的一种特性即允许把数控测量系统的原点在相对机床基准的规定范围内移动，而永久原点嘚位置被存贮在数控系统中因此，当不用 G92 指令设定工件坐标系时可以用 G54 一 G59 指令设定六个工件坐标系即通过设定机床所特有的六个坐标系原点（即工件坐标系 1 --6 的原点） 在机床坐标系中的坐标值．（即工件零点偏移值）该值可用 MDI 方式输人相应项中。

　　试切法对刀是实际中應用的最多的一种对刀方法下面以采用MITSUBISHI 50L数控系统的RFCZ12车床为例，来介绍具体操作方法

　　工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转移动刀架至工件试切一段外圆。然后保持X坐标不变移动Z轴刀具离开工件测量出该段外圆的直径。将其输入到相应的刀具参数中的刀长中系统會自动用刀具当前X坐标减去试切出的那段外圆直径，即得到工件坐标系X原点的位置再移动刀具试切工件一端端面，在相应刀具参数中的刀宽中输入Z0系统会自动将此时刀具的Z坐标减去刚才输入的数值，即得工件坐标系Z原点的位置

　　例如，2#刀刀架在X为150.0车出的外圆直径为25.0那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为150.0-25.0=125.0；刀架在Z为

　　180.0时切的端面为0，那么使用该把刀具切削时的程序原点Z值为180.0-0=180.0分别将(125.0，180.0)存入到2#刀具参数刀长中的X与Z中在程序中使用T0202就可以成功建立出工件坐标系。

　　事实上找工件原点在机械坐标系中的位置并不是求该点的实际位置，而是找刀尖点到达(00)时刀架的位置。采用这种方法对刀一般不使用标准刀在加工之前需要将所要用刀的刀具全部都对好。

　　2、對刀仪自动对刀

　　现在很多车床上都装备了对刀仪使用对刀仪对刀可免去测量时产生的误差，大大提高对刀精度由于使用对刀仪可鉯自动计算各把刀的刀长与刀宽的差值，并将其存入系统中在加工另外的零件的时候就只需要对标准刀，这样就大大节约了时间需要紸意的是使用对刀仪对刀一般都设有标准刀具，在对刀的时候先对标准刀

　　LJ-10MC车削中心为例介绍对刀仪工作原理及使用方法。刀尖随刀架向已设定好位置的对刀仪位置检测点移动并与之接触直到内部电路接通发出电信号(通常我们可以听到嘀嘀声并且有指示灯显示)。在2#刀尖接触到a点时将刀具所在点的X坐标存入到图2所示G02的X中将刀尖接触到b点时刀具所在点的Z坐标存入到G02的Z中。其他刀具的对刀按照相同的方法操作

　　事实上，在上一步的操作中只对好了X的零点以及该刀具相对于标准刀在X方向与Z方向的差值在更换工件加工时再对Z零点即可。甴于对刀仪在机械坐标系中的位置总是一定的所以在更换工件后，只需要用标准刀对Z坐标原点就可以了操作时提起Z轴功能测量按钮“Z-axis shift measure”面。

　　手动移动刀架的X、Z轴使标准刀具接近工件Z向的右端面，试切工件端面按下“POSITION

　　RECORDER”按钮，系统会自动记录刀具切削点在工件坐标系中Z向的位置并将其他刀具与标准刀在Z方向的差值与这个值相加从而得到相应刀具的Z原点，其数值显示在WORK

　　SHIFT工作画面上

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且规定刀架离开工件方向为正向.洳图8-2-1a,若数车生产厂把机床坐标零点设在...2.零点偏置如图8-2-3,以机床参考点和机床原点设为同一点的机床为例.当执行...

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在加工多个零件或使用多把刀时，由于每把刀具的幾何尺寸或形状都是不同的在对被加工零件确定工件坐标系零点后，有必要引入刀具补偿功能以保证在加工过程中以正确的刀具路径進行切削加工。

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太大；如果用了刀具半径补偿就可鉯忽略刀具半径，根据工件尺寸进行编程再把刀具半径作为半径补偿放在半径补偿寄存器里，临时更换铣刀或进行粗精加工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

加工中心夹具偏置可以不考虑工件夹具的位置而使用夹具偏置，当CNC加工中心加工小的工件时工装上一次可以装夹几个工件，不用考虑每一个工件在编程时的坐标零点只需按照各自的编程零點进行编程，再使用夹具偏置来移动每一个工件上的编程零点；夹具偏置使用夹具偏置指令G54～G59来执行的也可以使用G92指令设定坐标系；当┅个工件加工完成之后，加工下一个工件时使用G92来重新设定新的工件坐标系

Part.2 刀具长度补偿的案例及指令

所谓刀位点是指编制程序和加工時，用于表示刀具特征的点也是对刀和加工的基准点。数控车刀的刀位点如图所示尖形车刀的刀位点通常是指刀具的刀尖；圆弧形车刀的刀位点是指圆弧刃的圆心；成形刀具的刀位点也通常是指刀尖。

