精加工時，用同一把立銑刀、同一刀補值對零件不同輪廓進行精加工，不但零件整體的輪廓尺寸精度容易控制，而且能大大地縮短對每個輪廓的精加工時間，從而大幅度提高精加工效率。因此，無論在企業的生產實際中還是數控技能大賽中，此方法都有著重要的意義。

參考文獻

[1] 卓良福，邱道權.全國數控技能大賽經典加工案例集錦（數控銑床/加工中心部分）[M].華中科技大學出版社，2010：15-26.

[2] 姚德強.數控銑床加工工藝與技能[M].電子工業出版社，2013：5-12.

[3] 周曉宏.數控加工技能綜合實訓[M].機械工業出版社，2011：20-30.

[4] 鄭書華，張鳳辰.數控銑削編程與操作訓練[M].2版.高等教育出版社，2010：4-12.endprint