數控刀具補償的有關問題探究

劉云清+劉春秋

摘 要：在數據加工中，由于道具的半徑不同，會產生一定的誤差，所以就需要刀具補償功能。合理的對刀具補償進行靈活運用這就就可以根據實際運用中的不同刀具的尺寸，來調整自己對應的坐標移動量，大大提高了數據加工的質量，也簡化了編程的難度。本篇文章旨在通過討論數據刀具補償在實際應用中存在的問題并提出相應解決辦法。

關鍵詞：數控；刀具補償；解決辦法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.245

0 引言

刀具補償已被廣泛應用于數據加工中，與此同時，在實際工作中也存在很多的問題，也存在很大的探索空間。提高工作效率，提升產品質量是數控加工的目標所在，刀具補償在應用中避免了種種問題，為這一目標奠定了基礎。

1 數控刀具的特點

1.1 切削性能穩定

一般情況下生產都是以刀具的耐用程度來判斷刀具的優劣。這里面說的刀具耐用程度就是刀具的切削性。對于相同的零件來說，因為刀具的使用材料不可能是完全相同的，并且有另外的不確定外部因素，就更難保證刀具的耐用程度。在數控應用中，應該有相應的標準來體現切削性，研究表明，當耐用程度的隨機變量處于正態分布時，刀具只有百分之五十的可靠性。

1.2 可靠排屑

刀具的好壞還取決于排屑控制。在數控起床上都裝置著很多的刀具，因此排屑量也是很大的。比如在切削金屬時，就要保證排屑沒有纏在刀具上。為了保證工作人員的安全，在工作中要保證切削不要四處飛濺，從而對零件造成傷害，進一步影響工作，也加大了清理工作。因此，可以相應選擇合適刀具，或采用間隙切削效果。

1.3 高精度

數控應用中，對刀具的尺寸要求是很高的，也對應不同的尺寸形狀大小，數控刀具在這方面具有較高的精度。同時，還可以調整相應的補償值。

2 刀具半徑補償概述

顧名思義，刀具半徑補償能夠自動判斷刀具中心軌跡，對刀具半徑補償值的控制就能進一步確定刀具的尺寸。在編程過程中不用再重新計算各個點的坐標具體值，這就避免了刀具的直徑變化時，還需要重新編程計算坐標。刀具半徑補償大大減少了編程工作量。

3 刀具長度補償概述

刀具長度補償只與Z坐標有關系，另外兩個坐標上的編程不用再做出改變。這就保證了選擇加工零點的準確性，避免造成對刀具的損害。

4 數控應用中刀具半徑補償問題探究分析

數控工作中，如果沒有考慮刀具半徑，很容易造成刀具中心軌跡與加工后工件的輪廓不符合，這種僅僅按照工件輪廓來編程的方法雖然簡單，但是在實際工作中是不可用的。因此，要對其使用刀具半徑補償功能，有了半徑補償量就可以按照工件輪廓來編程了。因為在執行過程中系統能夠自動計算中心軌跡路線，通過相應的刀具半徑補償來做出滿足要求的工件形狀。既不用更改程序也減少了編程量就能滿足數控工作中的各種要求。

4.1 對于直徑不同的刀具，不用更改程序，只需改變刀具直徑值

數控應用中，刀具的磨損損害是不可避免的，刀具半徑補償就可以完全避免在刀具磨損時需要相應更改程序以保證不造成影響。不斷的摩擦過程中，刀具的半徑可能越來越小，導致誤差過大超過安全范圍，不能再繼續投入使用中。這時，程序工作員可以按照標準的刀具形狀大小來編程實現刀具半徑的變化不會影響實際工作。

4.2 工件進行加工時，不用更改程序，只需改變半徑補償偏移值

刀具半徑補償對于半徑補償偏移值的使用是有很大的用途的。假如在工件與刀具的設置中沒有給定刀具半徑作為輪廓符合值，而是某一個值來進行粗、精加工。這樣可以通過將半徑補償偏移值放入系統寄存器中來對應一定的半徑值，完全使用同一個程序，輸入相應半徑值即可。

5 數控應用中刀具長度補償問題探究分析

數控應用中有自動換刀裝置實現自動的換刀操作，因此，在換刀過程中，可能因為刀具的長度變化，造成一些影響，這時候就需要刀具長度補償來實現刀具在Z軸運動過程中的補償措施。

5.1 利用刀具長度補償進行分層

在數控加工過程中，對于刀具的切割長度是有限度的，機床的承載力也是有限制的，對于一些深度較大的零件就需要分層。有了刀具長度補償，就可以首先根據要求尺寸編程，然后進行分層設定長度補償值。這樣，在加工過程中就可以選擇相應的刀具長度補償值來進行相應的分層操作。

5.2 利用刀具長度補償運行空程序

在數控加工過程中，有時候在工作進行之前要運行一定的空程序，為了保證程序的正確和準確，要先用空程序來進行檢驗。這時，就可以選擇一個合適的獨具長度補償值在工件上運行空程序，這樣就可以利用加工的軌跡來檢驗程序是否正確。

6 總結

本文通過分析總結在數控中刀具補償的運用，來減少編程難度，進而提高工作效率和精度。最明顯的效果就是編程只需要按照零件尺寸大小進行，不用考慮實際問題中刀具的改變帶來的影響。在實際工作中，實際刀具長度、半徑和刀具偏移補償值兩項就可以完全確定出滿足要求的零件。另外，還可以實現一些特殊功能，比如對于不同的實際數控要求進行特別的編程算法?？偟膩碚f，刀具補償方法是非常有意義的一項探究項目，不僅能提高工作的效率和準確度從而節省成本，也為編程工作者帶來了極大的方便。

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