刀具的長度補償和半徑補償

數(shù)控加工中，刀具實踐地點的方位往往和編程時刀具理論上應(yīng)在的方位不同，這是咱們需求從頭依據(jù)刀具方位來修正程序，然而正如咱們知道的，修正程序是一件多么繁雜而易錯的環(huán)節(jié)，因而，刀具補償?shù)母拍罹蛻?yīng)運而生。所謂刀具補償就是用來補償?shù)毒邔嵺`安裝方位與理論編程方位之差的一種功用。運用刀具補償功用后，改動刀具，只需求改動刀具方位補償值即可，而不用修正數(shù)控程序。

刀具補償中咱們經(jīng)常用的有長度補償和半徑補償，一般初入數(shù)控職業(yè)的人很難嫻熟的運用這兩種補償，下面咱們就這兩種補償辦法詳細講解一下。

一、刀具長度補償

1、刀具長度補償?shù)母拍?

首先咱們應(yīng)了解一下什么是刀具長度。刀具長度是一個很重要的概念。咱們在對一個零件編程的時分，首先要質(zhì)定零件的編程中心，然后才能樹立工件編程坐標(biāo)系，而此坐標(biāo)系僅僅一個工件坐標(biāo)系，零點一般在工件上。長度補償僅僅和Z坐標(biāo)有關(guān)，它不象X、Y平面內(nèi)的編程零點，因為刀具是由主軸錐孔定位而不改動，關(guān)于Z坐標(biāo)的零點就不一樣了。每一把刀的長度都是不同的，例如，咱們要鉆一個深為50mm的孔，然后攻絲深為45mm，分別用一把長為250mm的鉆頭和一把長為350mm的絲錐。先用鉆頭鉆孔深50mm，此刻機床現(xiàn)已設(shè)定工件零點，當(dāng)換上絲錐攻絲時，假設(shè)兩把刀都從設(shè)定零點開端加工，絲錐因為比鉆頭長而攻絲過長，損壞刀具和工件。此刻假設(shè)設(shè)定刀具補償，把絲錐和鉆頭的長度進行補償，此刻機床零點設(shè)定之后，即使絲錐和鉆頭長度不同，因補償?shù)拇嬖?，在調(diào)用絲錐工作時，零點Z坐標(biāo)現(xiàn)已主動向Z （或Z）補償了絲錐的長度，保證了加工零點的正確。

2、刀具長度補償指令

通過履行含有G43（G44）和H指令來實現(xiàn)刀具長度補償，一起咱們給出一個Z坐標(biāo)值，這樣刀具在補償之后移動到離工件表面距離為Z的地方。別的一個指令G49是撤銷G43（G44）指令的，其實咱們不用運用這個指令，因為每把刀具都有自己的長度補償，當(dāng)換刀時，運用G43（G44）H指令賦予了自己的刀長補償而主動撤銷了前一把刀具的長度補償。

G43表明存儲器中補償量與程序指令的結(jié)尾坐標(biāo)值相加，G44表明相減，撤銷刀具長度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80 G43 Z56 H05與中，假設(shè)05存儲器中值為16，則表明結(jié)尾坐標(biāo)值為72mm。

3、刀具長度補償?shù)膬煞N辦法

（1）用刀具的實踐長度作為刀長的補償（推薦運用這種辦法）。運用刀長作為補償就是運用對刀儀丈量刀具的長度，然后把這個數(shù)值輸入到刀具長度補償寄存器中，作為刀長補償。

運用刀具長度作為刀長補償，能夠避免在不同的工件加工中不斷地修正刀長偏置。這樣一把刀具用在不同的工件上也不用修正刀長偏置。在這種情況下，能夠依照一定的刀具編號規(guī)矩，給每一把刀具作檔案，用一個小標(biāo)牌寫上每把刀具的相關(guān)參數(shù)，包含刀具的長度、半徑等材料。這關(guān)于那些專門設(shè)有刀具管理部門的公司來說，就用不著和操作工面對面地通知刀具的參數(shù)了，一起即使因刀庫容量原因把刀具取下來等下次從頭裝上時，只需依據(jù)標(biāo)牌上的刀長數(shù)值作為刀具長度補償而不需再進行丈量。

運用刀具長度作為刀長補償還能夠讓機床一邊進行加工運轉(zhuǎn)，一邊在對刀儀上進行其他刀具的長度丈量，而不用因為在機床上對刀而占用機床運轉(zhuǎn)時刻，這樣可充分發(fā)揮加工中心的效率。這樣主軸移動到編程Z坐標(biāo)點時，就是主軸坐標(biāo)加上（或減去）刀具長度補償后的Z坐標(biāo)數(shù)值。

