1、2020/9/22,云南昆明工業(yè)學(xué)校,中等職業(yè)教育 刀具半徑補(bǔ)償多媒體教學(xué)應(yīng)用研究多媒體課件,數(shù)控機(jī)床多媒體課件,刀具半徑補(bǔ)償,云南昆明工業(yè)學(xué)校,一、常見(jiàn)的數(shù)控銑削刀具介紹,1、數(shù)控銑削刀具,3,銑削刀具選擇-加工類型,1、,平面銑削刀具（面銑刀），一般用于較大平面銑削加工！,銑削原理 - 銑刀分類,面銑刀 三面刃銑刀 立銑刀,銑削刀具，根據(jù)加工類型的不同有不同的分類！,銑削原理 - 銑刀分類,1、,工件材料不同 切削力不同 非等齒距用于消振 銑刀代號(hào)的最后一個(gè)字母,根據(jù)銑削刀具的形狀即齒形的稀疏不同，可有不同的分類！,刀柄系統(tǒng),銑削刀具的刀柄有不同的形狀其刀柄的錐比值也不一樣！,刀柄系統(tǒng),莫

2、氏錐度刀柄,莫氏錐度刀柄，其錐度比是7：24，也是較常用的一種刀柄！,一、數(shù)控車削刀具介紹,1、常見(jiàn)數(shù)控車削刀具,9,無(wú)論什么形狀的數(shù)控車削刀具，實(shí)際刀尖 部分都帶有一定的圓角，而切削點(diǎn)是刀尖 圓弧與工件的切點(diǎn)。,車削刀具,數(shù)控車床上常用的機(jī)夾式車削刀具！,車削刀具,根據(jù)實(shí)際加工要求的不同，其機(jī)夾式車刀的刀片也有不同形狀！,車刀選擇,在實(shí)際加工中，根據(jù)加工要求的同，選擇不同的刀具角度！,焊接車刀和可轉(zhuǎn)位車刀,焊接車刀： 單刀價(jià)格便宜 可以多次重磨，容易獲得鋒利刃口 缺點(diǎn)在于速度低（70米以下） 壽命短，刃口安全性差。 可轉(zhuǎn)位車刀： 操作簡(jiǎn)單，換刀對(duì)刀容易 刀片有涂層，刃口安全，切削速度高， 壽

3、命長(zhǎng)，生產(chǎn)效率高 刀片磨損一致性強(qiáng)，適合數(shù)控機(jī)床和 生產(chǎn)線的自動(dòng)化生產(chǎn),同學(xué)們還需要對(duì)各種不同刀具的作用及功能有一定認(rèn)識(shí)和了解才行喲！,刀片形狀,大刀片形狀小刀片形狀 可達(dá)性更強(qiáng) 振動(dòng)小 切削力小 刃口弱 刃口更強(qiáng)壯 更高的進(jìn)給 切削力更大 振動(dòng)更大,同學(xué)們你們知道嗎？機(jī)夾式刀具，其刀片形狀不同還具有不同使用性能喲！,刀片的種類,硬質(zhì)合金刀片 非涂層硬質(zhì)合金（H10,S05F） 涂層硬質(zhì)合金刀片（GC 4015） 金屬陶瓷刀片(CT 5015) 陶瓷刀片(CC 6080) CBN刀片(CB 7020) 人造金剛石刀片(CD 1810),機(jī)夾式刀片還真有多種不同的類型的材質(zhì)呢！,請(qǐng)思考那材質(zhì)不一

4、樣其性能一樣嗎？,金剛石刀片,與硬質(zhì)合金相比，已知的最硬的材料金剛石可更快地和以更高的性價(jià)比切削有色金屬和非金屬材料。 鋒利的切削刃生成有優(yōu)良表面質(zhì)量的清潔表面。金剛石應(yīng)在良好的條件下使用。 CD10(金剛石鑲尖刀片）具有最長(zhǎng)的刀具壽命。,金剛石刀具有自己的優(yōu)點(diǎn)！硬度最高，加工后的零件表面光滑，使用壽命長(zhǎng)！ 很受歡迎呢！,一、刀具半徑補(bǔ)償功能及目的,17,對(duì)于刀具而言，不論如何結(jié)構(gòu)，刀具的切削部分的幾何形狀都具有一定半徑的圓弧，在進(jìn)行編程時(shí)候，一般都認(rèn)定為一個(gè)理論上的尖角。但是在實(shí)際加工中，一旦要求對(duì)工件輪廓形狀進(jìn)行保障，將產(chǎn)生較大的切削誤差，因此，必須考慮刀尖的圓弧情況，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，

