数控刀具范文1
1.1刀具长度补偿在数控加工中的作用
数控加工中，根据加工工件要求而需要通过换刀指令选择不同刀具进行加工时，刀具长度会发生变化。刀具长度的变化使得非基准刀位点起始位置与基准刀位点起始位置不重合，此时必须对刀具长度变化做出适当处理，避免零件报废或撞刀问题的发生。刀具长度补偿既是为了避免此类问题发生而引入的概念，同时长度补偿也是提高编程及加工效率的关键点。刀具长度补偿使刀具在垂直于走刀平面（比如G17，XY平面）的方向上偏移一个刀具长度修正值，因此在数控编程过程中，一般无须考虑刀具长度。也就是说，每一把刀的长度都是不同的，刀具的长度补偿只是和Z坐标有关。刀具长度补偿由两种方式，一种是用刀具的实际长度作为刀长的补偿，另一种采用刀尖在Z方向上与编程零点的正负距离值作为补偿值。在具体的应用中，刀具长度补偿还应用于不同规格刀具或刀具磨损后的调整，利用刀具长度补偿指令补偿刀具的变化，避免了重新调整刀具或重新对刀带来的工作量增加，提高了加工效率。
1.2刀具半径补偿在数控加工中的作用
在数控加工过程中以“刀具相对于工件运动”为原则，不考虑刀具大小在编程后所引起的、由刀具半径值所产生的过切现象。因此需要在编程时引入刀具半径补偿，根据实际刀具大小按照工件轮廓使刀具自动偏离轮廓一个刀具半径，避免多切问题的发生。根据数控加工中对精度、效率及质量的需求，数控编程及操作人员应正确掌握刀具半径补偿的概念及应用方法。通过合理设置刀具半径补偿值，保障加工精度。刀具半径补偿应利用理论轮廓编程，通过预先设定偏置参数实现加工目标。刀具半径补偿概念的应用能够在编程过程中不考虑太多刀具直径大小问题，进而提高编程效率。刀具半径补偿一般情况下只是用于铣刀类刀具，在根据工件尺寸编程后，将刀具半径作为半径补偿值放在半径补偿储存器中，在此后的加工中无论更换铣刀还是进行粗精加工转换，只要更改刀具半径补偿值即可。由此可见，刀具半径补偿的应用能够极大的降低数控加工中的编程工作量及计算工作量，利用刀具补偿实现加工效率提高的目的。
1.3刀具补偿在数控加工中的技巧
在刀具补偿概念应用中，需要正确掌握刀具补偿的使用技巧，以此实现提高工作效率的目的。在刀具长度补偿指令的使用中，应首先掌握正负补偿及偏置量的确定技巧。正负补偿量要根据Z轴的方向确定，如刀具刀位点在编程原点Z坐标正方向，则使用负补偿（G44）。在补偿功能代号H后的两位数字表示的刀具补偿寄存器地址中存放刀具长度的补偿值，以主轴轴端中心作为起刀点，以刀具离轴端伸出长度为H中的偏置量。这样能够避免指令使用错误带来的加工事故，实现刀具补偿应用目的。在刀具长度补偿指令中刀具位置发生变化时，应将坐标的变化转化为工件坐标系的变化，也就是将工件坐标系和刀具一起沿Z轴方向移动一个刀具长度补偿值，重新建立一个新的坐标系，再将加工程序中的Z坐标值放在新的工件坐标系中，通过这样的方式简化刀具长度补偿中的繁琐计算，提高编程效率。在刀具半径补偿的应用中，应对刀具半径补偿功能、刀具选择以及刀具路径确定等进行分析，利用“少吃快走”工艺，提高加工效率。另外，加工中还应改变思维方式，利用刀补参数寄存器常量改变量的方式，加工典型工件，实现提高加工效率的目的。具体的刀具半径补偿应用技巧需要数控加工人员在实际的加工中，根据工件的实际情况及经验进行总结与分析，提高刀具半径补偿概念的利用率。
2刀具补偿应用中的注意事项
在数控加工中的刀补功能使用中，需要注意以下几点。首先建立及取消刀补时，刀具必须在刀补平面内运动。其次启用刀具补偿时，必须了解刀具运动方向，避免加工方向错误造成的工件废品。另外在刀具补偿指令应用中必须采用先下刀后建立刀补、抬刀后取消刀补程序的方式，避免刀补信息不足、程序无法计算等问题的发生，避免抬刀前取消刀补产生的零件报废问题。最后抬刀后取消刀补，这样刀具远离工件，避免刀具多切现象的发生。针对刀具补偿应用中的常见问题及生产安全事故原因，掌握科学的刀具补偿应用方法，实现刀具补偿应用目标。
3结论
数控刀具范文2
关键词:数控加工 刀具选用 进刀方式 保证质量
中图分类号:TQ153文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2010)06-036-02
数控加工工艺要考虑正确地选择数控加工刀具和进刀切入方式保证数控加工的质量和效率。数控铣削加工具有有较高的精度、速度快、可靠性好、效率高等特点,数控铣削加工对切削加工刀具的要求更高,铣削刀具的刚性、强度、耐用度和安装调整方法及在数控铣削各种型面的加工中,应合理地选择切削加工方向、进刀方式,避免接刀痕、过切等现象的发生保护刀具,保证零件的切削加工精度和加工效率。
