隨著數(shù)字化控制機(jī)床的產(chǎn)生，許多機(jī)械加工的工藝也變得越來越簡便。文章通過對數(shù)控機(jī)床中刀具補(bǔ)償?shù)淖饔煤头椒ǖ姆治?，闡述如何利用這一功能來增加工件的尺寸精度、提高刀具的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，并期望能夠給車間生產(chǎn)提供一些有價值的信息。
不同價格和類型的機(jī)床有不同的配置，其中經(jīng)濟(jì)型機(jī)床缺乏刀具補(bǔ)償?shù)墓δ埽栽谏a(chǎn)的過程中只能人工運行刀位點的運動軌跡尺寸加工程序；而數(shù)控車床則能按照刀具工件的輪廓和尺寸進(jìn)行自動的運算，將刀位點自動調(diào)整到刀具工件的運行軌跡上來。這兩種不同類型的車床表現(xiàn)出在生產(chǎn)中明顯的效率和質(zhì)量上的差異。因此，數(shù)控車床逐漸占據(jù)市場成為許多企業(yè)工廠的選擇。首先分析數(shù)控車床的刀具補(bǔ)償作用。
刀具補(bǔ)償1. 刀具補(bǔ)償?shù)谋匾詳?shù)控車床自行編程的時候，一般會將各個刀具的工作位置設(shè)置在刀架的固定位置上，每次設(shè)定的刀具刀尖的位置都是一樣的?？墒菍嶋H操作的過程中受到刀具尺寸和形狀的影響，往往無法每次都將刀具的刀尖位置定在同一個位置。換刀的時候，由于磨損好人工誤差，新安裝的刀具的刀尖位置也無法做到和前一個刀具刀尖的位置做到重合，誤差不可避免地產(chǎn)生了。為了彌補(bǔ)由于這些因素造成的誤差帶來的影響，必須進(jìn)行刀具補(bǔ)償，否則加工出來的零件將和設(shè)計時要求的零件產(chǎn)生形狀和尺寸上的差異。
2.刀具補(bǔ)償?shù)淖饔玫毒哐a(bǔ)償一方面彌補(bǔ)了在加工過程時所用的刀具和設(shè)計時所使用的刀具之間的數(shù)值偏差。另一方面保證了圖紙設(shè)計中零件規(guī)格和生產(chǎn)加工的零件規(guī)格一致。
3. 刀具補(bǔ)償表示方法在零件的加工過程中，往往不止安裝一把刀具，進(jìn)行編程的時候，往往將刀架的中心位置為編程原點。刀具在加工過程中的運動軌跡和磨損數(shù)值都通過刀具位置補(bǔ)償來控制和調(diào)整。在刀具補(bǔ)償這個概念提出之前，車間工作人員能夠明顯地看到工件的輪廓和尺寸與刀具的中心運動軌跡之間的偏差。立銑刀加工工件的時候，將工件的輪廓包絡(luò)起來，使得這種偏差一目了然。刀具位置補(bǔ)償?shù)谋硎痉椒ǚ菃我槐硎?，而是由多種補(bǔ)償值綜合起來表示的。刀具位置補(bǔ)償包括加工工件的磨損補(bǔ)償值和刀具的幾何數(shù)值補(bǔ)償。這兩種補(bǔ)償由磨損偏移量和幾何偏移量組合補(bǔ)償，也就是刀具位置總補(bǔ)償。刀具位置總補(bǔ)償在車床數(shù)控系統(tǒng)中相對應(yīng)的存儲單元編號既能夠?qū)?yīng)不同位置上的刀具及逆行那個對應(yīng)補(bǔ)償值，又能夠在重新設(shè)置編程需要的情況下取消刀具位置補(bǔ)償。這種靈活性將數(shù)控車床在進(jìn)行大工作量的生產(chǎn)負(fù)荷下操作起來更為簡便和快捷。
數(shù)控車床加工中刀具位置補(bǔ)償1. 刀具幾何位置的補(bǔ)償進(jìn)行零件加工前先安裝好刀具時的刀位點位置和編程設(shè)計時的最佳刀位點的位置之間的偏差坐標(biāo)值采用試切的方法。試切法的主要步驟如下：①先建立車床的坐標(biāo)系。一卡盤地面中心作為參考的原點，啟動機(jī)器后進(jìn)行歸零操作，建立車床的坐標(biāo)系。②“選擇一把刀具（一般用精軍刀），清空刀補(bǔ)值。先試車端面，手動退出刀具，在刀補(bǔ)表001號中輸入z0，系統(tǒng)自動計算出第一把刀z向刀補(bǔ)值?！盵1] 手動操作試切外圓，手動退出刀具，對試切值進(jìn)行測量，選擇刀補(bǔ)表，輸入測量值，車床數(shù)控系統(tǒng)將自動計算出第一把刀的x向刀補(bǔ)值。③換刀后，采用試切法試切零件一段外徑，沿著x方向退刀，并將測得的z軸長度值輸入到刀補(bǔ)表中002號的z值中，此時車床數(shù)控系統(tǒng)將自動計算出第二把刀的z方向的刀補(bǔ)值。④以此類推，測量其他刀具的刀補(bǔ)值和第二把刀的對刀法一樣。
