中山建斌技校数控编程教案：第一章 数控机床加工程序编制基础06.docVIP

1.3.8刀具长度补偿指令 使用刀具长度补偿指令，在编程时就不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，只要修正刀具长度补偿量，而不必调整程序或刀具。G43 为正补偿，即将Z坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加，按其结果进行Z轴运动。G44 为负补偿，即将Z坐标尺寸字与H中长度补偿的量相减，按其结果进行Z轴运动。　　G49为撤消补偿。 图1刀具长度补偿 程序编制中的数学处理 　　根据被加工零件图样，按照已经确定的加工路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据，称为数学处理。数学处理一般包括两个内容：根据零件图样给出的形状，尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值；当按照零件图样给出的条件不能直接计算出编程所需的坐标，也不能按零件给出的条件直接进行工件轮廓几何要素的定义时，就必须根据所采用的具体工艺方法、工艺装备等加工条件，对零件原图形及有关尺寸进行必要的数学处理或改动，才可以进行各点的坐标计算和编程工作。 选择编程原点 　　从理论上讲编程原点选在零件上的任何一点都可以，但实际上，为了换算尺寸尽可能简便，减少计算误差，应选择一个合理的编程原点。 　　车削零件编程原点的X向零点应选在零件的回转中心。Z向零点应选在零件的右端面、设计基准或对称平面内。车削零件的编程原点选择见图1。 图1　车削加工的编程原点 　　铣削零件的编程原点，X、Y向零点一般可选在设计基准或工艺基准的端面或孔的中心线上，对于有对称部分的工件，可以选在对称面上，以便用镜像等指令来简化编程。Z向的编程原点，习惯选在工件上表面，这样当刀具切入工件后Z向尺寸字均为负值，以便于检查程序。铣削零件的编程原点见图。 图　铣削加工的编程原点 编程原点选定后，就应把各点的尺寸换算成以编程原点为基准的坐标值。为了在加工过程中有效的控制尺寸公差，按尺寸公差的中值来计算坐标值。基点 图　零件图样 零件的轮廓是由许多不同的几何要素所组成，如直线、圆弧、二次曲线等，各几何要素之间的连接点称为基点。基点坐标是编程中必需的重要数据。 例：图所示零件中，A、B、C、D、E为基点。A、B、D、E的坐标值从图中很容易找出,C点是直线与圆弧切点，要联立方程求解。以B点为计算坐标系原点，联立下列方程： 直线方程： Y=tg(α+β)X 　　圆弧方程：（X-80）2 +（Y-14）2 =30 可求得（64.2786，39.5507），换算到以A点为原点的编程坐标系中，C点坐标为（64.2786，5.5507）。　　可以看出，对于如此简单的零件，基点的计算都很麻烦。对于复杂的零件，其计算工作量可想而知，为提高编程效率，可应用CAD/CAM软件辅助编程，请参考本教程CAD/CAM部分。 非圆曲线数学处理的基本过程 数控系统一般只能作直线插补和圆弧插补的切削运动。如果工件轮廓是非圆曲线，数控系统就无法直接实现插补，而需要通过一定的数学处理。数学处理的方法是，用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线，逼近线段与被加工曲线交点称为节点。　　例如，对图所示的曲线用直线逼近时，其交点A、B、C、D、E等即为节点。 图　零件轮廓的节点　　 在编程时，首先要计算出节点的坐标，节点的计算一般都比较复杂，靠手工计算已很难胜任，必须借助计算机辅助处理。求得各节点后，就可按相邻两节点间的直线来编写加工程序。这种通过求得节点，再编写程序的方法，使得节点数目决定了程序段的数目。如图中有个节点，即用五段直线逼近了曲线，因而就有五个直线插补程序段。节点数目越多，由直线逼近曲线产生的误差δ越小，程序的长度则越长。可见，节点数目的多少，决定了加工的精度和程序的长度。因此，正确确定节点数目是个关键问题，也请参考本教程CAD/CAM部分。 数控加工误差的组成 　　数控加工误差△数加是由编程误差△编、机床误差△机、定位误差△定、对刀误差△刀等误差综合形成。 图　逼近误差 　　即：△数加=f(△编+△机+△定+△刀) 其中： 编程误差△编由逼近误差δ、圆整误差组成。逼近误差δ是在用直线段或圆弧段去逼近非圆曲线的过程中产生，如图所示。圆整误差是在数据处理时，将坐标值四舍五入圆整成整数脉冲当量值产生的误差。脉冲当量是指每个单位脉冲对应坐标轴的位移量。普通精度级的数控机床，一般脉冲当量值为0.01mm；较精密数控机床的脉冲当量值为0.005mm或0.001mm等。机床误差△机由数控系统误差、进给系统误差等原因产生。 定位误差△定是当工件在夹具上定位、夹具在机床上定位时产生的。（4）对刀误差△刀是在确定刀具与工件的相对位置时产生。 如何减少上述各项误差，以提高加工精度的问