FANUC数控铣床编程与仿真操作实例02：刀具半径补偿

本文以板类零件为例,详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制(重点介绍了刀具补偿功能)、程序的输入、对刀及仿真操作方法,适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

FANUC数控铣床编程与仿真操作 实例02：刀具补偿功能的应用

前言

本文以板类零件为例，详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制（重点介绍了刀具补偿功能）、程序的输入、对刀及仿真操作方法，适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

1. 板类零件信息

1.1 铣削的零件图如图1.1

图1.1

1.2数控仿真图如图1.2

进行了刀具半径补偿 未进行刀具半径补偿

图1.2

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1.3 零件基本信息

1.3.1 加工毛坯：130×100×20

1.3.2刀具：001φ12×120端铣刀、003φ20×100圆角刀

1.3.3对刀：自动对刀

1.3.4工件坐标系设定: 在工件上端面左下角

2. 刀具半径补偿和刀具长度补偿功能

2.1 刀具半径补偿功能

2.1.1 刀具半径补偿原理

2.1.1.1轮廓铣削编程加工过程中，系统程序控制的总是让刀具刀位点行走在程序轨迹上。铣刀的刀位点通常是定在刀具中心上，若编程时直接按图纸上的零件轮廓线进行，又不考虑刀具半径补偿，则将是刀具中心(刀位点)行走轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹重合，这样由刀具圆周刃口所切削出来的实际轮廓尺寸，就必然大于或小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切或少切现象。

为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，就必须在图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏离一个刀具半径值，作出一个刀具刀位点的行走轨迹，求出新的节点坐标，然后按这个新的轨迹进行编程(如图2.1.1.1所示)，这就是人工预刀补编程。

人工预刀补编程

图2.1.1.1

2.1.1.2现在很多数控机床的控制系统自身都提供自动进行刀具半径补偿的功能，只需要直接按零件图纸上的轮廓轨迹进行编程，在整个程序中只在少量的地方加上几个刀补开始及刀补解除的代码指令。这样无论刀具半径大小如何变换，无论刀位点定在何处，加工时都只需要使用同一个程序或稍作修改，你只需按照实际刀具使用情况将当

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前刀具半径值输入到刀具数据库中即可。在加工运行时，控制系统将根据程序中的刀补指令自动进行相应的刀具偏置，确保刀具刃口切削出符合要求的轮廓。如图2.1.1.2所示。

自动进行刀具半径补偿

图2.1.1.2

2.1.1.3刀具半径补偿指令共有G41、G42、G40三个。其使用程序格式为：

G90(G91)G17 G90(G91)G18 G90(G91)G19 G90(G91)G17 G00(G01)G40 X

G90(G91)G18 G00(G01)G40 X

G90(G91)G19 G00(G01)G40 Y Z

在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀径补偿是在哪个平面上进行。

其中，G41为刀径左补偿，G42为刀径右补偿，G40为取消(解除)刀径补偿。D为刀具半径补偿寄存器的地址字，在补偿寄存器中存有刀具半径补偿值。

刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的，如图

2.1.1.3所示。当用G41指令时，刀具中心将走在编程轨迹前进方向的左侧；当用G42指令时，刀具中心将走在编程轨迹前进方向的右侧。

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G41刀径左补偿刀径右补偿

图2.1.1.3

2.2刀具长度补偿功能 使用刀具长度补偿功能，可以在当实际使用刀具与编程时估计的刀具长度有出入时，或刀具磨损后刀具长度变短时，不需重新改动程序或重新进行对刀调整，仅只需改变刀具数据库中刀具长度补偿量即可。刀具长度补偿指令有G43、G44和G49三个，其使用格式如下：

负补偿G44 刀具长度正补偿G43、

G49 取消刀具长度补偿 H为刀长补偿号

3.程序的编制，如图3

G90G00G54X0Y0Z100M03S500M06T03 M03S500T01 G44G00X65Y50

G00Z2 Z2H03 G01Z-1F120 Z2 G91G42X20Y20D01 G01Z-15F120

X30Y10 Z2 X30 G49G00Z100

G03X15Y15I0J15 M05 G02X15Y15I15J0 M02 G01Y10

X-50 G02X-30Y0I-15J0

G01G90X20Y20 G40X0Y0 G01Z2

G00Z100 M05

图3

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4. 加工步骤

4.1 使用001φ12×120端铣刀对多边形进行轮廓铣削（自动进行刀具半径补偿）；

4.2 使用003φ20×100圆角刀铣削φ20圆孔（以001φ12×120端铣刀为标准刀，对003φ20×100圆角刀进行刀具长度补偿）；

5. 运行FANUC数控仿真软件FANUC CMD,界面如图5

图5

6. 仿真操作

6.1 “程序保护开关”置于[OFF]

