典型零件的数控车削编程
典 型 零 件 的 数 控 车 削 编 程 举 例
若假想刀尖加工如图3-74所示工件轮廓AB移动，即P1P2与AB 重合，并按AB尺寸编程，则必然产生图a中欠切的区域ABCD，造 成残留误差。因此按图b所示，使车刀的切削点移至AB，并沿AB 移动，从而可避免残留误差，但这时假想刀尖轨迹P3P4与轮廓在X 方向和Z方向分别产生误差ΔX和ΔZ。
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图3-76 按刀尖圆弧中心轨迹编程
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（2）具有刀具半径补偿功能的系统补偿 在现在高级的数控车床控制系统，为使编程简单方便，数控车床一般 都设置了刀尖圆弧半径补偿功能，而且可以根据刀尖的实际情况，选择刀 位点轨迹，编程和补偿都十分方便。对于具有刀具半径补偿功能的数控系 统，在编程时，只要按零件的实际轮廓编程即可，而不必按照刀具中心运 动轨迹编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀具半径， 数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执 行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出 所要求的工件轮廓。
从以上分析可以看出，数控系统进行刀具位置补偿，就是用刀补 值对刀补建立程序段的增量值进行加修正，对刀补撤销段的增量值 进行减修正。 这里的1号刀是标准刀，我们只要在加工前输入与标准刀的差I∆、K∆ 就可以了。在这种情况下，标准刀磨损后，整个刀库中的刀补都要 改变。为此，有的数控系统要求刀具位置补偿的基准点为刀具相关 点。因此，每把刀具都要输入I∆、K∆，其中I∆、K∆是刀尖相对刀具相 关点的位置差（图3-71）。
图3-70
刀具位置补偿示意
如图3-70所示，车床的刀架 装有不同尺寸的刀具。设图示刀 架的中心位置为各刀具的换刀点， 并以l号刀具的刀尖B点为所有刀 具的编程起点。 当换2号刀具加工时，2号刀 具的刀尖在C点位置，要想运用A、 B两点的坐标值来实现从C点到A 点的运动，就必须知道B点和C点 的坐标差值，利用这个差值对B 到A的位移量进行修正，就能实 现从C到A的运动。
图3-71 刀具位置补偿
按基准刀尖编程
按刀架中心编程
当前车刀 刀架转位
X1
基准 车刀
磨损补偿 Zm
Xm
几何补偿
Xj
Z1
X 2
Zj
Z2
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2．刀具半径补偿 （1）不具备刀具半径补偿功能的系统补偿 在通常的编程中，将刀尖看作是一个点，然而实际数 控切削加工中为了提高刀尖的强度，降低加工表面粗糙度， 刀尖处成圆弧过渡刃。在切削内孔、外圆及端面时，刀尖 圆弧不影响其尺寸、形状，但在切削锥面和圆弧时，则会 造成过切或少切现象（见图3-72）。此时可以用刀尖半径 补偿功能来消除误差。 简易数控系统不具备半径补偿功能，因此，当零件精度 要求较高且又有圆锥或圆弧表面时，要么按刀尖圆弧中心 编程，要么在局部进行补偿计算，来消除刀尖半径引起的 误差。
图3-72
刀尖圆弧产生过切和少切的现象
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1)按假想刀尖编程加工锥面 数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀，使刀尖位置与程序中的起 刀点（或换刀点）重合。所谓假想刀尖如图3-73所示，b为圆头车刀， P点为圆头刀假想刀尖，相当于a图中尖头刀的刀尖点。
图3-73 圆头车刀刀尖半径和假象刀尖
典型零件的数控车削编程
1 数控车床刀具补偿
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数控机床中刀具补偿有两种：刀具位置尺寸补偿和刀具半径尺寸 补偿。 1．刀具位置补偿 当采用不同尺寸的刀具加工同一轮廓尺寸的零件，或同一名义尺 寸的刀具因换刀重调、磨损以及切削力使工件、刀具、机床变形引起 工件尺寸变化时，为加工出合格的零件，必须进行刀具位置补偿。
（a） 补偿前产生过切现象 （b）加入补偿后的切削 图3-74圆头车刀加工锥面补偿示意图
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2）按假想刀尖编程加工圆弧 如果按假想刀尖编程车削半径为R的凸凹圆弧表面AB时，会出 现如图3-75所示的情况。图中（a）为车削半径为R的凸圆弧，由于 r的存在，则刀尖P点所走的圆弧轨迹并不是工件所要求的圆弧形状。 其圆心为“O‘”，半径为“R＋r”，此时编程人员仍按假想刀尖P 点进行编程，不考虑刀尖圆弧半径的影响，即粗实线轮廓应按图中 虚实线参数进行编程。但要求加工前应在刀补拔码盘上给 z向和x 向分别加一个补偿量r。同理，在切削凹圆弧，如图3-75（b）时， 则在x向和z向分别减一个补偿量r。
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（a）凸圆弧加工 （b）凹圆弧加工 图3-75 圆头车刀加工凸凹圆弧刀补示意图
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3）按刀尖圆弧中心轨迹编程 不具备刀具半径补偿功能的数控系统，除按假想刀尖轨迹数据编 程外，还可以按刀心轨迹编程。如图4-76所示手柄零件是由3段凸圆 弧和凹圆弧构成的，这时可用轮廓虚线轨迹所示的3段等距线迹进行 编程，即O1圆半径为R1+r，O2圆半径为R2+t，O3圆半径为R3-r，三 段圆弧的终点坐标由等距的切点关系求得。这种方法编程比较直观， 常被使用。
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利用机床自动进行刀尖半径补偿时，需要使用G40、G41、G42指令。 当系统执行到含T代码的程序指令时，仅仅是从中取得了刀具补偿的 寄存器地址号(其中包括刀具几何位置补偿和刀具半径大小)，此时并不会 开始实施刀尖半径补偿。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令时，才开 始从刀库中提取数据并实施相应的刀径补偿。
2 典型零件的数控车削编程举例
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一、典型零件数控车削编程的步骤： 1、零件图样分析 2、加工工艺性分析（含基点、节点坐标的计算及
编程原点的确定）
3、确定工序和装夹方式 4、选择刀具和确定走刀路线
5、选择切削用量