5、以達(dá)到較高的加工精度。,注意：隨著刀尖的圓弧增大，切削誤差將會(huì)相應(yīng)加大。,刀具刀尖點(diǎn)確定,18,虛擬刀尖,刀尖中心,方向1,方向2,R,刀具長(zhǎng)度數(shù)據(jù)產(chǎn)生：刀具的兩個(gè)方向接觸工件表面后，得到的刀具數(shù)據(jù)為一虛擬點(diǎn)，該點(diǎn)即為刀具編程點(diǎn)。,同學(xué)們?cè)趯?shí)際切削加工過(guò)程中，刀具有一虛擬的刀尖點(diǎn)。而工件與刀具的切削點(diǎn)是刀尖圓弧與工件的切點(diǎn)。,對(duì)刀及刀尖切削點(diǎn)確定,19,2,7,3,1,5,4,6,8,0(9),工件,R,如圖，在刀具上有09共10個(gè)切削點(diǎn)。,刀具,通過(guò)實(shí)際對(duì)刀操作演示我們可以發(fā)現(xiàn)，一把刀具共有10個(gè)切削加工點(diǎn)。,頂點(diǎn)刀尖切削點(diǎn),所有刀尖切削點(diǎn),虛擬刀尖切削點(diǎn),刀尖形狀及對(duì)應(yīng)的切削點(diǎn),20,2,

6、7,3,1,5,4,6,8,0(9),R,在加工前，必須將所使用的刀尖點(diǎn)在刀具數(shù)據(jù)參數(shù)中進(jìn)行設(shè)定。,適用于車床刀具通用刀具 刀具結(jié)構(gòu)一般為偏刀,當(dāng)采用G46補(bǔ)償指令，選18號(hào)刀尖點(diǎn) 當(dāng)采用G41/G42補(bǔ)償指令時(shí)，可選擇09號(hào)所有刀尖點(diǎn),通用于各類機(jī)床 對(duì)于車床多用于成型圓頭刀,21,當(dāng)應(yīng)用虛擬刀尖點(diǎn)（1、2、3、4）時(shí)，刀具以虛擬點(diǎn)按照切屑路徑（編程路徑）進(jìn)行移動(dòng)，而實(shí)際的解除點(diǎn)與零件要求存在偏差，導(dǎo)致不能達(dá)到要求。,加工要求,實(shí)際切削,刀具中心路徑,加工誤差,虛擬刀尖點(diǎn)的切削誤差,以加工凹圓弧為例：由于虛擬刀尖點(diǎn)的存在，所以在實(shí)際切削加工過(guò)程中產(chǎn)生了加工誤差。因此，為了避免此誤差產(chǎn)生我們要

7、進(jìn)一步研究并運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償功能來(lái)解決此誤差。,22,應(yīng)用刀尖圓周上的頂點(diǎn)進(jìn)行加工時(shí)候，刀尖按照加工要求，但是實(shí)際的切削必將對(duì)工件產(chǎn)生過(guò)切現(xiàn)象。,頂點(diǎn)刀尖點(diǎn)的切削誤差,加工要求,實(shí)際切削,刀具中心路徑,加工誤差,以加工凸圓弧為例：由于切削刀具存在一個(gè)半徑值，所以在實(shí)際切削加工過(guò)程中產(chǎn)生了加工誤差，特別是在圓角切削加工處常造成過(guò)切現(xiàn)象。因此，為了避免此誤差產(chǎn)生我們要進(jìn)一步研究并運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償功能來(lái)解決此誤差。,過(guò)切,23,當(dāng)應(yīng)用刀尖刀具圓周中心進(jìn)行加工時(shí)候，刀具中心按照加工要求路徑切削，雖然尺寸誤差大，但是完成后的形狀與要求成均勻變化。,圓心刀尖點(diǎn)的切削誤差,加工要求,實(shí)際切削,刀具中心路徑,

