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刀具的长度补偿和半径补偿

数控加工中，刀具实践地点的方位往往和编程时刀具理论上应在的方位不同，这是咱们需求从头依据刀具方位来修正程序，然而正如咱们知道的，修正程序是一件多么繁杂而易错的环节，因而，刀具补偿的概念就应运而生。所谓刀具补偿就是用来补偿刀具实践安装方位与理论编程方位之差的一种功用。运用刀具补偿功用后，改动刀具，只需求改动刀具方位补偿值即可，而不用修正数控程序。

刀具补偿中咱们经常用的有长度补偿和半径补偿，一般初入数控职业的人很难娴熟的运用这两种补偿，下面咱们就这两种补偿办法详细讲解一下。

一、刀具长度补偿

1、刀具长度补偿的概念

首先咱们应了解一下什么是刀具长度。刀具长度是一个很重要的概念。咱们在对一个零件编程的时分，首先要质定零件的编程中心，然后才能树立工件编程坐标系，而此坐标系仅仅一个工件坐标系，零点一般在工件上。长度补偿仅仅和Z坐标有关，它不象X、Y平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔***而不改动，关于Z坐标的零点就不一样了。每一把刀的长度都是不同的，例如，咱们要钻一个深为50mm的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为250mm的钻头和一把长为350mm的丝锥。先用钻头钻孔深50mm，此刻机床现已设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，假设两把刀都从设定零点开端加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。此刻假设设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此刻机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点Z坐标现已主动向Z （或Z）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。

2、刀具长度补偿指令

通过履行含有G43（G44）和H指令来实现刀具长度补偿，一起咱们给出一个Z坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。别的一个指令G49是撤销G43（G44）指令的，其实咱们不用运用这个指令，因为每把刀具都有自己的长度补偿，当换刀时，运用G43（G44）H指令赋予了自己的刀长补偿而主动撤销了前一把刀具的长度补偿。

G43表明存储器中补偿量与程序指令的结尾坐标值相加，G44表明相减，撤销刀具长度偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80 G43 Z56 H05与中，假设05存储器中值为16，则表明结尾坐标值为72mm。

3、刀具长度补偿的两种办法

（1）用刀具的实践长度作为刀长的补偿（推荐运用这种办法）。运用刀长作为补偿就是运用对刀仪丈量刀具的长度，然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中，作为刀长补偿。

运用刀具长度作为刀长补偿，能够避免在不同的工件加工中不断地修正刀长偏置。这样一把刀具用在不同的工件上也不用修正刀长偏置。在这种情况下，能够依照一定的刀具编号规矩，给每一把刀具作档案，用一个小标牌写上每把刀具的相关参数，包含刀具的长度、半径等材料。这关于那些专门设有刀具管理部门的公司来说，就用不着和操作工面对面地通知刀具的参数了，一起即使因刀库容量原因把刀具取下来等下次从头装上时，只需依据标牌上的刀长数值作为刀具长度补偿而不需再进行丈量。

运用刀具长度作为刀长补偿还能够让机床一边进行加工运转，一边在对刀仪上进行其他刀具的长度丈量，而不用因为在机床上对刀而占用机床运转时刻，这样可充分发挥加工中心的效率。这样主轴移动到编程Z坐标点时，就是主轴坐标加上（或减去）刀具长度补偿后的Z坐标数值。

（2）运用刀尖在Z方向上与编程零点的距离值（有正负之分）作为补偿值。这种办法适用于机床只要一个人操作而没有足够的时刻来运用对刀仪丈量刀具的长度时运用。这样做当用一把刀加工别的的工件时就要从头进行刀长补偿的设置。运用这种办法进行刀长补偿时，补偿值就是主轴从机床Z坐标零点移动到工件编程零点时的刀尖移动距离，因而此补偿值总是负值而且很大。

二、 刀具半径补偿

1、刀具半径补偿概念

在概括加工时，刀具中心运动轨道（刀具中心或金属丝中心的运动轨道）与被加工零件的实践概括要偏移一定距离，这种偏移称为刀具半径补偿，又称刀具中心偏移。

因为数控系统控制的是刀具中心轨道，因而数控系统要依据输入的零件概括尺度及刀具半径补偿值核算出刀心轨道。依据刀具补偿指令，数控加工机床可主动进行刀具半径补偿。特别是在手艺编程时，刀具半径补偿尤为重要。手艺编程时，运用刀具半径补偿指令，就能够依据零件的概括值编程，不需核算刀心轨道编程，这样就大大减少了核算量和出错率。尽管运用CAD/CAM主动编程，手艺核算量小，生成程序的速度快，但当刀具有少量磨损或加工概括尺度与规划尺度稍有偏差时或者在粗铣、半精铣和精铣的各工步加工余量变化时，仍需作恰当调整，而运用了刀具半径补偿后，不需修正刀具尺度或建模尺度而从头生成程序，只需求在数控机床上对刀具补偿参数做恰当修正即可。既简化了编程核算，又添加了程序的可读性。