1影响数控铣削加工刀具选择的因素
数控铣削加工刀具选择时,通常要考虑机床的加工能力、材料状态、工序内容等因素,(1)被加工工件材料的类别。工件常用材料有:有色金属、黑色金属和非金属等不同。(2) 切削工艺的类别。粗加工、半精加工、精加工等。(3) 被加工工件材料的性能,包括硬度、韧性、组织状态等。(4)被加工工件的几何形状,连续或断续切削、刀具切入和退出角度、尺寸精度、表面粗糙度。(5)切削用量:切削深度、进给量、切削速度。数控铣削加工刀具要结合实际情况优先选用标准刀具,才可选用特殊的专用刀具。如整体硬质合金刀具、陶瓷刀具、可转位刀具、面铣刀、鼓形铣刀、立铣刀、端面铣刀、环形铣刀、球头铣刀、锥形铣刀、盘形铣刀等,如图1所示。
2数控铣削加工刀具的选用
刀具的选择应要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面:
2.1孔加工刀具的选用
(1)数控机床孔加工是由于切削条件和钻头的刚性决定,选用钻头直径D应满足L/D≤5(L为钻孔深度)的条件。(2)钻孔前为了保证孔加工的定位精度先可用中心钻钻定位孔。(3)为了平衡径向力,减少镗孔振动,镗孔时可选用对称的多刃镗刀头进行镗削。(4)铰孔前孔口要倒角,精铰孔可选用浮动绞刀。(5)为了以减少切削振动,可考虑选择较粗和较短的刀杆。
2.2铣削加工刀具选用
(1)铣削平面的刀具可选用可转位90 立铣刀（),硬质合金刀片的立铣刀用于粗铣时铣刀直径要选小一些,精铣时铣刀直径要选大一些,当加工余量大且余量不均匀时,刀具直径选小一些,否则会造成因接刀刀痕过深而影响工件的加工质量。(2)铣削加工中常采用球头铣刀、锥形铣刀、鼓形铣刀、环形铣刀对变斜角轮廓和立体曲面外形工件进行加工。(3)铣削加工中可选用镶硬质合金的玉米铣刀对毛坯表面或孔的粗加工进行强力切削。(4)加工凸台和凹槽多用高速钢立铣刀。(5)可选用镶立方氮化硼刀片或镶陶瓷刀片的端面铣刀,对加工余量较小,表面粗糙度要求较高工件进行加工。(6)对凹槽加工,要选用的立铣刀直径比槽宽小,先铣槽的中间部分,然后利用刀具半径补偿功能铣削槽的两边,以保证加工精度满足要求。
3数控铣削加工进刀方式
3.1轮廓铣削加工的进刀方式
3.1.1法线进刀和切线进刀
轮廓铣削加工进刀方式分法线进刀和切线进刀两种,如图3所示。(1)法线进刀方式用于粗加工、半精加工或者表面质量要求不高的工件,这是由于法线进刀方式容易产生刀痕。法线进刀的路线短,因而切削效率相应较高。(2)切线进刀方式是圆弧切入的方式能有效地保证轮廓加工工件的表面质量,不容易产生刀痕。在切削毛坯余量较大时离开工件轮廓一段距离下刀再切入,很好地起到了保护立铣刀的作用。
3.1.2挖槽和型腔加工中的进刀方式
在数控铣削挖槽和型腔零件加工中的进刀方式,有垂直下刀方式、螺旋下刀方式和斜线下刀方式三种进刀方式:
(1)垂直下刀方式
挖槽和型腔加工中要使用键槽铣刀直接垂直下刀进行切削。通过键槽铣刀其端部刀刃进行切削,但垂直下刀进刀方式加工时的平稳性较差,因而表面粗糙度较差;同时在同等切削条件下,键槽铁刀较立铣刀的每刃切削量大,因而刀刃的磨损也就较大,在大面积切削中的效率较低。所以,采用键槽铣刀直接垂直下刀进行挖槽和型腔加工切削方式,一般用于被加工零件面积小的切削加工或对表面粗糙度要求不高的被加工零件使用。
(2)螺旋下刀方式
螺旋下刀方式是现代数控加工应用较为广泛的下刀方式,模具制造中常用螺旋下刀方式。进行高速切削时合金模具铣刀如采用垂直进刀时,大切深的能力较差。合金模具铣刀如采用垂直进刀可以通过螺旋下刃的方式(图4所示),通过刀片的侧刃和底刃的切削,能解决刀具中心除切削刃以外刀具别部分与工件的干涉,螺旋下刀方式使切削刀具沿螺旋朝深度方向渐进下刀,达到进刀切削的结果。这样,采用螺旋下刀方式可以在切削的平衡性、可靠性与切削效率之间折中保证工件加工质量。
(3)斜线下刀方式
在数控铣削挖槽和型腔零件加工中长条形的型腔工件的加工,无法用螺旋下刀方式下刀加工的零件,应考虑用斜线下刀万式。在数控铣削挖槽和型腔零件加工中采用斜线下刀万式下刀时刀具快速移动至加工零件上表面上方适当位置,然后刀具与零件加工表面形成一个进刀角度切入,如图5所示,刀具以斜线下刀方式切入工件, 斜线下刀方式进刀路线如字母Z字。
综上所述,在生产实践中正确理解数控加工对刀具选择和数控铣削加工中各种进刀方式的特点和适用范围,对提高零件加工效率及表面质量。数控铣削可结合加工零件的工艺性要求去选择合适的刀具和进刀方式,保证零件的切削加工精度和加工效率。