8、加工誤差,以加工凸圓弧為例：在實(shí)際切削加工過(guò)程中由于刀具存在一個(gè)半徑值，當(dāng)我們不采用刀具半徑補(bǔ)償功能，對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí)，就會(huì)將零件多切除一個(gè)半徑值，使加工后的零件比實(shí)際零件要求的尺寸小，所以在實(shí)際切削加工過(guò)程中產(chǎn)生了加工誤差。,24,使得刀具在整個(gè)切削過(guò)程中均勻偏移刀具半徑，保證了切削點(diǎn)能達(dá)到切削要求。產(chǎn)生的誤差來(lái)源于刀具本身的半徑，主要集中在夾角或轉(zhuǎn)角部分。,帶刀尖半徑補(bǔ)償?shù)那邢髡`差,加工要求,無(wú)補(bǔ)償切削,刀具中心路徑,加工誤差,帶補(bǔ)償切削,同學(xué)們現(xiàn)在我們運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)償功能對(duì)零件進(jìn)行加工。進(jìn)而解決由于實(shí)際刀具存在一個(gè)刀具半徑值，而使加工產(chǎn)生誤差，不能達(dá)到加工尺寸精度這一困擾。,二、機(jī)床坐標(biāo)

9、系定義,25,標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床坐標(biāo)系中X、Y、Z坐標(biāo)軸的相互關(guān)系用右手笛卡爾直角坐標(biāo)系決定。 伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90。坐標(biāo)系確定中首先確定Z軸方向。,Y,X,Z,+B,+C,+A,V,W,U,坐標(biāo)軸,旋轉(zhuǎn)軸,平行軸,拇指代表X坐標(biāo),食指代表Y坐標(biāo),中指代表Z坐標(biāo)（機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸）,以X坐標(biāo)軸為旋轉(zhuǎn)軸：A軸,以Y坐標(biāo)軸為旋轉(zhuǎn)軸：B軸,以Z坐標(biāo)軸為旋轉(zhuǎn)軸：C軸,平行于X坐標(biāo)軸：U軸,平行于Y坐標(biāo)軸：V軸,平行于Z坐標(biāo)軸：W軸,SP,機(jī)床坐標(biāo)系采用右手笛卡爾坐標(biāo)確定，其指尖的方向是各軸坐標(biāo)系的正方向。,刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng),26,所有坐標(biāo)軸認(rèn)定的正方向都是以刀具相對(duì)于工件零點(diǎn)遠(yuǎn)離的方向而定

10、。,Y,X,Z,刀具 移動(dòng),工件 移動(dòng),同學(xué)們?cè)诠ぜ鴺?biāo)原點(diǎn)確定時(shí)，有刀具相對(duì)工件移動(dòng)（即工件不動(dòng)刀具運(yùn)動(dòng)）和工件相對(duì)于刀具運(yùn)動(dòng)（即刀具不動(dòng)工件運(yùn)動(dòng)）兩種情況,刀具移動(dòng),工件移動(dòng),立式加工中心的方向定義,27,所有坐標(biāo)軸認(rèn)定的正方向都是以刀具相對(duì)于工件零點(diǎn)遠(yuǎn)離的方向而定。,Y,X,Z,+X,+Y,+Z,-Y,-X,在實(shí)際銑削加工過(guò)程中，要先確立加工機(jī)床的坐標(biāo)系和各坐標(biāo)軸的正負(fù)方向。,補(bǔ)償取消指令,取消刀具半徑補(bǔ)償,加工指令,進(jìn)刀/退刀指令 加工指令,補(bǔ)償方向選擇,確定刀具與工件的相對(duì)移動(dòng)方向 確定需要保證的尺寸,補(bǔ)償平面選擇,確定進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償平面 數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)平面選擇需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖鴺?biāo)軸,