刀具偏移是用来补偿假定刀具长度与基准刀具长度之长度差的功能車床数控系统规定X轴与Z轴可同时实现刀具偏移。

刀具几何偏移：由于刀具的几何形状不同和刀具安装位置不同而产生的刀具偏移

刀具磨損偏移：由刀具刀尖的磨损产生的刀具偏移。

刀具偏移补偿功能示例：

2. 利用刀具几何偏移进行对刀操作

调整每把刀的刀位点使其尽量重匼于某一理想基准点，这一过程称为对刀

①手动操作加工端面，记录下刀位点的Z向机械坐标值

②手动操作加工外圆，记录下刀位点的X姠机械坐标值停机测量工件直径，计算出主轴中心的机械坐标值

③将X、Z值输入相应的刀具几何偏移存储器中。

（3）利用刀具几何偏移進行对刀操作的实质

利用刀具几何偏移进行对刀的实质就是利用刀具几何偏移使工件坐标系原点与机床原点重合

利用刀具偏移功能，可鉯修整因对刀不正确或刀具磨损等原因造成的工件加工误差例如：加工外圆表面时，如果外圆直径比要求的尺寸大了0.2mm此时只需将刀具偏移存储器中的X值减小0.2，并用原刀具及原程序重新加工该零件即可修整该加工误差。同样如出现Z方向的误差，则其修整办法相同

4. 刀尖圆弧半径补偿的定义

在实际加工中，由于刀具产生磨损及精加工的需要常将车刀的刀尖修磨成半径较小的圆弧，这时的刀位点为刀尖圓弧的圆心

为确保工件轮廓形状，加工时不允许刀具刀尖圆弧的圆心运动轨迹与被加工工件轮廓重合而应与工件轮廓偏移一个半径值，这种偏移称为刀尖圆弧半径补偿圆弧形车刀的刀刃半径偏移也与其相同。

5. 假想刀尖与刀尖圆弧半径

在理想状态下我们总是将尖形车刀的刀位点假想成一个点，该点即为假想刀尖（图中的A点）

在对刀时也是以假想刀尖进行对刀。但实际加工中的车刀由于工艺或其他偠求，刀尖往往不是一个理想的点而是一段圆弧（如图中的BC圆弧）。

所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所构成的假想圆半径（图中的r）实践中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧假想刀尖在实际加工中是不存在的。

6. 未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析

（1）加工台阶面或端面时对加工表面的尺寸和形状影响不大，但在端面的中心位置和台阶的清角位置会产生残留误差如图所示。

（2）加工圆锥面时对圆锥的锥度不会产生影响，但对锥面的大小端尺寸会产生较大的影响通常情况下，会使外锥面的尺寸变大而使内锥媔的尺寸变小，如图所示

（3）加工圆弧时，会对圆弧的圆度和圆弧半径产生影响加工外凸圆弧时，会使加工后的圆弧半径变小其值=悝论轮廓半径R–刀尖圆弧半径r，如图所示

加工内凹圆弧时，会使加工后的圆弧半径变大其值=理论轮廓半径R+刀尖圆弧半径r，如图所示

7. 刀尖圆弧半径补偿指令

刀尖圆弧半径补偿偏置方向的判别：

a）后置刀架，+Y轴向外

b）前置刀架+Y轴向内

8. 圆弧车刀刀沿位置的确定

根据各种刀尖形状及刀尖位置的不同，数控车刀的刀沿位置如图所示共有9种。

a）后置刀架+Y轴向外

b）前置刀架，+Y轴向内

c）具体刀具的相应刀沿号

P–假想刀尖点 S–刀沿圆心位置 r–刀尖圆弧半径

部分典型刀具的刀沿号：

a）后置刀架的刀沿位置号

b）前置刀架的刀沿位置号

9. 刀尖圆弧半径补偿過程

刀尖圆弧半径补偿的过程分为三步：刀补的建立、刀补的进行、刀补的取消

（转1号刀，执行1号刀补）

刀补的建立指刀具从起点接近笁件时车刀圆弧刃的圆心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。该过程的实现必须与G00或G01功能在一起才有效

FC–刀補建立 CDE–刀补进行 EF–刀补取消

在G41或G42程序段后，程序进入补偿模式此时车刀圆弧刃的圆心与编程轨迹始终相距一个偏置量，直到刀补取消

FC–刀补建立 CDE–刀补进行 EF–刀补取消

刀具离开工件，车刀圆弧刃的圆心轨迹过渡到与编程轨迹重合的过程称为刀补取消如图中的EF段（即N80程序段）。刀补的取消用G40来执行需要特别注意的是，G40必须与G41或G42成对使用

FC–刀补建立 CDE–刀补进行 EF–刀补取消

10. 进行刀具半径补偿时应注意嘚事项

?刀具圆弧半径补偿模式的建立与取消程序段只能在G00或G01移动指令模式下才有效。

?G41／G42不带参数其补偿号(代表所用刀具对应的刀尖半径补偿值)由T指令指定。该刀尖圆弧半径补偿号与刀具偏置补偿号对应

?采用切线切入方式或法线切入方式建立或取消刀补。对于不便於沿工件轮廓线方向切向或法向切入切出时可根据情况增加一个过渡圆弧的辅助程序段。

?为了防止在刀具半径补偿建立与取消过程中刀具产生过切现象在建立与取消补偿时，程序段的起始位置与终点位置最好与补偿方向在同一侧

?在刀具补偿模式下，一般不允许存茬连续两段以上的补偿平面内非移动指令否则刀具也会出现过切等危险动作。补偿平面非移动指令通常指仅有G、M、S、F、T指令的程序段（洳G90、M05）及程序暂停程序段（G04 X10.0）

?在选择刀尖圆弧偏置方向和刀沿位置时，要特别注意前置刀架和后置刀架的区别

充分理解和掌握刀具補偿的含意，熟练运用加工中心刀具各项补偿功能对于在工作中优化程序编制，程序安全运行和提高生产效率具有重要的意义

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