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数控刀具范文3
关键词：机械数控加工；刀具高效使用；加工产业
在机械数控的加工过程当中，人们为了控制和保障所要加工产品的质量，通常情况下都会让刀具保持高速运转的状态。而刀具作为加工的必要工具，长期的工作负荷会极大削减刀具本身的使用寿命。同时还受到工作过程当中其他因素的影响，刀具会呈现出不同程度的磨损。伴随着刀具磨损程度的提升，机械数控加工出来的产品质量就越低。产品质量的下降会严重影响企业的经济运行。一旦刀具的磨损程度达到某个临界点就有可能出现断刀的情形。断刀的次数的增多不但会影响产品的加工质量，还会增加企业的生产成本。为了避免这一情形的出现，在机械数控加工过程中需要提高刀具的使用效率，使刀具有限的寿命创造出最大的经济价值。而提高刀具的使用效率也成为了机械数控加工行业急需解决的难题，唯有解决这一技术难题，研究怎样才能高效使用刀具才能保障产品的质量，同时为企业创造可观的经济效益。
1机械数控加工中刀具的使用特点
在机械数控加工产业当中，刀具一直是影响生产效率和质量的关键因素。通常情况下工作人员要将刀具的转速维持在一定的标准下才能产生切削产品所需要的压力。在高速运转下的刀具本身的性质也发生变化，其中最明显的变化就是刀身表面会产生一定的弹性变化。刀身表面弹性化也会作用在加工的材料上面，使其也发生一定程度的弹性形变。当弹性形变的系数超过了材料本身所能承受的最大形变值时，材料的一部分便会在这种形变力的作用下从机床脱落下来变成碎屑。利用刀具高速运转使材料发生形变，进而改变材料的形状。在这个过程当中刀具在高速运转下与材料相接触产生了大量热量，由于热量的传导使得刀具本身也承受着高温，这种情况下刀具会因受热而产生额外的磨损。正是由于这部分因素导致刀身的额外磨损大大降低了刀具的使用寿命，若是不采取相对应的解决策略或者措施，将会大幅度提升机械数控加工行业的生产成本。为此工作人员在机械数控加工过程当中一定要实现对刀具的合理化运用，选择合理、科学且有效的生产方式就需要工人们了解刀具的整体结构、高速切削原理等相关的技术知识和理论。若是不对这些潜在的影响因素进行细致的分析和考虑将会持续增加刀具寿命的损耗。刀具磨损程度的增加也会直接影响机械数控加工中加工材料的精密度。与此同时，刀具损耗程度的增加也会提升企业的生产成本。该行业只有注重刀具损耗对生产成本、质量造成的影响，利用科学的管控和手段优化刀具的选择和使用，这样才能有效率的解决因刀具寿命问题出现的生产产品质量、成本及效率问题。1.1刀具的刚性。在影响刀具使用寿命的众多因素当中，刀具所具有的刚性是重要的影响因素。若是机械数控加工当中所选择刀具的刚性不足，在生产加工过程中，刀具的高速运转与材料的相接触会引发刀具剧烈的震动。出现这种状况，会严重影响加工过程中零件的精密度和加工效率。这时刀具的磨损程度也会随着刀具的剧烈震动而加快。刀具的使用寿命也会缩短。因此，在刀具的选择上要选取既符合基本的加工要求，同时也要选取刚性足够的刀具，如选取刀柄段的刀具就可以增强刀具本身的刚性。1.2刀具的互换性。机械数控加工产业由于生产工序的不同，需要利用不同种类的刀具对材料进行加工。因此可将刀具分成若干类别。在生产加工当中，工作人员可根据实际的加工情况选择合适的刀具，在选择刀具上面又会涉及刀具更换的问题。工作人员需要在保证刀具互换速度和进程的情况下，将需要更换的刀具精准安装在机床、刀库放上面。而刀具的刀柄也因为用途不同，需要视情况选择，用以机械数控加工生产的刀柄大致可分为直柄和锥柄两种。1.3刀具的系列化。机械数控加工生产对刀具的选择极为苛刻。由于机械数控加工是通过编程和管理实现机械加工过程的自动化。刀具高速运转的自动化需要考虑到各个影响刀具使用寿命的因素。生产过程当中，工作人员只需要将刀具安装固定在机床的主轴或者刀库上面便可进行零件的生产加工制造。而生产线稳定运行的前提却是要保证刀具选择的合理性，类似于刚性不足的刀具都或多或少对生产产品的质量和效率造成影响，因此，需要根据机床的性能、材料的性能以及工具的合理使用，将这些因素统筹纳入到生产假话当中。选择高标准的刀具以提高零件加工的精确度和效率，当然在刀具选择方面不能忽略了刀柄的作用。
2机械数控加工中刀具优化选用原则
