轮廓加工中的刀具半径补偿的应用

  在轮廓加工时，刀具中心运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓的偏移量称为刀具半径补偿。刀具半径补偿在NC加工有着非常重要的作用，根据刀具补偿指令，数控加工机床可进行刀具半径尺寸补偿。特别是在手工编程时，刀具半径补偿尤为重要。手工编程时，运用了刀具半径补偿指令，就可以根据零件的轮廓值编程，不需再将轮廓值偏移一刀具半径编程，这样就减少了计算量。虽然CAD/CAM自动编程的计算量小，生成程序的速度快，但当刀具有少量磨损或加工轮廓尺寸与设计尺寸稍有偏差时，仍需作适当调整，而运用了刀具半径补偿后，不需修改刀具尺寸或建模尺寸而重新生成程序，只需在数控加工机床上对刀具补偿做适当修改即可。

    一、Pro/ENGINEER NC加工中刀具半径补偿的应用

    按常规的方法作NC加工

    创建毛坯和做NC加工的准备工作，将所要加工的工件和毛坯作适当的装配。

    设置切削工艺参数

    将机床选定，设置好工作坐标系和退刀平面，选定刀具。

    生成刀具路径

    模拟刀具运动路径，步骤是依次点选NC SEQUENSE→PLAY PATH→SCREEN PLAY。系统根据刀具中心生成刀具轨迹。生成的加工程序无刀具半径补偿指令。

    刀具半径补偿的设定

    要运用刀具半径补偿，在设定加工参数时，必须设定以下参数： CUTTER COMPENSATION、CUTCOM、LEAD-IN、LEAD-OUT和LEAD—RADIUS。具体步骤如下：

    选择MACHING→系统打开操作设置OPERRATION SETUP对话框，单击按钮 ，打开CUTTER COMPENSATION对话框，选择TOOL EDGE选项，然后返回主界面。

    选择TOOL EDGE是为了系统在计算刀具加工轨迹时，按刀具侧边值计算，也就是按零件的轮廓值计算，而不按刀具的中心轨迹计算。

    选择SEQ SETUP→PARAMERERS→DONE→SET，系统进入NC SEQUENCE加工参数设置对话框。点击按钮，进入界面，将CUTCOM设置为ON，下拉菜单如图4所示。将LEAD IN和LEAD OUT均设为YES，LEAD—RADIUS根据选择的刀具做适当设定(LEAD—RADIUS的值一般要大于刀具半径)。

    CUTCOM设置为ON是将刀具补偿功能打开，系统计算刀具加工轨迹时，不按刀具中心计算，而是按零件的轮廓值计算；LEAD IN和LEAD OUT均设为YES，是为了刀具在逼近零件轮廓时有一定距离加入和取消刀具半径补偿值，而这一距离是由LEAD—RADIUS的值给定的，为了在加工中不产生过切现象，LEAD—RADIUS的值一定要大于刀具半径值。

    程序生成

    所有加工参数设定好以后，经过屏幕演示和干涉检测都没问题时，即可根据数控机床控制系统的要求生成加工程序。

    二、结束语

    刀具半径补偿在NC加工中的应用有非常明显的优点。灵活运用刀具半径补偿，可以大大提高生产效率和产品合格率。在确认加工零件的三维建模无误和切削工艺参数均合理后，若加工出的轮廓尺寸与设计尺寸稍有偏差，只需在数控机床上修改刀具的半径补偿值即可，不必重新生成加工程序或更换刀具，从而起到事半功倍的效果。