数控刀具补偿的有关问题探究
2018-6-12 来源：山东大学 山东临沂洗砚池小学 作者：刘云清, 刘春秋
摘要：在数据加工中，由于道具的半径不同，会产生一定的误差，所以就需要刀具补偿功能。合理的对刀具补偿进行灵活运用这就就可以根据实际运用中的不同刀具的尺寸，来调整自己对应的坐标移动量，大大提高了数据加工的质量，也简化了编程的难度。本篇文章旨在通过讨论数据刀具补偿在实际应用中存在的问题并提出相应解决办法。
关键词：数控 ; 刀具补偿 ; 解决办法
0、引言
刀具补偿已被广泛应用于数据加工中，与此同时，在实际工作中也存在很多的问题，也存在很大的探索空间。提高工作效率，提升产品质量是数控加工的目标所在，刀具补偿在应用中避免了种种问题，为这一目标奠定了基础。
1、数控刀具的特点
1.1 切削性能稳定
一般情况下生产都是以刀具的耐用程度来判断刀具的优劣。这里面说的刀具耐用程度就是刀具的切削性。对于相同的零件来说，因为刀具的使用材料不可能是完全相同的，并且有另外的不确定外部因素，就更难保证刀具的耐用程度。在数控应用中，应该有相应的标准来体现切削性，研究表明，当耐用程度的随机变量处于正态分布时，刀具只有百分之五十的可靠性。
1.2 可靠排屑
刀具的好坏还取决于排屑控制。在数控起床上都装置着很多的刀具，因此排屑量也是很大的。比如在切削金属时，就要保证排屑没有缠在刀具上。为了保证工作人员的安全，在工作中要保证切削不要四处飞溅，从而对零件造成伤害，进一步影响工作，也加大了清理工作。因此，可以相应选择合适刀具，或采用间隙切削效果。
1.3 高精度
数控应用中，对刀具的尺寸要求是很高的，也对应不同的尺寸形状大小，数控刀具在这方面具有较高的精度。同时，还可以调整相应的补偿值。
2、刀具半径补偿概述
顾名思义，刀具半径补偿能够自动判断刀具中心轨迹，对刀具半径补偿值的控制就能进一步确定刀具的尺寸。在编程过程中不用再重新计算各个点的坐标具体值，这就避免了刀具的直径变化时，还需要重新编程计算坐标。刀具半径补偿大大减少了编程工作量。
3、刀具长度补偿概述
刀具长度补偿只与 Z 坐标有关系，另外两个坐标上的编程不用再做出改变。这就保证了选择加工零点的准确性，避免造成对刀具的损害。
4、数控应用中刀具半径补偿问题探究分析
数控工作中，如果没有考虑刀具半径，很容易造成刀具中心轨迹与加工后工件的轮廓不符合，这种仅仅按照工件轮廓来编程的方法虽然简单，但是在实际工作中是不可用的。因此，要对其使用刀具半径补偿功能，有了半径补偿量就可以按照工件轮廓来编程了。因为在执行过程中系统能够自动计算中心轨迹路线，通过相应的刀具半径补偿来做出满足要求的工件形状。既不用更改程序也减少了编程量就能满足数控工作中的各种要求。
4.1 对于直径不同的刀具，不用更改程序，只需改变刀具直径值
数控应用中，刀具的磨损损害是不可避免的，刀具半径补偿就可以完全避免在刀具磨损时需要相应更改程序以保证不造成影响。不断的摩擦过程中，刀具的半径可能越来越小，导致误差过大超过安全范围，不能再继续投入使用中。这时，程序工作员可以按照标准的刀具形状大小来编程实现刀具半径的变化不会影响实际工作。
4.2 工件进行加工时，不用更改程序，只需改变半径补偿偏移值
刀具半径补偿对于半径补偿偏移值的使用是有很大的用途的。假如在工件与刀具的设置中没有给定刀具半径作为轮廓符合值，而是某一个值来进行粗、精加工。这样可以通过将半径补偿偏移值放入系统寄存器中来对应一定的半径值，完全使用同一个程序，输入相应半径值即可。
5、数控应用中刀具长度补偿问题探究分析
数控应用中有自动换刀装置实现自动的换刀操作，因此，在换刀过程中，可能因为刀具的长度变化，造成一些影响，这时候就需要刀具长度补偿来实现刀具在 Z 轴运动过程中的补偿措施。
5.1 利用刀具长度补偿进行分层
在数控加工过程中，对于刀具的切割长度是有限度的，机床的承载力也是有限制的，对于一些深度较大的零件就需要分层。有了刀具长度补偿，就可以首先根据要求尺寸编程，然后进行分层设定长度补偿值。这样，在加工过程中就可以选择相应的刀具长度补偿值来进行相应的分层操作。
5.2 利用刀具长度补偿运行空程序
在数控加工过程中，有时候在工作进行之前要运行一定的空程序，为了保证程序的正确和准确，要先用空程序来进行检验。这时，就可以选择一个合适的独具长度补偿值在工件上运行空程序，这样就可以利用加工的轨迹来检验程序是否正确。
6、总结
本文通过分析总结在数控中刀具补偿的运用，来减少编程难度，进而提高工作效率和精度。最明显的效果就是编程只需要按照零件尺寸大小进行，不用考虑实际问题中刀具的改变带来的影响。在实际工作中，实际刀具长度、半径和刀具偏移补偿值两项就可以完全确定出满足要求的零件。另外，还可以实现一些特殊功能，比如对于不同的实际数控要求进行特别的编程算法。总的来说，刀具补偿方法是非常有意义的一项探究项目，不仅能提高工作的效率和准确度从而节省成本，也为编程工作者带来了极大的方便。
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