刀具半径补偿有B功用（Basic）和C功用（Complete）两种补偿方式。因为B功用刀具半径补偿只依据本段程序进行刀补核算，不能解决程序段之间的过渡问题，要求将工件概括处理成圆角过渡，因而工件尖角处工艺性不好。而且编程人员必须事前估量出刀补后或许呈现的间断点和交叉点，并进行人为处理，明显添加编程的难度；而C功用刀具半径补偿能主动处理两程序段刀具中心轨道的转接，可彻底依照工件概括来编程，因而现代CNC数控机床几乎都采用C功用刀具半径补偿。这时要求树立刀具半径补偿程序段的后续至少两个程序段必须有值定补偿平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否则无法树立正确的刀具补偿。

2、刀具半径补偿指令

依据ISO规则，当刀具中心轨道在程序规则的前进方向的右边时称为右刀补，用G42表明；反之称为左刀补，用G41表明。

G41是刀具左补偿指令（左刀补），即顺着刀具前进方向看(假定工件不动)，刀具中心 轨道位于工件概括的左面，称左刀补。

G42是刀具右补偿指令（右刀补），即顺着刀具前进方向看(假定工件不动)，刀具中心轨道位于工件概括的右边，称右刀补。

高速车削T***钛合金硬质合金刀片槽型对刀具磨损的影响

T***钛合金具有比强度高、高温热强性和耐热功能高、抗腐蚀性好等尤秀功能，因而成为航空航天工业中应用前景极其宽广的资料。一起，因为化学活性大、变形系数小、热传导率低一级特色又使其成为一种典型的难加工资料。现在，硬质合金是切削T***钛合金的首要刀具资料，且可转位硬质合金刀片的使用越来越广泛。在加工过程中，可转位刀片的槽型对切削过程有很大影响，国内外学者对刀片槽型对切削加工的影响进行了深入的研讨,波兰学者Grzesik对三维槽型刀具切削钢材的切屑折断机理进行了研讨,发现对触摸面的控制是影响切屑折断的一个重要因素。中山一雄以为:切屑受挤压而弯曲是因为断屑槽施加弯矩效果的结果，并以为断屑槽型的不同会导致断屑功能的不同。Worthington等人研讨了棱带宽度在切削过程中的断屑效果,并给出棱带的宽度范围,一起给出了切屑弯曲半径。方宁研讨了刀片槽型对断屑功能的影响,并应用多重线性办法,建立了两种预测新型刀片断屑功能的数学模型。

综上所述，现在对切削加工中槽型对切削影响的研讨首要集中在断屑方向。事实上，刀片的槽型对刀片本身的磨损也有很大影响，特别是高速切削T***钛合金时刀具磨损很快，此刻，槽型对刀片磨损的影响就显得更为突出。本文选用山特维克可乐满CNMG120408刀片的***和QM两种槽型进行研讨，通过实验来比照剖析不同切削速度下两种槽型刀片的磨损特色。

1 实验设备及条件

1.1 实验设备

实验选用的是沈阳地一机床厂出产的数控车床CAK6150(如图1)，其主轴蕞大转速为1800r/min。

刀片磨损的观测选用基恩士VHX-1000C型超景深三维显微体系(如图2)。

1.2 刀片的几许参数及槽型特征

实验选用刀片的商标为H13A，它是山特维克可乐满公司针对钛合金及耐热合金切削开发的一种新型细晶硬质合金刀具商标，具有良好的耐磨粒磨损性和韧性，适用于钛合金的车削加工。

刀片型号为CNMG120408，其安装后的刀具几许参数如表1。

实验选用了CNMG120408的两种槽型，即QM槽型和***槽型刀片进行比照研讨。两种刀片槽型的结构特征如图3所示，它们的前角均为15°，QM槽型选用波涛形槽背，一起它具有较大的棱带宽度，宽深比较小。***槽型的棱带宽度较小，根本可以忽略，因而刀刃比较尖利，槽型较陡峭，宽深比较大。

