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摘要:在数控加工中心多刀加工时,由于各把刀具长度不一,系统为了解决这一问题,一般采用刀具长度补偿。针对刀具长度问题进行多方探讨,给出若干原则和建议,并对长度补偿值确定的几种方法进行讨论。
关键词:数控;加工;长度补偿
一、引言
通常在数控铣床(加工中心)上加工一个零件要使用多把刀具,由于每把刀具长度不同,所以每次换刀后,刀具Z方向移动时,需要对刀具进行长度补偿,让不同长度的刀具在编程时Z方向坐标统一。
长度补偿只是和Z坐标有关,它不像X、Y平面内的编程零点,因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变,对于Z坐标的零点就不一样了。每一把刀的长度都是不同的。
例如,我们要钻一个深为30mm的孔,然后攻丝深为20mm,分别用一把长为150mm的钻头和一把长为250mm的丝锥。先用钻头钻孔深30mm,此时机床已经设定工件零点,当换上丝锥攻丝时,如果两把刀都从设定零点开始加工,丝锥因为比钻头长而攻丝过长,损坏刀具和工件。此时如果设定刀具补偿,把丝锥和钻头的长度进行补偿,此时机床零点设定之后,即使丝锥和钻头长度不同,因补偿的存在,在调用丝锥工作时,零点Z坐标已经自动向Z+(或Z-)补偿了丝锥的长度,保证加工零点的正确。即引入刀具长度补偿的主要目的是为了让不一样长的刀具一样长。也就是说,使用刀具长度补偿指令,在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。加工时,用MDI方式输入刀具的长度尺寸,即可正确加工。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时,只要修改刀具长度补偿量,而不必调整程序或刀具。
二、刀具长度补偿指令
1.建立刀具长度补偿。
式中:G17～G19─坐标平面选择指令。
G43─正向补偿,即把编程的Z值加上H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。
G44─负向补偿,即将编程的Z值减去H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。
X、Y、Z─建立刀具长度补偿时目标点坐标。
H─刀具长度补偿号。
一般情况下,为避免指令输入或使用时失误,可根据操作者习惯采用两种方式:
(1)只用指令G43,H设正值或负值;
(2)H只设正值,用指令G43或G44。
一般使用第一种,即用G43指令,通过H设正值或负值来达到向Z+或Z-补偿的目的。刀具长度补偿是通过执行含有G43(G44)和H指令来实现的,同时我们给出一个Z坐标值,这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。
2.取消长度补偿。
指令格式:G49或H00;
G49是取消G43(G44)指令的。在实际加工中可以不使用这个指令,因为每把刀具都有自己的长度补偿,当换刀时,利用G43(G44)H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
H00里的值永远为零,即补偿为零,故达到取消长度补偿的效果。
三、确定刀具长度补偿的三种方式
刀具长度补偿值和G54中的Z值有关。
用刀具的实际长度作为刀长的补偿(推荐使用这种方式)。
使用刀长作为补偿就是使用对刀仪测量刀具的长度,然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中,作为刀长补偿。此时G54中的Z值应为主轴回零后,主轴锥孔底面至工件上表面的距离(工件上表面一般为工件坐标系的Z0面)。
四、指令应用注意事项
1.G43、G44指令是模态指令。
2.刀具长度补偿的偏置轴为垂直于G17、G18或G19指定平面的轴。
3.H00～H99为刀具补偿号,H00意味着取消刀具补偿。刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在补偿存储器中。
4.一般情况下,G43、G44指令应该写的位置是在程序里换刀之后的第一句Z向移动,这样会减少由于大意而出现的一些错误。
五、结束语
长度补偿在加工中心上应用非常广泛,掌握了长度补偿的原理之后,再确定具体的补偿值就没有问题了,工人可以根据需要采用其中任何一种。实际中,利用长度补偿还可实现Z向分层铣削及深度方向的尺寸控制。
关键词:数控;加工;长度补偿
一、引言
通常在数控铣床(加工中心)上加工一个零件要使用多把刀具,由于每把刀具长度不同,所以每次换刀后,刀具Z方向移动时,需要对刀具进行长度补偿,让不同长度的刀具在编程时Z方向坐标统一。
长度补偿只是和Z坐标有关,它不像X、Y平面内的编程零点,因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变,对于Z坐标的零点就不一样了。每一把刀的长度都是不同的。
例如,我们要钻一个深为30mm的孔,然后攻丝深为20mm,分别用一把长为150mm的钻头和一把长为250mm的丝锥。先用钻头钻孔深30mm,此时机床已经设定工件零点,当换上丝锥攻丝时,如果两把刀都从设定零点开始加工,丝锥因为比钻头长而攻丝过长,损坏刀具和工件。此时如果设定刀具补偿,把丝锥和钻头的长度进行补偿,此时机床零点设定之后,即使丝锥和钻头长度不同,因补偿的存在,在调用丝锥工作时,零点Z坐标已经自动向Z+(或Z-)补偿了丝锥的长度,保证加工零点的正确。即引入刀具长度补偿的主要目的是为了让不一样长的刀具一样长。也就是说,使用刀具长度补偿指令,在编程时就不必考虑刀具的实际长度及各把刀具不同的长度尺寸。加工时,用MDI方式输入刀具的长度尺寸,即可正确加工。当由于刀具磨损、更换刀具等原因引起刀具长度尺寸变化时,只要修改刀具长度补偿量,而不必调整程序或刀具。
二、刀具长度补偿指令
1.建立刀具长度补偿。
式中:G17～G19─坐标平面选择指令。
G43─正向补偿,即把编程的Z值加上H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。
G44─负向补偿,即将编程的Z值减去H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。
X、Y、Z─建立刀具长度补偿时目标点坐标。
H─刀具长度补偿号。
一般情况下,为避免指令输入或使用时失误,可根据操作者习惯采用两种方式:
(1)只用指令G43,H设正值或负值;
(2)H只设正值,用指令G43或G44。
一般使用第一种,即用G43指令,通过H设正值或负值来达到向Z+或Z-补偿的目的。刀具长度补偿是通过执行含有G43(G44)和H指令来实现的,同时我们给出一个Z坐标值,这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。
2.取消长度补偿。
指令格式:G49或H00;
G49是取消G43(G44)指令的。在实际加工中可以不使用这个指令,因为每把刀具都有自己的长度补偿,当换刀时,利用G43(G44)H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
H00里的值永远为零,即补偿为零,故达到取消长度补偿的效果。
三、确定刀具长度补偿的三种方式
刀具长度补偿值和G54中的Z值有关。
用刀具的实际长度作为刀长的补偿(推荐使用这种方式)。
使用刀长作为补偿就是使用对刀仪测量刀具的长度,然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中,作为刀长补偿。此时G54中的Z值应为主轴回零后,主轴锥孔底面至工件上表面的距离(工件上表面一般为工件坐标系的Z0面)。
四、指令应用注意事项
1.G43、G44指令是模态指令。
2.刀具长度补偿的偏置轴为垂直于G17、G18或G19指定平面的轴。
3.H00～H99为刀具补偿号,H00意味着取消刀具补偿。刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在补偿存储器中。
4.一般情况下,G43、G44指令应该写的位置是在程序里换刀之后的第一句Z向移动,这样会减少由于大意而出现的一些错误。
五、结束语
长度补偿在加工中心上应用非常广泛,掌握了长度补偿的原理之后,再确定具体的补偿值就没有问题了,工人可以根据需要采用其中任何一种。实际中,利用长度补偿还可实现Z向分层铣削及深度方向的尺寸控制。