为了进行高质量的加工生产，机械数控加工产业需要在刀具的选择上需要遵循一定的原则。在对零件形状塑造的过程中，由数控技术控制的机械加工产业的运作模式主要还是以人机互动原则为主。工作人员需要根据机床的性、材料的性能以及加工工序等综合因素合理选择加工所使用的刀具类型。刀具的选择既要满足机床和零件的基本要求外，同时也要将加工所处的工作环境、安装刀具的工艺以及刀具自身各方面所具有的参数都纳入到选择刀具的影响因素之中。除了保证刀具本身所具有的各项属性，在安装工艺方面也要配合整个生产流程，按照标准的采纳数不断提高刀具安装的角度从而保证加工零件的精准度。为了提升刀具的刚度，预防因刀具刚性不足而增加刀具的磨损，进而影响到刀具的使用寿命。工作人员可以尽量选择刀柄较短的刀具。刀具的选用原则更多的是依照零件的复杂程度、精密度进行选择，根据工序要求，对刀具进行优化，这样才能在符合生产工艺流程的标准下，降低企业的生产成本。2.1提高行业的生产效率。考虑到影响刀具使用寿命的一些主要因素，一般来讲，现阶段机械数控加工产业都会优先选择刀柄较短以及与刀具各方面的参数和属性匹配的机床。这种选择和搭配方法可以有效的提升生产线的产品加工质量。机械加工产业要想提升全流程的生产效率就必须在缩短生产时间的情形下，又能保证每个产品的加工质量。对大件物品进行加工时要做到一气呵成，同时也要保证加工工艺的精准度，而在这一层面要充分考虑到起决定因素的刀具的质量问题。根据工件的质量和表面的粗造程度来选择合适的刀具。2.2刀具尺寸与零件表面尺寸相符。在刀具的选择方面，工作人员都会视加工工件的实际尺寸进行选择。刀具选择过大过小都会影响整个加工工艺。该行业默认依照零件表面尺寸所选择的刀具准则。加工平面零件的周边轮廓要选择立铣刀；加工铣削平面要用到硬质合金；由高速钢材料做成的立铣刀则用来加工凹槽和凸台等工件；球形铣刀被用来加工自由曲面；在各种形状零件的加工工艺当中，为了保证曲面零件的加工精准度，必须选择平头刀具，在加工曲面、粗加工以及精加工方面平头刀具都会优于球头刀具。2.3换刀要按标准程序执行。由于当下机械数控加工产业所实行的是人机互动的加工模式。在刀具的更换方面工作人员要严格按照更换工艺或者标准进行作业。在部分型号的数控机床加工过程中，刀具的更换都需要由人来辅助完成。并且每次刀具更换的时间都很长。为了保证生产线的顺利进行，数控编程人员首先需要了解刀具的尺寸和刀柄的尺寸，以及了解换刀时刀具的调整方法。由于更换流程和步骤的复杂性需要尽量减少机械加工当中刀具的使用数量。同时也要合理的安排刀具的排列顺序，将精加工和粗加工分开进行操作。而为了提升机械数控机床的生产效率，可以使数控机床的自动换刀功能。2.4保证刀刃的锋利度。刀具的锋利程度同时也是确保整个机械生产加工质量的重要影响因素。刀具刀刃的锋利程度是切削工件的关键。刀具越锋利在高速运转的情况下可以减少刀具本身带来的振幅。若是刀具的刀尖存在破损的情况，会影响转削工作的进行。因此，为了不影响整个机械数控加工业的正常运转需要工作人员在安装和使用刀具前，检查刀具的刀刃是否完整，若发现刀具的刀刃存在的破损的情形要及时返修。同时工作人员也要定期检修刀具，这样可以保证刀具的完好程度，保证在工作过程当中刀具的正常使用。
3刀具长度的确定原则
3.1按实际情况确定刀具长度。在机械数控加工过程当中，要避免因刀具长度与工件不匹配而影响生产加工的顺利进行，若使用不合规的刀具会严重影响到工件的精密程度，同时也会影响刀具的使用寿命。为了保证生产的顺利开展，在刀具的选择上必须要保证切削刃的长度要大于工件的切削长度，以免影响正常切削。3.2保证刀具的精准度和稳定性。工件加工的精度和稳定性一直受到刀具的震动的影响，若是刀具过长，在刀具高速运转的情形下刀具与工件进行接触会产生剧烈的震荡。为此，在刀具的选择方面要将刀具的长度纳入到考量当中。3.3保证刀具不与工件发生碰撞。机械数控加工过程当中最忌刀具与工件发生碰撞，一旦高速运转的刀具与工件发生了碰撞时的接触，一是影响工作的进度和效率，二是会缩短刀具原有的使用寿命。为了避免正常加工的进行，要使刀具的程度大于孔的程度，为避免刀具和零件相互作用时所产生的震动，应当选择较短的刀具。3.4考虑到各个不同的要素。在机械数控生产加工过程中，影响刀具使用寿命、效率的因素有很多。排除主要影响刀具使用寿命的因素外，绝大多数情况下还不能忽视其他因素对其产生的影响。应该从刀具所处的运行情况，优化刀具选择方案，并结合到刀具选择的优劣来确定优化刀具的长度和深度。
4结语
总的来说，人们既要保障机械加工的生产质量和成本问题，同时也要开拓思维，按照现代制造产业的生产目标，极大促进了刀具的合理化使用。从根本上解决了机械数控加工过程中对刀具的合理使用。
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数控刀具范文4