2. 刀具刀尖的位置補(bǔ)償?shù)都馐且粋€點，一旦進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，刀尖很快就會被磨掉，形成一個十分微小的弧面。隨著加工時間的增加，這個弧面對零件加工的時候的誤差也就慢慢大起來了。要解決這一問題，必須進(jìn)行刀具圓弧位置半徑補(bǔ)償。刀尖的形狀和位置從實際操作過程中上說是以點來表示的，但是理論上則是以面的形式存在的，其橫切面是一段弧。安裝刀具時，只要刀底座允許，可以在任何一個方向上進(jìn)行安裝的。為了能夠定位刀尖的位置，對刀尖位置進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償，定義刀尖位置碼。刀具的刀尖位置補(bǔ)償需要和刀具幾何位置補(bǔ)償結(jié)合起來才能計算出位置的總體補(bǔ)償值。
3.兩種補(bǔ)償?shù)暮铣绍嚧矓?shù)控系統(tǒng)會根據(jù)存儲在存儲器中刀具補(bǔ)償值和圓弧半徑補(bǔ)償值的數(shù)值參數(shù)，自動執(zhí)行每一步操作。系統(tǒng)根據(jù)存儲的補(bǔ)償值自動修正刀具的位置值和刀尖圓弧半徑的數(shù)值，保證刀具在使用一段時間之后產(chǎn)生的磨損值得到有效的更正。如果兩種補(bǔ)償值都存在的話，則在實際操作過程中車床數(shù)控系統(tǒng)將提供兩者補(bǔ)償值的和進(jìn)行位置補(bǔ)償。
刀具位置補(bǔ)償?shù)姆椒?. 絕對坐標(biāo)法在刀補(bǔ)001、002、003或004號位置處進(jìn)行修改。采用工件尺寸大則減少刀補(bǔ)值；工件尺寸小，則加大刀補(bǔ)值。比如說在004號處工件尺寸減少了0.2mm，該處刀補(bǔ)值顯示為t4.3，那么則增加該處的刀補(bǔ)值0.2mm，輸入t4.7來增加004號刀補(bǔ)。
2.相對坐標(biāo)法以上一種方法中為例：在004號處輸入m+0.2，同樣可以做到位置補(bǔ)償。
刀具位置補(bǔ)償?shù)囊饬x刀具補(bǔ)償在數(shù)控車床加工工件的過程中大大提高了工件的數(shù)值精確度。在編寫程序的時候更為簡單和容易，節(jié)省了大量的時間。生產(chǎn)同樣規(guī)格的工件，采用了刀具位置補(bǔ)償?shù)纳a(chǎn)企業(yè)能夠節(jié)省更多的時間，對于加強(qiáng)企業(yè)的競爭了來說是尤為重要的。株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)作為我國刀具企業(yè)的佼佼者在這一方面一直做得很好，通過與時俱進(jìn)，引進(jìn)最先進(jìn)的技術(shù)來克服生產(chǎn)中的問，將生產(chǎn)效率提高了幾倍。在數(shù)控車床中進(jìn)行刀具補(bǔ)償，減少了人力物力，給車間管理也帶來了很大的益處。簡化的程序幫助刀具在磨損的情況下仍然能夠加工出規(guī)格一致的工件。
數(shù)控機(jī)床是高度自動化的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，在進(jìn)行工件加工的時候要注意安裝不同刀具的特點、觀察刀具磨損和刀尖圓弧半徑的變化。充分發(fā)揮數(shù)控車床的技術(shù)優(yōu)勢，并在生產(chǎn)的過程中多進(jìn)行總結(jié)。