（2）運用刀尖在Z方向上與編程零點的距離值（有正負之分）作為補償值。這種辦法適用于機床只要一個人操作而沒有足夠的時刻來運用對刀儀丈量刀具的長度時運用。這樣做當(dāng)用一把刀加工別的的工件時就要從頭進行刀長補償?shù)脑O(shè)置。運用這種辦法進行刀長補償時，補償值就是主軸從機床Z坐標(biāo)零點移動到工件編程零點時的刀尖移動距離，因而此補償值總是負值而且很大。

二、 刀具半徑補償

1、刀具半徑補償概念

在概括加工時，刀具中心運動軌道（刀具中心或金屬絲中心的運動軌道）與被加工零件的實踐概括要偏移一定距離，這種偏移稱為刀具半徑補償，又稱刀具中心偏移。

因為數(shù)控系統(tǒng)控制的是刀具中心軌道，因而數(shù)控系統(tǒng)要依據(jù)輸入的零件概括尺度及刀具半徑補償值核算出刀心軌道。依據(jù)刀具補償指令，數(shù)控加工機床可主動進行刀具半徑補償。特別是在手藝編程時，刀具半徑補償尤為重要。手藝編程時，運用刀具半徑補償指令，就能夠依據(jù)零件的概括值編程，不需核算刀心軌道編程，這樣就大大減少了核算量和出錯率。盡管運用CAD/CAM主動編程，手藝核算量小，生成程序的速度快，但當(dāng)?shù)毒哂猩倭磕p或加工概括尺度與規(guī)劃尺度稍有偏差時或者在粗銑、半精銑和精銑的各工步加工余量變化時，仍需作恰當(dāng)調(diào)整，而運用了刀具半徑補償后，不需修正刀具尺度或建模尺度而從頭生成程序，只需求在數(shù)控機床上對刀具補償參數(shù)做恰當(dāng)修正即可。既簡化了編程核算，又添加了程序的可讀性。

刀具半徑補償有B功用（Basic）和C功用（Complete）兩種補償方式。因為B功用刀具半徑補償只依據(jù)本段程序進行刀補核算，不能解決程序段之間的過渡問題，要求將工件概括處理成圓角過渡，因而工件尖角處工藝性不好。而且編程人員必須事前估量出刀補后或許呈現(xiàn)的間斷點和交叉點，并進行人為處理，明顯添加編程的難度；而C功用刀具半徑補償能主動處理兩程序段刀具中心軌道的轉(zhuǎn)接，可徹底依照工件概括來編程，因而現(xiàn)代CNC數(shù)控機床幾乎都采用C功用刀具半徑補償。這時要求樹立刀具半徑補償程序段的后續(xù)至少兩個程序段必須有值定補償平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否則無法樹立正確的刀具補償。

2、刀具半徑補償指令

依據(jù)ISO規(guī)則，當(dāng)?shù)毒咧行能壍涝诔绦蛞?guī)則的前進方向的右邊時稱為右刀補，用G42表明；反之稱為左刀補，用G41表明。

G41是刀具左補償指令（左刀補），即順著刀具前進方向看(假定工件不動)，刀具中心 軌道位于工件概括的左面，稱左刀補。

G42是刀具右補償指令（右刀補），即順著刀具前進方向看(假定工件不動)，刀具中心軌道位于工件概括的右邊，稱右刀補。

刀具涂層技能知識大盤點，讀懂成刀具達人！

一、刀具涂層

 經(jīng)過化學(xué)或物理的方法在刀具外表構(gòu)成某種薄膜，使切削刀具取得尤秀的綜合切削功能，從而滿足高速切削加工的要求；自20世紀(jì)70年代初硬質(zhì)涂層刀具面世以來，化學(xué)氣相堆積(CVD)技能和物理氣相堆積(PVD)技能相繼得到開展，為刀具功能的進步開創(chuàng)了歷史的新篇章。涂層刀具與未涂層刀具比較，具有顯著的優(yōu)越性：它可大幅度進步切削刀具壽數(shù)；有用地進步切削加工效率；進步加工精度并顯著進步被加工工件的外表質(zhì)量；有用地削減刀具資料的消耗，下降加工成本；削減冷卻液的使用，下降成本，利于環(huán)境保護。