[关键词]刀具补偿；数控编程；应用
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0323-01
引言
大多数数控车床都具有刀具自动补偿功能，加工前操作人员只要将相关补偿值输入到规定的存储器中，数控系统就能自动进行刀具补偿。无论刀尖圆弧半径、刀具磨损还是刀具位置的变化都无需更改加工程序，因而编程人员可以按照工件的实际轮廓尺寸进行编程。在数控铣床上进行轮廓表面的铣加工时，切削刀具移动的轨迹实质上是刀具中心的移动轨迹，刀具被理想化为一点。但是，实际的刀具既有一定半径又有一定长度，不同种类的铣刀其刀心点位置也有一定差异，从而造成刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。当刀具补偿功能应用于数控编程时需按工件轮廓进行编程，数控系统会自动计算刀心轨迹并进行补偿。
1 刀具补偿的目的
刀具补偿是补偿实际加工中所用的刀具与编程时使用的理想刀具或对刀时用的基准刀具之间的差值。这个差值的存在，会导致实际加工出来的零件不符合图纸尺寸的要求.如果数控系统不具备刀具补偿功能或不使用该功能编程，则只能按刀心轨迹进行编程，即在编程时给出刀具的中心轨迹，计算相当复杂，尤其是刀具磨损、重磨或换新刀时，必须重新计算刀心轨迹修改程序，这样既繁琐，又不能够保证加工精度.而将刀具补偿功能应用于数控编程时，则只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹并进行补偿。另外，将此项补偿功能应用于没有更换刀具的情况时，如果刀具的半径和长度发生变动，把变动量作为加工余量进行技术处理，同样可以起到简化手工编程程序、提高数控加工效率的作用。下面以FANUC数控系统为例详细阐述刀具补偿功能在数控编程中的应用。
2 刀具补偿的种类
刀具补偿主要分为半径补偿和长度补偿两种。半径补偿又可分为左刀补G41（在刀具前进方向左侧补偿）和右刀补G42（在刀具前进方向右侧补偿），参照下图；长度补偿又可分为正向偏置G43（补偿轴终点加上偏置值）和负向偏置G44（补偿轴终点减去偏置值）。
3 数控车削中刀具补偿的应用
3.1 刀具长度补偿的应用
刀具几何尺寸补偿可用于补偿实际刀具形状或刀具安装时产生的与标准刀具的位置误差，而刀具磨损补偿则用于补偿刀具使用磨损后刀具头部尺寸与原始尺寸的误差值。
3.2 刀尖圆弧半径补偿的应用
由于假想的刀尖并不是刀刃圆弧上的一点，因此在车削锥面、倒角或圆弧时，可能会造成切削加工不足或切削过量的现象，图1描述了切削锥面时因切削加工不足而产生的加工误差。
此时可以用刀尖圆弧半径补偿功能来消除由于刀尖圆弧半径引起的工件尺寸和形状误差。应用实例：加工如图2所示零件的外轮廓面，程序如下：
……
N02 G42G00X60Z290；//进刀并执行刀尖圆弧半径右补偿
N04 G01X120W-150F0.3；//车削第一个锥面
N06 X200W-30；//车削第二个锥面
N08 Z50；//车削200外圆
N10 G40G00X300Z300；//退刀并取消刀尖圆弧半径右补偿
注意：刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；刀具半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。
例1：考虑刀具半径补偿，1所示零件的加工程序：要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工，设加工开始时刀具距离工件上表面50mm，切削深度为10mm。
例2：考虑刀具长度补偿，零件的加工程序：要求建立如图所示的工件坐标系，按箭头所指示的路径进行加工。
3.3刀具长度补偿指令G43、G44
G17指令后的刀具长度补偿，只能将刀具长度的补偿值补偿到Z轴；G18指令后的刀具长度补偿，只能将刀具长度的补偿值补偿到Y轴；G19指令后的刀具长度补偿，只能将刀具长度的补偿值补偿到X轴.刀具长度补偿分为正向偏置和负向偏置（如图2）.所谓正向偏置，就是实际使用的刀具长度比编程时的标准刀具长，指令格式为G43H，使刀具沿Z轴正方向移动，偏置量由H及后面的号码确定；所谓负向偏置，就是实际使用的刀具长度比编程时的标准刀具短，指令格式为G44H，使刀具沿Z轴负方向移动，偏置量由H及后面的号码确定.各个刀具的偏置量存放在偏置存储器中，用H00～H99来指定偏置号.