1.3 实验方案

T***钛合金常用切削速度为40～50m/min,为深入研讨高速车削时刀片槽型对刀具磨损的影响规律，实验选择两种不同的切削速度进行比照剖析，其切削速度分别为：95m/min、139m/min。详细切削条件如表2所示。

2 实验结果及剖析

2.1 切削速度为95m/min时刀具磨损的形状

图4为切削速度95m/min时两种槽型刀片的磨损情况。在前刀面上，两种槽型刀片的磨损描摹首要是月牙洼磨损，QM槽型刀片磨损更为严峻，可观察到刀具资料因为高温发生了塑性变形。在后刀面上，因为钛合金的回弹较大，后刀面和工件的触摸应力增大，切削区的温度升高，因而刀具后刀面的磨损比切削其他资料时要相对严峻一些。由图4可知，两种槽型刀片中QM槽型刀片后刀面磨损比***槽型刀片严峻得多，可以显着观察到刀具资料高温软化后工件资料中的硬质点在刀具上划擦发生的犁沟，一起可见因为高温使刀具资料发生塑性变形引起的粘结磨损。***槽型刀片的后刀面磨损较轻，仅发生了较小的机械磨损,未见显着犁沟

图5为两种槽型刀片在切削速度95m/min时的磨损曲线，可以看出，在切削初始阶段QM槽型刀片磨损稍大，跟着切削的持续，***槽型刀片有很长的一段正常磨损阶段，切削旅程到达1400m后，后刀面磨损量仍小于0.15mm。QM槽型刀片的正常磨损阶段要短得多，后刀面磨损量在切削旅程为1300m时到达0.25mm，此后刀具磨损加重，进入急剧磨损阶段，切削旅程到达1400m时后刀面磨损量已超越0.5mm。在切削速度为95m/min时***槽型刀片的磨损显着小于QM槽型刀片，***槽型刀片具有更好的切削功能。

2.2 切削速度为139m/min时刀具磨损的形状

图6为切削速度为139m/min时两种槽型刀片的磨损情况。两种槽型刀片在前刀面上的月牙洼磨损均较为严峻，且均可观察到高温引起的塑性变形。在后刀面上，两种槽型刀片均能显着观察到因为高温发生的粘结磨损和刀具资料高温软化后发生的犁沟磨损，且***槽型刀片的后刀面磨损较重。

图7为两种槽型刀片在切削速度为139m/min时的磨损曲线，可以看出，在切削初始阶段，两种槽型刀片磨损大致相同，跟着切削的持续，两种槽型刀片的磨损均较快，首要原因是高速切削时刀具与工件触摸频率增大，刀尖的散热时刻缩短，导致切削区的温度急剧添加，刀具磨损速度加快。与切削速度为95m/min时不同，此刻QM槽型刀片磨损相对较小，切削旅程到达300m曾经刀具的磨损都比较平稳，为正常磨损阶段，而***槽型刀片在切削旅程到达250m时就进入了急剧磨损阶段，正常磨损阶段较短。与切削速度为95m/min时相比，两种槽型刀片的磨损均敏捷得多。***槽型刀片的后刀面磨损量到达0.3mm时，切削旅程不足450m，刀具使用寿命比切削速度为95m/min时大幅下降。QM槽型刀片的后刀面磨损量到达0.3mm时，切削旅程约为500m，刀具使用寿命不及切削速度为95m/min时的一半。在整个磨损过程中QM槽型刀片的磨损小于***槽型刀片，此刻QM槽型刀片具有更好的切削功能。

2.3 两种切削速度下两种槽型刀片功能差异的剖析

比较图5和图7不难发现，两种槽型刀片在两种切削速度下的切削功能体现恰好相反。在相对较低的95m/min切削条件下，***槽型要比QM槽型刀片的切削功能好，而在相对较高的139m/min切削条件下，结果相反，QM槽型刀片的磨损一向小于***槽型刀片。

如图3所示，剖析***槽型与QM槽型的区别可知，***槽型刀片刃口尖利，刀尖体积较小，QM槽型刀片刃口粗钝，刀尖体积较大。在切削过程中切削区的温度是影响刀具磨损机理与速率的决定性因素，而切削区的温度又由切削时切削热的发生速率与散出速率一起决定。换言之，切削时单位时刻发生的热量经切屑、刀具、工件和周围介质散出后，留存在切削区内的热量决定了其切削温度，进而决定了刀具的磨损机理与速率。