6.2将程序“c”导入数控

系统

[PRGRM程序]Î[EDIT编

辑]Î[LIB]软键Î输入程序号（例

O0203）Î[INSRT插入]Î[打开]

按钮Î选择代码文件.cnc

如图6.1。

图6.1

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6.2 机床参数设置 ［参数设置］按钮Î[机床参数]：选择（立式刀架）, 如图6.2。

图6.2

6.3安装刀具

[刀具管理]按钮：选择有关刀具,选择“001φ12×120端铣刀”，设置有关参数；选择“003φ20×100圆角刀”，设置有关参数。将“001端铣刀”添加到主轴，如图6.3

图6.3

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6.4 颜色参数设置

［参数设置］按钮Î[显示颜色]：选择［刀具加工后工件显示颜色［和［刀路轨迹显示颜色］, 如图6.4。

图6.4

6.5工件设置

6.5.1 [工件设置]按钮Î[工件装夹],选择“平口钳装夹”，加紧上下调整工件，如图6.5.1。

图6.5.1

6.5.2 工件设置和自动对刀 6.5.2.1选用001φ12×120端铣刀作为标准刀自动对刀

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[工件设置]按钮Î[设置毛坯]：选择毛坯长130×宽100×高20, 对刀：将工件坐标系设定在工件上端面的左下角，如图6.5.2.1。

图6.5.2.1

6.5.2.2 自动对刀后显示工件坐标系

[MENU OFSET]-[EDIT]-[工件]，如图6.5.2.2。

图6.5.2.2

6.5.2.3 对001φ12×120端铣刀进行刀具半径补偿

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[MENU OFSET]-[ EDIT]-[补正], 本例中001φ12×120端铣刀半径为6，在“工具补正表”的001号刀具中填入半径6，如图

6.5.2.3。

图6.5.2.3 6.5.2.4 选用001φ12×120端铣刀作为标准刀对对003φ20×

100圆角刀进行长度补偿

[F10]-[MDI F4]-[刀具表F2], 在本例中，使用两把刀，长度分别为120和100，长度差为20，在“工具补正表”的003号刀具中填入长度20，如图6.5.2.4。

图6.5.2.4

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6.6 运行程序(数控仿真)

6.6.1单段运行

[HOME返回参考点]Î [PRGRM]- [SINGL BLOCK]-[循环启动],如图6.6.1

图6.6.1

6.6.2自动运行

[HOME返回参考点]Î [PRGRM]- [AUTO]- Î关闭舱门Î[CYCLE START循环起动] ,如图6.6.2

图6.6.2

6.6.3 进行了刀具半径补偿和未进行刀具半径补偿的区别

未进行刀具半径补偿，则将是刀具中心(刀位点)行走轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹重合，这样由刀具圆周刃口所切削出来的实际轮廓尺寸，就必然小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切现象。如图6.6.3

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进行了刀具半径补偿 未进行刀具半径补偿

图6.6.3

6.6.4 实现刀具半径补偿的条件

6.6.4.1 程序中必须有半径补偿的指令代码, 如图6.6.4.1表示的本程序半径补偿的指令代码。

图6.6.4.1

6.6.4.2在“刀具表”的001号刀具中填入半径6，如图6.6.4.2。

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图6.6.4.2

6.6.5实现刀具长度补偿的条件

6.6.5.1 程序中必须有长度补偿的指令代码, 如图6.6.5.1表示的本程序半径补偿的指令代码。

图6.6.5.1

6.6.5.2在“刀具表”的003号刀具中填入长度20，如图6.6.5.2。

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图6.6.5.2

7. 保存文件

仿真完成后保存工程文件（.PJ）、刀具信息文件（CT）和工件信息文件（WP），[文件]-[保存]-[保存工程]，出现“保存文件选择”对话框，点击[全选]和[确定]，如图7。

图7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lj01.html