二、刀具涂層的特色

 1、選用涂層技能可在不下降刀具強度的條件下，大幅度地進步刀具外表硬度，現(xiàn)在所能到達的硬度已接近100GPa；

 2、隨著涂層技能的飛速開展，薄膜的化學(xué)安穩(wěn)性及高溫抗癢化性更加出色，從而使高速切削加工成為或許。

 3、光滑薄膜具有良好的固相光滑功能，可有用地改善加工質(zhì)量，也適合于干式切削加工；

 4、涂層技能作為刀具制作的終究工序，對刀具精度簡直沒有影響，并可進行重復(fù)涂層工藝。

三、常用的涂層

 1、氮化鈦涂層：

氮化鈦（TiN）是一種通用型PVD涂層，能夠進步刀具硬度并具有較高的氧化溫度。該涂層用于高速鋼切削刀具或成形東西可取得很不錯的加工效果。

 2、氮化鉻涂層：CrN涂層良好的抗粘結(jié)性使其在簡單發(fā)作積屑瘤的加工中成為手選涂層。涂覆了這種簡直無形的涂層后，高速剛刀具或硬質(zhì)合金刀具和成形東西的加工功能將會大大改善。

 3、金剛石涂層CVD：金剛石涂層可為非鐵金屬資料加工刀具提供蕞佳功能，是加工石墨、金屬基復(fù)合資料(MMC)、高硅呂合金及許多其它高磨蝕資料的抱負涂層(留意：純金剛石涂層刀具不能用于加工鋼件，因為加工鋼件時會發(fā)作很多切削熱，并導(dǎo)致發(fā)作化學(xué)反響，使涂層與刀具之間的粘附層遭到破壞)?！窘饘偌庸の⑿牛瑑?nèi)容不錯，值得重視】

 4、氮碳化鈦涂層：氮碳化鈦（TiCN）涂層中增加的碳元素可進步刀具硬度并取得更好的外表光滑性，是高速剛刀具的抱負涂層。

 5、氮鋁鈦或氮鈦鋁涂層(TiAlN/AlTiN)：TiAlN/AlTiN涂層中構(gòu)成的氧化鋁層能夠有用進步刀具的高溫加工壽數(shù)。主要用于干式或半干式切削加工的硬質(zhì)合金刀具可選用該涂層。依據(jù)涂層中所含鋁和鈦的份額不同，AlTiN涂層可提供比TiAlN涂層更高的外表硬度，因此它是高速加工范疇又一個可行的涂層挑選。

四、涂層技能及刀具涂層知識

 1、氮碳化鈦(TiCN)：涂層比氮化鈦(TiN)涂層具有更高的硬度。因為增加了含碳量，使TiCN涂層的硬度進步了33%，其硬度改變范圍約為Hv3000——4000(取決于制作商）。

 2、CVD金剛石涂層：外表硬度高達Hv9000的CVD金剛石涂層在刀具上的應(yīng)用已較為老練，與PVD涂層刀具比較，CVD金剛石涂層刀具的壽數(shù)進步了10——20倍。金剛石涂層刀具的高硬度，使得切削速度可比未涂層的刀具進步2——3倍，使CVD金剛氧化溫度是指涂層開端分化時的溫度值。氧化溫度值越高，對在高溫條件下的切削加工越有利。盡管TiAlN涂層的常溫硬度也許低于TiCN涂層，但事實證明它在高溫加工中要比TiCN有用得多。TiAlN涂層在高溫下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具與切屑之間構(gòu)成數(shù)控微信號cncdar一層氧化鋁，氧化鋁層可將熱量從刀具傳入工件或切屑。與高速剛刀具比較，硬質(zhì)合金刀具的切削速度一般更高，這就使TiAlN成為硬質(zhì)合金刀具的手選涂層，硬質(zhì)合金鉆頭和立銑刀一般選用這種PVDTiAlN涂層石涂層刀具成為有色金屬和非金屬資料切削加工的不錯挑選。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得重視。

 3、刀具外表的硬質(zhì)薄膜對資料有如下要求：①硬度高、耐磨功能好；②化學(xué)功能安穩(wěn)，不與工件資料發(fā)作化學(xué)反響；⑧耐熱耐氧化，摩擦系數(shù)低，與基體附著結(jié)實等。單一涂層資料很難全部到達上述技能要求。涂層資料的開展，已由初的單一TiN涂層、TiC涂層，閱歷了

TiC—A12O3一TiN復(fù)合涂層和TiCN、TiAlN等多元復(fù)合涂層的開展階段，現(xiàn)在蕞新開展了TiN／NbN、TiN／CN，等多元復(fù)合薄膜資料，使刀具涂層的功能有了很大進步。

