基于宏变量的刀具半径补偿
2020-3-24 来源：陕西国防工业职业技术学院 作者： 雒钰花
摘 要：介绍了刀具半径补偿的作用，分析了基于宏变量的刀具半径补偿方法。 以数控加工圆形凸台零件为例，给出了基于宏变量的刀具半径补偿应用实例，并与普通加工、无刀半径补偿加工相比较，确认基于宏变量的刀具半径补偿的优越性。
关键词：刀具 半径补偿 加工 宏变量
1、 刀具半径补偿作用
刀具半径补偿在数控加工编程中应用灵活多变，功能强大［1-2］，它可以减少数控编程中烦琐的计算［3-5］，不必求出刀具中心的运动轨迹， 只需按被加工零件轮廓曲线编程即可。在程序中给出刀具半径的补偿指令，就可加工出零件的轮廓曲线，使编程简化。在宏程序编程中，刀具半径补偿功能作用更为明显，这是因为刀具半径补偿参数可以内部传递， 并且参数可以根据需要变化，在实际加工中，宏变量有广泛应用空间［6-8］。
2 、基于宏变量的刀具半径补偿方法
2.1 刀具半径补偿形式
刀具半径补偿在手工编程中主要有两种形式：①在普通程序中， 刀具半径补偿值是固定值， 无参数设置；② 在宏程序中，对刀具半径补偿值有参数设置，需要对补偿值建立宏变量。 通过宏变量对刀具半径补偿值建立数学表达式，直接进行变量传递来改变刀补值，给加工带来方便。
2.2 宏变量设定方法
宏变量刀具半径补偿值的设定方法有两种：① 无变量指令代码设定；② 有变量代码指令设定。 对于有刀具半径补偿功能的数控系统， 刀具半径补偿值的参数设定有专门的编程指令，不同的数控系统，刀具半径补偿宏变量的设定方法不一致。 下面以发那科系统为例， 具体介绍宏变量在刀具半径补偿编程中的使用方法。 利用 G10 指令可设定刀具半径补偿值参数［9］，见表1。 表 1 中 H 代码为长度补偿，D 代码为半径补偿，P 为刀具补偿号，R 为刀具补偿值。
表 1 刀具半径补偿种类和指令格式
在 G90 指令方式下，实际刀具补偿值=补偿值。 在G91 指令方式下， 实际刀具补偿值=补偿值+刀具补偿号的刀补值。
3 、应用实例
数控加工如图 1 所示圆形凸台零件，其尺寸如下：D =准100 mm，d =准40mm，H=5 mm。 用三种程序对比说明宏变量刀具半径补偿编程方法。
（1） 普 通 加 工 程序。 程序如下：
G00 X20 Y50；// 刀 具
定位至点（20，50）处
普通加工程序的刀具半径补偿执行过程中， 在操作面板 OFFSET 模式下由手工修改刀具半径补偿值。同一轮廓的粗精加工需不断修改刀补值，操作烦琐，使用不便。下述应用宏变量的数控加工程序，可以根据需要设定变量并赋初值，即可达到加工要求［10-11］，程序操作简便，通用性强，提高了加工效率。
（2） 直接使用变量实现圆台粗精加工。 无刀具半径补偿的宏指令程序如下：
（3） 通过宏指令 G10 设定刀具半径补偿值实现圆台粗精加工。 有刀具半径补偿的宏指令程序如下
4 、结束语
综上所述， 传统手工编程用刀具半径补偿来实现零件轮廓粗精加工，其编程较为烦琐，不能充分体现数控机床加工零件的优越性。 采用宏指令刀具半径补偿的宏程序通用性强，正确使用可事半功倍，改变了修改刀具半径补偿的手工编程运行方式， 简化了程序运行步骤，缩短了零件加工时间，提高了生产效率，给数控机床用户带来了方便。
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