刀具的長度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償

數(shù)控加工中，刀具實(shí)踐地點(diǎn)的方位往往和編程時(shí)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(cuò)的環(huán)節(jié)，因而，刀具補(bǔ)償?shù)母拍罹蛻?yīng)運(yùn)而生。所謂刀具補(bǔ)償就是用來補(bǔ)償?shù)毒邔?shí)踐安裝方位與理論編程方位之差的一種功用。運(yùn)用刀具補(bǔ)償功用后，改動(dòng)刀具，只需求改動(dòng)刀具方位補(bǔ)償值即可，而不用修正數(shù)控程序。

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

一、刀具長度補(bǔ)償

1、刀具長度補(bǔ)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(gè)很重要的概念。咱們在對(duì)一個(gè)零件編程的時(shí)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(gè)工件坐標(biāo)系，零點(diǎn)一般在工件上。長度補(bǔ)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(diǎn)，因?yàn)榈毒呤怯芍鬏S錐孔定位而不改動(dòng)，關(guān)于Z坐標(biāo)的零點(diǎn)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(gè)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(jī)床現(xiàn)已設(shè)定工件零點(diǎn)，當(dāng)換上絲錐攻絲時(shí)，假設(shè)兩把刀都從設(shè)定零點(diǎn)開端加工，絲錐因?yàn)楸茹@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(bǔ)償，把絲錐和鉆頭的長度進(jìn)行補(bǔ)償，此刻機(jī)床零點(diǎn)設(shè)定之后，即使絲錐和鉆頭長度不同，因補(bǔ)償?shù)拇嬖冢谡{(diào)用絲錐工作時(shí)，零點(diǎn)Z坐標(biāo)現(xiàn)已主動(dòng)向Z （或Z）補(bǔ)償了絲錐的長度，保證了加工零點(diǎn)的正確。

2、刀具長度補(bǔ)償指令

通過履行含有G43（G44）和H指令來實(shí)現(xiàn)刀具長度補(bǔ)償，一起咱們給出一個(gè)Z坐標(biāo)值，這樣刀具在補(bǔ)償之后移動(dòng)到離工件表面距離為Z的地方。別的一個(gè)指令G49是撤銷G43（G44）指令的，其實(shí)咱們不用運(yùn)用這個(gè)指令，因?yàn)槊堪训毒叨加凶约旱拈L度補(bǔ)償，當(dāng)換刀時(shí)，運(yùn)用G43（G44）H指令賦予了自己的刀長補(bǔ)償而主動(dòng)撤銷了前一把刀具的長度補(bǔ)償。

G43表明存儲(chǔ)器中補(bǔ)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(chǔ)器中值為16，則表明結(jié)尾坐標(biāo)值為72mm。

3、刀具長度補(bǔ)償?shù)膬煞N辦法

（1）用刀具的實(shí)踐長度作為刀長的補(bǔ)償（推薦運(yùn)用這種辦法）。運(yùn)用刀長作為補(bǔ)償就是運(yùn)用對(duì)刀儀丈量刀具的長度，然后把這個(gè)數(shù)值輸入到刀具長度補(bǔ)償寄存器中，作為刀長補(bǔ)償。

運(yùn)用刀具長度作為刀長補(bǔ)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(hào)規(guī)矩，給每一把刀具作檔案，用一個(gè)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(duì)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(shí)，只需依據(jù)標(biāo)牌上的刀長數(shù)值作為刀具長度補(bǔ)償而不需再進(jìn)行丈量。

運(yùn)用刀具長度作為刀長補(bǔ)償還能夠讓機(jī)床一邊進(jìn)行加工運(yùn)轉(zhuǎn)，一邊在對(duì)刀儀上進(jìn)行其他刀具的長度丈量，而不用因?yàn)樵跈C(jī)床上對(duì)刀而占用機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻，這樣可充分發(fā)揮加工中心的效率。這樣主軸移動(dòng)到編程Z坐標(biāo)點(diǎn)時(shí)，就是主軸坐標(biāo)加上（或減去）刀具長度補(bǔ)償后的Z坐標(biāo)數(shù)值。

（2）運(yùn)用刀尖在Z方向上與編程零點(diǎn)的距離值（有正負(fù)之分）作為補(bǔ)償值。這種辦法適用于機(jī)床只要一個(gè)人操作而沒有足夠的時(shí)刻來運(yùn)用對(duì)刀儀丈量刀具的長度時(shí)運(yùn)用。這樣做當(dāng)用一把刀加工別的的工件時(shí)就要從頭進(jìn)行刀長補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置。運(yùn)用這種辦法進(jìn)行刀長補(bǔ)償時(shí)，補(bǔ)償值就是主軸從機(jī)床Z坐標(biāo)零點(diǎn)移動(dòng)到工件編程零點(diǎn)時(shí)的刀尖移動(dòng)距離，因而此補(bǔ)償值總是負(fù)值而且很大。