3.4 执行刀具长度补偿时注意事项：
（1）垂直于G17/G18/G19所选平面的轴受到长度补偿；（2）偏置号改变时，新的偏置值并不加到旧偏置值上。
4 刀具补偿在编程过程中的灵活应用
手工编制数控铣床加工程序时，可以预先在刀具表中设置虚拟的刀具长度和半径补偿量。设置依据是余量（根据刀具及工件的材料的性质、尺寸、结构、工艺系统刚度等因素综合确定）。比如占用H50～H55，D50～D55刀具号码，在加工之前以MDI方式手动输入完成。
把复杂的加工任务编制成子程序，执行时，可以调用不同的刀具号码进行补偿，多次循环子程序。这样，在没有更换刀具的情况下，会产生不同的让刀量进行切削加工，相当于对工件实施粗加工、半精加工和精加工。这种加工方式非常适合没有刀库的数控铣床。笔者称这种编程技巧为“虚拟刀具补偿”。虚拟半径刀具补偿通常使用的场合是：内、外平面轮廓加工及平面区域加工。虚拟半径数值（以MDI方式输入的刀具半径）等于刀具实际半径加上本次加工预留余量。虚拟刀具长度补偿通常应用于规则曲面区域加工和参数线加工等。对于不同种类的铣刀，长度补偿数值略有不同，以立式铣床为例，可简单总结为刀心点到工作面的距离尺寸（比如球头铣刀，就是球头半径）加上本次Z轴方向预留加工余量。
参考文献
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数控刀具范文5
【关键词】数控车床；刀具补偿；编程
数控车床通常连续实行各种切削加工，刀架在换刀时前一刀具刀尖位置和新换的刀具位置之间 会产生差异，加之刀具安装、刀具磨损和刀尖圆弧半径等存在的误差，若不利用刀具补偿功能予以补偿，加工出的零件就难以符合图样要求。数控车床的刀具补偿可分为三类，刀具位置补偿，刀具半径补偿和刀具位置补偿。
一、刀具位置补偿
在数控切削加工过程中，若使用多把刀具，通常取刀架中心位置作为编程原点，即以刀架中心！为程序的起始点，如图1所示，而刀具实际移动轨迹则由刀具位置补偿值控制。由图1（a）可见，刀具位置补偿包含刀具几何补偿值和磨损补偿值。
由于存在两种形式的偏移量，所以刀具位置补偿必须使用两种方法，一种方法是将几何补偿值和磨损补偿值分别设定存储单元存放补偿值，其格式为：
另一种方法是将几何偏移量和磨损偏移量合起来补偿，如图1（b）所示，其格式为：
总补偿值存储单元编号有两个作用，一个作用是选择刀具号对应的补偿值，并执行刀具位置补偿功能；另一个作用是当存储单元编号00 时可以取消位置补偿，例如T0100，表示消去1号刀具当前的补偿值。图2表示位置补偿的作用，图2中的实线是刀架中心! 点的编程轨迹线，虚线是执行位置补偿时A点的实际轨迹线，实际轨迹的方位和X、Z 轴的补偿值有关，其程序为：
数控车床系统刀具结构如图3所示。图3中P为假想刀尖，S为刀头圆弧圆心，r为刀头半径，A为刀架参考点。
车床的控制点是刀架中心，所以刀具位置补偿始终需要。刀具位置补偿是用来实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架参考点之间的转换，对应图3中A与S之间的转换，但是实际上我们不能直接测得这两个中心点之间的距离矢量，而只能测得假想刀尖P 与刀架参考点A之间的距离。
为了简便起见，不妨假设刀头半径r=0，这时可采用刀具长度测量装置测出假想刀尖点P相对于刀架参考点的坐标XPA和ZPA，并存入刀具参数表中。
XPA=XP-X；ZPA=ZP-Z。
图4(表示圆弧刀尖 有半径补偿和无半径补偿时的轨迹。从图4中可以看出，采用假想刀尖P编程时，刀具圆弧中心轨迹 如图(中双点划线所示，刀具实际加工轨迹和工件要求的轮廓形状存在误图4。
圆弧刀尖有半径补偿和无半径补偿时的轨迹差，误差大小和圆弧半径r有关。若采用刀具圆弧中心编程并使用半径补偿功能时刀具圆弧中心的轨迹是图4中的细实线，加工轨迹和工件要求的轮廓相等。
二、刀具半径补偿：
刀具半径补偿的概念正像使用了刀具长度补偿在编程时基本上不用考虑刀具的长度一样，因为有了刀具半径补偿，我们在编程时可以不要太多考虑刀具的直径大小了。刀长补偿对所有的刀具都适用，而刀具半径补偿则一般只用于铣刀类刀具。当铣刀加工工件的外或内轮廓时，就用得上刀具半径补偿，当用端面铣刀加工工件的端面时则只需刀具长度补偿。因为刀具半径补偿是一个比较难以理解和使用的一个指令，所以在编程中很多人不愿使用它。但是我们一旦理解和掌握了它，使用起来对我们的编程和加工将带来很大的方便。当编程者准备编一个用铣刀加工一个工件的外形的程序时，要根据工件的外形尺寸和刀具的半径进行细致的计算坐标值来明确刀具中心所走的路线。此时所用的刀具半径只是这把铣刀的半径值，当辛辛苦苦编完程序后发现这把铣刀不太适合要换用其他直径的刀具，编程员就要不辞辛劳地重新计算刀具中心所走的路线的坐标值。这对于一个简单的工件问题不太大，对于外形复杂的模具来说重新计算简直是太困难了。一个工件的外形加工分粗加工和精加工，这样粗加工程序编好后也就是完成了粗加工。因为经过粗加工，工件外形尺寸发生了变化，接下来又要计算精加工的刀具中心坐标值，工作量就更大了。此时，如果用了刀具半径补偿，这些麻烦都迎刃而解了。我们可以忽略刀具半径，而根据工件尺寸进行编程，然后把刀具半径作为半径补偿放在半径补偿寄存器里。临时更换铣刀也好、进行粗精加工也好，我们只需更改刀具半径补偿值，就可以控制工件外形尺寸的大小了，对程序基本不用作一点修改。
