数控加工中补偿问题的研究

FPIT-R-JX11-2303-40福建信息职业技术学院成人高等教育毕业论文（设计）题目数控加工中补偿问题的研究姓名张兴伟学号12412215174年级与专业2012机电一体化指导教师杨圣养毕业论文（设计）任务书题目：数控加工中补偿问题的研究一、指导教师对毕业论文（设计）的进度安排及任务要求：任务：1、应查阅参考文献5篇以上2、毕业设计提纲（选题意义、论文框架结构）3、毕业设计论文（目录、标题、论文摘要、开题报告及关键字、正文）进度安排：2014年5月选题2014年6月-2014年7月完成毕业论文提纲及文献综述、系统设计文案。2014年6月-2014年8月完成毕业论文初稿及系统设计2014年9月-2014年10月完成毕业论文及系统调试起讫日期2014年5月1日至2014年10月30日指导教师（签名）杨圣养职称讲师目录摘要............................................................................................................................................1一.绪论....................................................................................................................................21.1课题来源......................................................................................................................21.2课题目的及意义..........................................................................................................21.3基础知识.....................................................................................................................2二.程序补偿............................................................................................................................3三.刀具补偿............................................................................................................................33.1刀具补偿基本应用......................................................................................................33.1.1刀具半径补偿..........................................................................................................33.1.2刀具半径补偿简单应用..........................................................................................33.1.3改变刀补值适应刀具的变化..................................................................................33.1.4改变刀补值实现零件的粗、精加工......................................................................33.2刀具半径补偿在实际应用中的隐蔽性错误分析及注意事项..................................33.2.1刀补的建立与撤销过程的要点分析......................................................................33.2.1.1刀补的建立是一个过程......................................................................................33.2.1.2刀补建立（撤销）段移动距离不能小于刀具半径..........................................33.2.1.3刀具的左右偏是相对于目标点的前进方向......................................................33.2.1.4刀具的半径补偿是在指定平面内进行..............................................................33.2.1.5刀具的半径补偿是在指定平面内进行..............................................................33.2.2刀具半径补偿时的典型错误分析..........................................................................33.2.3刀具半径补偿建立与撤销应用举例......................................................................33.3刀具长度补偿..............................................................................................................3四.夹具补偿............................................................................................................................4结束语......................................................................................................................................10致谢..........................................................................................................................................10参考文献..................................................................................................................................111数控加工中补偿问题的研究摘要：本文以数控加工技术应用中关于补偿问题的见解为主要阐述内容。谈了对数控加工中补偿的问题，分类对比了刀具补偿，夹具补偿，程序补偿三类方法及原理。详细介绍了其中的刀具补偿问题，掌握数控加工中刀具半径补偿指令G40、G41、G42及其编程方法，防止零件表面产生过切或欠切现象。数控系统的刀具半径补偿，允许编程者以假想刀具中心（数控车床时是刀尖）位置编程，然后给出刀具半径值（数控车床时是刀尖圆弧半径），通过系统读入补偿指令自动补偿，生成走刀路径，完成对零件的精密加工。现代数控系统一般都有刀具半径补偿的功能，应用半径补偿指令，系统能够自动让刀，使程序编制简单。但半径补偿指令的使用，技巧性比较强，尤其对于初学者来说，补偿时经常会出现错误，而且有些错误很隐蔽，不易发现。刀具半径补偿的绝大部分错误是发生在刀补的建立与撤销期间。对隐蔽性错误进行了分析：刀具的左右偏是相对于目标点的前进方向及刀具的半径补偿是在指定平面内进行。简述了夹具偏置常使用夹具偏置指令G54――G59来执行。此外，程序补偿是指为弥补刀具磨损或夹具偏置造成的偏差，而对数控加工程序参数进行调整，而一般有刀具补偿功能的机床都不用程序补偿法。关键词：数控编程数控加工程序补偿刀具补偿夹具补偿2一．绪论1.1课题来源数控加工技术是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域，包括军工、汽车、摩托车、模具、家电等行业，应用日益广泛，已经成为这些行业不可缺少的加工手段。数控车床则是应用最为普及的一种数控加工机床。随着中国加入世贸易组织，全球制造业出现向中国转移的倾向，国内对数控加工的需求也呈现出高速持续增长的趋势，人才市场急需大量既熟悉工艺，又懂得编程的数控加工专业技术应用人才。为此，国家教育部启动了“实施制造业和服务业技能型紧缺人才培养工程”，国家劳动和社会保障部也正在实施“国家高技能人才培养工程”，其共同目的就是为了满足制造业高速发展对紧缺人才的需求。数控机床是在普通机床基础上发展起来的，所不同的是数控机床按预先编制好的程序，在数控系统的控制下自动进行加工的。因此，数控编程是数控加工必须掌握的关键技术之一。数控机床操作工在进行一段时间的培训及实践工作后，掌握了一定的操作技能，但生产的发展，产品的变化，使得加工变得复杂，质量要求也变得更高起来，因此就必须掌握更丰富，更深入的知识。1.2课题目的及意义“补偿”是在日常生活中经常提及的概念，应用比较广泛。所谓数控加工中的补偿，是指在正确的加工工艺指导下，考虑刀具本身形状和刀具磨损及工装夹具因素影响的前提下，为使零件加工达到预定的尺寸值而采取的相应修正措施。在20世纪60~70年代的数控加工中没有补偿的概念，所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程，容易产生错误。补偿的概念出现以后方便了数控编程，提高了数控加工的精度和工作效率。为了保证零件加工的尺寸精度和形状业精度，尤其是内、外配合件的配合精度，需掌握数控加工中刀具半径补偿指令G40、G41、G42及其编程方法，防止零件表面产生过切或欠切现象。在数控机床上进行轮廓加工时，刀具的走刀轨迹是以刀具刀位点为标准的，如铣刀有一定的半径，这样就会导致刀具中心轨迹和工件轮廓不重合，也就是说如果不考虑刀具半径，而编程时又是按照工件轮廓编程的，那么加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈（加工外轮廓时）或大了一圈（加工内轮廓时）。为此就必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓轨迹进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状。当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。实践证明，灵活应用刀具半径补偿功能，合理设置刀具半径补偿值，在数控加工中有着重要的意义1.3基础知识数控加工中的补偿类型在数控加工中通常涉及到三种补偿：刀具补偿、夹具补偿和程序补偿。在编程时，设定刀架上各刀在工作位置时，其刀尖位置是一致的。在实际加工时，加工一个工件通常要使用多把刀具，但由于刀具的几何形状及安装的不同。其刀尖位置是不一致的，其相对于工件原点的距离也是不同的。另