11、三、完整的刀具半徑補(bǔ)償代碼組,28,在需要進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償時(shí)，必須對(duì)補(bǔ)償平面及補(bǔ)償方向進(jìn)行指定，以此達(dá)到使數(shù)控系統(tǒng)針對(duì)加工要求進(jìn)行正確的補(bǔ)償。,G17 G18 G19,G41 G42,G00 G01 G02/G03,G40,Y,補(bǔ)償平面選擇（G17、G18、G19）,29,所有坐標(biāo)軸認(rèn)定的正方向都是以刀具相對(duì)于工件零點(diǎn)遠(yuǎn)離的方向而定。,G17,G18,G19,Z,X,通過(guò)視頻動(dòng)畫(huà)演示教學(xué)，同學(xué)們以小組合作討論，你們能區(qū)分在實(shí)際銑削加工過(guò)程如何確定銑削加工平面嗎？,臺(tái)階加工中G41/G42,30,工件,工件,G42,G41,R,R,刀具行進(jìn)方向作為判斷標(biāo)準(zhǔn)：1、刀具位于切屑面的左邊，為左補(bǔ)償（G

12、41）；2、刀具位于切屑面的右邊，為右補(bǔ)償（G42）；,G41銑削零件外輪廓時(shí)刀具運(yùn)行情況,G42銑削零件外輪廓時(shí)刀具運(yùn)行情況,同學(xué)請(qǐng)比較刀具半徑左、右補(bǔ)償銑削外輪廓時(shí)刀具運(yùn)行軌跡的區(qū)別！,腔體加工中G41/G42,31,工件,G41,工件,G42,R,R,左/右補(bǔ)償（G41/G42）確認(rèn)后，數(shù)控系統(tǒng)將程序所有的尺寸數(shù)據(jù)向左或右偏移一個(gè)刀具半徑，以達(dá)到切削要求。,G41銑削零件型腔時(shí)刀具運(yùn)行情況,G42銑削零件型腔時(shí)刀具運(yùn)行情況,同學(xué)請(qǐng)比較刀具半徑左、右補(bǔ)償銑削型腔時(shí)，刀具運(yùn)行軌跡的區(qū)別！,直線運(yùn)動(dòng)指令G00、G01,32,G00：快速定位或回退 G01：直線切削,工件,G00,G00,G01

13、,（0,-30）,（100,-30）,G00 X0 Y-30;,G01 X100 Y-30;,G00 X-100 Y-100;,（-100,-100）,程序段,（0,0）,G19平面,G18平面,G17平面,圓弧切削指令G02/G03,33,G02：順時(shí)針圓弧切削 G03：逆時(shí)針圓弧切削,工件,Y,X,工件,X,Z,工件,Z,Y,四、完整的刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用（G41外輪廓）,34,在執(zhí)行G41（G42）刀具補(bǔ)償指令及G40取消補(bǔ)償指令時(shí)，緊接著的G00、G01、G02/G03移動(dòng)或切削指令將疊加或取消刀具半徑。,N2 G41 D ;,N3 G00 X Y ;,N5 G01 X F ;,程序段,N

14、6 G01 Y F ;,N7 G02 X Y R F ;,N8 G01 Z F ;,N1 M03 S ;,N11 M05;,N10 G00 X Y ;,N4 G01 Z F ;,N9 G40;,r,自動(dòng)轉(zhuǎn)角,A,B,C,D,刀具從A點(diǎn)到B點(diǎn)是建立刀補(bǔ)過(guò)程,刀具從B點(diǎn)到C點(diǎn)是刀補(bǔ)執(zhí)行過(guò)程,刀具從C點(diǎn)到D點(diǎn)是取消刀補(bǔ)過(guò)程,G41刀具半徑左補(bǔ)償；D后面的數(shù)值是刀具半徑補(bǔ)償號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用,自動(dòng)轉(zhuǎn)角,完整的刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)用（G42外輪廓）,35,在執(zhí)行G41（G42）刀具補(bǔ)償指令及G40取消補(bǔ)償指令時(shí)，緊接著的G00、G01、G02/G03移動(dòng)或切削指令將疊加或取消刀具半徑。,N2 G42 D ;,N