刀具半径补偿的使用刀具半径补偿的使用是通过指令G41、G42来执行的。补偿有两个方向，即沿刀具切削进给方向垂直方向的左面和右面进行补偿，符合左右手定则；G41是左补偿，符合左手定则；G42是右补偿，符合右手定则，刀具半径补偿的起刀位置很重要，如果使用不当刀具所加工的路径容易出错，因此，在使用G41、G42进行半径补偿时应采取以下步骤：第一，设置刀具半径补偿值；第二，让刀具移动来使补偿有效（此时不能切削工件）； 第三，正确地取消半径补偿（此时也不能切削工件）。记住，在切削完成而刀具补偿结束时，一定要用G40使补偿无效。G40的使用同样遇到和使补偿有效相同的问题，一定要等刀具完全切削完毕并安全地推出工件以后才能执行G40命令来取消补偿。
三、刀具长度补偿：
我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。长度补偿只是和Z坐标有关，它不象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50mm的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为250mm的钻头和一把长为350mm的丝锥。先用钻头钻孔深50mm，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，保证了加工零点的正确。
刀具长度补偿的工作使用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。另外一个指令G49是取消G43（G44）指令的，其实我们不必使用这个指令，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。
刀具长度补偿的两种方式。一是，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。使用刀具长度作为刀长补偿的理由如下：首先，使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免在不同的工件加工中不断地修改刀长偏置。这样一把刀具用在不同的工件上也不用修改刀长偏置。在这种情况下，可以按照一定的刀具编号规则，给每一把刀具作档案，用一个小标牌写上每把刀具的相关参数，包括刀具的长度、半径等资料，事实上许多大型的机械加工型企业对数控加工设备的刀具管理都采用这种办法。这对于那些专门设有刀具管理部门的公司来说，就用不着和操作工面对面地告诉刀具的参数了，同时即使因刀库容量原因把刀具取下来等下次重新装上时，只需根据标牌上的刀长数值作为刀具长度补偿而不需再进行测量。 其次，使用刀具长度作为刀长补偿，可以让机床一边进行加工运行，一边在对刀仪上进行其他刀具的长度测量，而不必因为在机床上对刀而占用机床运行时间，这样可以充分发挥加工中心的效率。这样主轴移动到编程Z坐标点时，就是主轴坐标加上（或减去）刀具长度补偿后的Z坐标数值。
刀具长度补偿的另一种方式是利用刀尖在Z方向上与编程零点的距离值（有正负之分）作为补偿值。这种方法适用于机床只有一个人操作而没有足够的时间来利用对刀仪测量刀具的长度时使用。这样做当用一把刀加工另外的工件时就要重新进行刀长补偿的设置。使用这种方法进行刀长补偿时，补偿值就是主轴从机床Z坐标零点移动到工件编程零点时的刀尖移动距离，因此此补偿值总是负值而且很大。
在数控加工中，由于刀尖有圆弧,工件轮廓是刀具运动包络形成，因此刀位点的运动轨迹与工件的轮廓是不重合的。在全功能数控系统中，刀补值有着非常重要的作用，灵活、合理地运用刀补值并结合刀补原理正确编制程序是保证数控加工有效性、准确性的重要因素，可应用其刀具补偿指令，按工件轮廓尺寸，很方便地进行编程加工。在经济型数控系统中，可以根据工件轮廓尺寸、刀具等计算出刀位点的运动轨迹，按此编程，也可按局部补偿的方法来解决。
参考文献：
[1]严爱珍,主编.机床数控原理与系统[M].北京:机械工业出版社,2001.