二、 刀具半徑補(bǔ)償

1、刀具半徑補(bǔ)償概念

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

因?yàn)閿?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(bǔ)償值核算出刀心軌道。依據(jù)刀具補(bǔ)償指令，數(shù)控加工機(jī)床可主動(dòng)進(jìn)行刀具半徑補(bǔ)償。特別是在手藝編程時(shí)，刀具半徑補(bǔ)償尤為重要。手藝編程時(shí)，運(yùn)用刀具半徑補(bǔ)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(cuò)率。盡管運(yùn)用CAD/CAM主動(dòng)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(shí)或者在粗銑、半精銑和精銑的各工步加工余量變化時(shí)，仍需作恰當(dāng)調(diào)整，而運(yùn)用了刀具半徑補(bǔ)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(jī)床上對(duì)刀具補(bǔ)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(bǔ)償有B功用（Basic）和C功用（Complete）兩種補(bǔ)償方式。因?yàn)锽功用刀具半徑補(bǔ)償只依據(jù)本段程序進(jìn)行刀補(bǔ)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(bǔ)后或許呈現(xiàn)的間斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)，并進(jìn)行人為處理，明顯添加編程的難度；而C功用刀具半徑補(bǔ)償能主動(dòng)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(jī)床幾乎都采用C功用刀具半徑補(bǔ)償。這時(shí)要求樹立刀具半徑補(bǔ)償程序段的后續(xù)至少兩個(gè)程序段必須有值定補(bǔ)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(bǔ)償。

2、刀具半徑補(bǔ)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(jìn)方向的右邊時(shí)稱為右刀補(bǔ)，用G42表明；反之稱為左刀補(bǔ)，用G41表明。

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

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

刀具涂層技能知識(shí)大盤點(diǎn)，讀懂成刀具達(dá)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(jìn)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(jìn)步切削刀具壽數(shù)；有用地進(jìn)步切削加工效率；進(jìn)步加工精度并顯著進(jìn)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(hù)。

二、刀具涂層的特色

 1、選用涂層技能可在不下降刀具強(qiáng)度的條件下，大幅度地進(jìn)步刀具外表硬度，現(xiàn)在所能到達(dá)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(duì)刀具精度簡直沒有影響，并可進(jìn)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(jìn)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(cuò)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(huì)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(fù)涂層(留意：純金剛石涂層刀具不能用于加工鋼件，因?yàn)榧庸や摷r(shí)會(huì)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(cuò)，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(jìn)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(fù)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(jìn)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(gè)可行的涂層挑選。

四、涂層技能及刀具涂層知識(shí)

 1、氮碳化鈦(TiCN)：涂層比氮化鈦(TiN)涂層具有更高的硬度。因?yàn)樵黾恿撕剂?，使TiCN涂層的硬度進(jìn)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(dá)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(jìn)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(jìn)步2——3倍，使CVD金剛氧化溫度是指涂層開端分化時(shí)的溫度值。氧化溫度值越高，對(duì)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(shí)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(hào)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(cuò)挑選。金屬加工微信，內(nèi)容不錯(cuò)，值得重視。

 3、刀具外表的硬質(zhì)薄膜對(duì)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(shí)等。單一涂層資料很難全部到達(dá)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(jìn)步。

 4、在涂層刀具制作進(jìn)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(gè)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(shí)的溫度值，氧化溫度值越高，對(duì)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(shí)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(duì)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?、?yīng)用廣泛的是TiN。現(xiàn)在，工業(yè)發(fā)達(dá)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?yàn)楝F(xiàn)代金屬切削對(duì)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(dá)500℃時(shí)，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(shí)它與基體的附著結(jié)實(shí)，在制備多層耐磨涂層時(shí)，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(gè)臺(tái)階。

TiCN可下降涂層的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)步涂層的耐性，增加涂層的厚度，阻止裂紋的擴(kuò)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(jìn)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(shí)，比

TiN涂層刀具進(jìn)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(shí)涂層外表會(huì)生成一層很薄的非品態(tài)A12O3，構(gòu)成一層硬

質(zhì)慵懶保護(hù)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(cuò)，值得重視。

  

機(jī)夾式螺紋車刀切削用量的選用

1. 進(jìn)給量 進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù)，對(duì)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(jìn)給量應(yīng)防止小于0.05mm/r。加工辦法一般采用進(jìn)給量遞減的辦法，終一刀走刀可所以不進(jìn)刀的空走刀，以消除切削過程中的彈性變形影響。實(shí)踐進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù)應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)或根據(jù)實(shí)踐情況而定，也可參照不同刀具廠商供給的切削參數(shù)進(jìn)行選用。

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

   （1）徑向進(jìn)刀：常運(yùn)用的進(jìn)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(shí)，切屑操控不良，振動(dòng)較大。是加工硬化資料（如不銹鋼等）的手選。

   （2）側(cè)向進(jìn)刀：該進(jìn)刀辦法可將切屑引向一個(gè)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(jìn)刀角應(yīng)比螺紋角小1°～5°。側(cè)向進(jìn)刀的軸向進(jìn)刀量可簡略地按0.5×徑向進(jìn)刀量計(jì)算。

   （3）替換式進(jìn)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。