斜床身数控车床刀尖圆弧半径补偿原因说明-ag官方入口app

　　斜床身数控车床中的刀尖半径补偿功能一直是一个难点。由于其理论复杂，应用条件严格，让一些人感觉无从下手；另一方面，由于常用的台阶轴类的加工，通过几何补偿也能达到精度要求，它的特点不能有效体现，使一些人对它不够重视。事实上，在现代数控系统中，刀尖半径补偿，对于提高工件综合加工精度具有非常重要的作用，是一个必须熟练掌握的功能。

　　今天我们通过分析了解下数控车床半径补偿的原因：

　　学习刀尖圆弧的概念前，我们认为刀片是尖锐的，并把刀尖看作一个点，刀具之所以能够实现复杂轮廓的加工，就是因为刀尖能够严格沿着编程的轨迹进行切削。但实际上，目前广泛使用的机夹刀片的切削尖，都有一个微小的圆弧，这样做，既可以提高刀具的耐用度，也可以提高工件的表面质量。而且，不管多么尖的刀片，经过一段时间的使用，刀尖都会磨成一个圆弧，导致在实际加工中，是一段圆弧刃在切削，这种情况与理想刀尖的切削在效果上完全不同。
 

　　图1中，刀片圆弧两边延长线的交点（d），我们称之为理想刀尖，也就是说，如果刀片没有磨损，它的刀尖的理想形状应是这样。如果进行对刀，以确定刀具的偏置值（也叫几何补偿值），x轴和z轴两个方向的对刀点正好集中于理想刀尖上。这种情况下，系统会以这个刀尖进行轮廓切削。图2中，如果刀尖磨圆了，则对刀时，x轴和z轴两个方向的对刀点分别在x轴和z轴方向上突出的a点和b点上，这时，数控系统就会以a点和b点的对刀结果综合确认一个点作为对刀点，比如，对刀结果为：a点，x=-120，b点，z=-300，则对刀点坐标为（-120，-300），这正是与a点和b点相切的两条直线的交点（c），我们称之为假想刀尖。而系统正是以这个假想刀尖作为理论切削点进行工作的。也就是说，刀尖磨圆后，只是假想刀尖沿着编程轮廓的轨迹进行运动。但由于假想刀尖与实际的圆弧切削刃之间有一个距离，导致刀具实际切削效果如图3所示。
 

　　图3中，在端面车削和外圆车削时，切削效果不受影响。因为在这两种情况下，系统执行的是单坐标，刀尖突出的的切削点（a点和b点）是对刀点，它们分别与对刀的结果（几何补偿）一致。但对于图中的锥面部分（cd段），是假想刀尖沿着轮廓运动，实际圆弧切削刃与程序轮廓与有一个距离δl，会造成固定欠切的余量（图中阴影部分），导致锥面直径的尺寸偏大。对于圆弧加工，它形成的结果更复杂一些，形成的欠切余量随着轮廓位置的变化而变化，如图4所示。
 

　　由上可见，刀尖圆弧的存在，对于工件中的锥面和圆弧的尺寸精度是有较大影响的。而且刀尖圆弧半径越大，加工误差越大。刀尖半径补偿正是基于这一现象而提出的解决措施。