[2]王爱玲,主编.现代数控编程技术及应用[M].北京:国防工业出版社,2002.
数控刀具范文6
【关键词】数控铣床；刀具；切削用量
【中图分类号】TG547
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0170-01
1 前言
随着我国机械加工的飞速发展，数控机床的使用日益增多，为了保证数控机床能正常运行，只有配置了与数控机床性能相适应的刀具和切削用量，才能使其性能得到充分的发挥。尤其是CAD／CAM的发展，使得加工刀具和切削用量发展成为了编程人员在人机交互状态下进行选择的模式，最后通过编程软件自动生成加工代码，这就要求编程人员必须懂得刀具选择和切削用量确定的方法和原则。
2 数控铣削刀具的选择
数控铣削加工的刀具按铣刀形状可分为：平刀、球刀、牛鼻刀、异形刀等；按铣刀用途可分为：立铣刀、端铣刀、键槽铣刀等；按铣刀材料可分为：高速钢铣刀、硬质合金铣刀、金刚石铣刀、立方氮化硼铣刀、陶瓷铣刀等。编程人员应该根据数控铣床的加工能力、工件的材料性能、几何形状、表面品质要求、热处理状态、加工工序、切削用量、加工余量等，选择刚性好，耐用度高的刀具。选择刀具的一般原则是：尽量采用硬质合金或高性能材料制成的刀具；尽量采用机夹或可转位式刀具；尽量采用高效刀具。其中被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。
1 加工曲面类零件时，为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切，避免刀刃与工件轮廓发生干涉，一般采用球头刀，粗加工用两刃铣刀，半精加工和精加工用四刃铣刀，如图1所示。
2 铣较大平面时，为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀，如图2所示。
3 铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀。
4 铣键槽时，为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀。
3 数控铣削加工切削用量的确定
切削用量由切削速度、进给量和背吃刀量三要素组成。在切削加工中，切削用量将直接影响加工工件的品质、刀具的磨损限度、机床的功率、生产率、加工成本等。因此切削用量的选择显得特别重要。
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工品质的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
a 背吃月量ap印的选择：应该根据机床和刀具的刚度、加工余量多少而定。除留给下道工序的余量外，其余的粗铣余量尽可能一次切除，以使走刀次数最。提高生产效率；当粗铣余量太大或工艺系统刚性较差时，则其加工余量应分两次或数次走刀后切除。当切削表层有硬皮的铸锻件或切削不锈钢等加工硬化严重的材料时，应尽最使背吃刀量超过硬出或砖硬层厚度，以防刀尖过早磨损。一般立铣刀粗铣时，背吃刀量以不超过铣刀半径为原则，但一般不超过7mm；半精铣时，背吃月量取为O.5-1mm；精铣时，背吃月量取为0.05～0.3mm。端铣刀粗铣时，背吃刀量一般为2-5mm；精铣时，背吃刀量取为0.1～0.5mm。
b 进给量F的选择：进给量是数控铣床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙要求、以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给量受机床刚度和进给系统的性能限制。当工件的品质要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给量。一般在100-200mm／min范围内选取。当加工精度和表面粗糙度要求高时，进给量应选小些，一般在20-50mm／min范围内选取。生产实际中多采用查表法、经验法确定合理的进给量。半精加工和精加工时，则按加工表面粗糙度要求，根据工件材料，切削速度来选择进给量。
c 切削建度Vel的选择：铣削中主轴转速的确定就是通过确定切削速度来得到的。生产中经常根据实践经验和有关手册资料选取切削速度，然后算出主轴转速。选择切削速度的一般原则是：粗铣时，ap和f较大，故选择较低的V；精铣时，ap和f较小，故选择较高的Ve。工件材料强度、硬度高时，应选较低的Ve。刀具材料的切削性能愈好，切削速度也选得愈高。主轴转速的计算公式为：n=1000Ve／πD。根据加工材料不同U厦所用月具直径不同，现以高速钢立铣刀为例将铣削的进给速度和主轴转速总结如表1所示。