 4、在涂層刀具制作進程中，一般依據(jù)涂層的硬度，耐磨性，高溫抗癢化性，光滑性以及抗粘結(jié)性等幾個方面來挑選，其間涂層氧化性是與切削溫度直接相關(guān)的技能條件。氧化溫度是指涂層開端分化時的溫度值，氧化溫度值越高，對在高溫條件下的切削加工越有利。盡管TiAlN涂層的常溫硬度也許低于TiCN涂層，但事實證明它在高溫加工中要比TiCN有用得多。TiAlN涂層在高溫下仍能保持其硬度的原因在于可在刀具與切屑之間構(gòu)成一層氧化鋁，氧化鋁層可將熱量從刀具傳入工件或切屑。與高速剛刀具比較，硬質(zhì)合金刀具的切削速度一般更高，這就使TiAlN成為硬質(zhì)合金刀具的手選涂層，硬質(zhì)合金鉆頭和立銑刀一般選用這種PVDTiAlN涂層.

 5、從應(yīng)用技能角度講：除了切削溫度外，切削深度、切削速度和冷卻液都或許對刀具涂層的應(yīng)用效果發(fā)作影響。

五、常用涂層資料發(fā)展及超硬涂層技能

 硬質(zhì)涂層資猜中，工藝?yán)暇殹?yīng)用廣泛的是TiN。現(xiàn)在，工業(yè)發(fā)達國家TiN涂層高速剛刀具的使用率已占高速剛刀具的50％一70％，有的不可重磨的復(fù)

雜刀具的使用率已超越90％。因為現(xiàn)代金屬切削對刀具有很高的技能要求，TiN涂層日益不能適應(yīng)。TiN涂層的耐氧化性較差，使用溫度達500℃時，膜層 顯著氧化而被燒蝕，并且它的硬度也滿足不了需求。TiC有較高的顯微硬度，因此該資料的耐磨功能較好。同時它與基體的附著結(jié)實，在制備多層耐磨涂層時，常將TiC作為與基體接觸的底層膜，在涂層刀具中它是十分常用的涂層資料。

 TiCN和TiAlN的開發(fā)，又使涂層刀具的功能上了一個臺階。

TiCN可下降涂層的內(nèi)應(yīng)力，進步涂層的耐性，增加涂層的厚度，阻止裂紋的擴散，削減刀具

崩刃。將TiCN設(shè)置為涂層刀具的主耐磨層，可顯著進步刀具的壽數(shù)。TiAlN化學(xué)安穩(wěn)性好，抗癢化磨損，加工高合金鋼、不銹鋼、欽合金、鎳合金時，比

TiN涂層刀具進步壽數(shù)3—4倍。在TiAlN涂層中如果有較高的Al濃度，在切削時涂層外表會生成一層很薄的非品態(tài)A12O3，構(gòu)成一層硬

質(zhì)慵懶保護膜，該涂層刀具可更有用地用于高速切削加工。摻氧的氮碳化鈦TiCNO具有很高的顯微硬度和化學(xué)安穩(wěn)性，能夠發(fā)作相當(dāng)于TiC十A12O3復(fù)合

涂層的效果。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得重視。

  

機夾式螺紋車刀切削用量的選用

1. 進給量 進給量的巨細和走刀次數(shù)，對螺紋的加工質(zhì)量和切削功率有決定性影響。

   在螺紋加工過程中，為了取得蕞佳刀具壽數(shù)，工件直徑不得超越螺紋外徑的0.14mm，進給量應(yīng)防止小于0.05mm/r。加工辦法一般采用進給量遞減的辦法，終一刀走刀可所以不進刀的空走刀，以消除切削過程中的彈性變形影響。實踐進給量的巨細和走刀次數(shù)應(yīng)通過實驗或根據(jù)實踐情況而定，也可參照不同刀具廠商供給的切削參數(shù)進行選用。

2．進給辦法選擇 螺紋車削共有三種進刀辦法：徑向、側(cè)向和替換式。在實踐運用中，工件資料、刀片槽形和螺距決定了進刀辦法的選擇。        

   （1）徑向進刀：常運用的進刀辦法，切屑成形柔和、刀片磨損均勻，適用于小螺距螺紋。加工大螺距螺紋時，切屑操控不良，振動較大。是加工硬化資料（如不銹鋼等）的手選。

   （2）側(cè)向進刀：該進刀辦法可將切屑引向一個方向，能夠較好地操控切屑。適用于切削大螺距螺紋和易發(fā)作排屑問題的內(nèi)螺紋的加工。為了防止因后邊緣摩擦而導(dǎo)致表面質(zhì)量差或后刀面過度磨損，進刀角應(yīng)比螺紋角小1°～5°。側(cè)向進刀的軸向進刀量可簡略地按0.5×徑向進刀量計算。

   （3）替換式進刀：首要用于切削大牙形。這種辦法刀具磨損均勻，刀具壽數(shù)長。