选用95m/min的切削速度时，因为***槽型刀片刃口尖利，切屑早年刀面流出更顺畅，摩擦热发生较少，切削区内刀尖处的温度相对较低，因而***槽型刀片磨损较少。

当选用139m/min的切削速度时，高速切削条件下两种槽型刀片发生切削热的速率均远高于较低的95m/min速度时的切削加工，此刻切削区的散热条件对切削区温度的影响效果凸显出来。在干切削时切削热的传出途径除掉切屑和工件散热外，刀具散热是切削热传出的重要途径，特别是关于导热性不好的钛合金零件，其工件散热较慢，刀具散热就显得更为重要。此刻，***槽型刀片虽然产热较少，但其散热条件相对更差，QM槽型刀片虽然产热较多，但其粗钝的刃口和较大的刀尖体积大大改善了散热条件，这样，在切削热的发生与散出这对对立中，QM槽型刀片胜出，QM槽型刀片在切削区内刀尖处的温度低于***槽型。一起，此刻两种槽型刀片的切削温度都远高于95m/min时的切削温度，粘接磨损成为此刻刀具的首要磨损方式。QM槽形刀片刃口粗钝，更有利于抵抗工件资料的粘接，然后减小刀具的磨损。因而，在切削速度为139m/min时，QM槽形刀片体现出更好的切削功能。

一位在工厂里具有动设备大量作业经验的高及技师，将自己10年来的经验进行总结，并成为了厂里内部练习的资料，现将这些精华内容与大家一起分享。

压缩机的设备是介于土建工程与正式投产之间的一项重要作业。在压缩机运行时呈现的故障中有相当一部分是设备不妥所造成的。由此可见，正确的设备压缩机是维护正常出产和操作安全的重要措施之一。

设备前三预备

1、安排方面的预备

在设备前有必要考虑当地情况，结合具体条件，成立设备施工的安排机构，制定专职人员负责施工。

2、供应方面的预备

在施工之前，有必要预备好施工材料、搬运和起重东西、查验及丈量东西（包含仪器）。丈量和查看东西的标准和精度，应符合***计量部门的规则，对标准及精度可以的东西应及时进行校验。

在设备前，应将压缩机零部件和制造厂带来的总图、阐明书核对一下，经过必要的查看清洗， 认为机器自身没有毛病后方可进行设备。如机器自身有缺陷，有必要及时处理。

3、技能方面的预备

技能预备是设备前的一项重要作业，短少这种预备，就不能进行设备，如果盲目施工，一定会影响设备质量，这是不允许的。技能预备包含设备阐明书、施工图纸、施工操作规程和质量标准等。在施工之前，有必要会审图纸，批改工艺布置，以免与其它工程（如管道、电路、地沟等）相抵触，特别注意 不要将根底设置与地沟上或妨碍管路的经过。

老师傅：上述三项预备作业是其主要部分，其它的如技能资料的消化，设备功能的了解，施工人员操作的练习，工人的练习、学习等都是重要的。如疏忽预备作业，必定在施工中遇到较多的困难，使工期延伸或下降设备质量。

机身设备要仔细

一机身设备前的预备作业

根底验收合格后，依据图纸在根底上用墨线准确的画出下列主要中心线：主轴中心线，电机中心线，各列的中心线。

依据准则，在根底上放置垫铁。在各个方位放好平垫铁今后，用长木条尺放在各组垫铁上，查看各组间的凹凸相差程度和水平情况（见下图），以便进行增减调整。

第二步进行找正。

老师傅：通常都用三点找平法，每一个机身下需放三个千斤顶，同时还可依据具体情况，在机身就位今后。在便于调整机身前后左右方位处各放置千斤顶一个（如下图所示）。

二机身、中体的设备

身是压缩机的重要部件，其它零件、部件都需在机身上设备，因而机身的设备好坏直接关系到整台压缩机运转的可靠性。机身设备的关键是要保证其纵向水平缓横向水平在允许的误差范围内。由于小型压缩机不进行解体设备，故不存在机体设备问题。

设备的时候，首先用吊车将机身吊起，再按照中心线将机身平稳的坐落在已经放好垫铁和千斤顶的根底上，机身上的各中心线和根底上对应的墨线符合，***误差应在±5mm以内。预装好地脚螺栓，依据地脚螺栓方位和中心线，用千斤顶找正机身，然后开始确定标高。其误差应在±10mm以内。

机身纵向水平的调整应以滑道为基准，查看时应用精度为0.02mm/m的方水平仪鄙人滑道的弧面上前中后三个部位别离进行丈量（如下图所示），以前后两点为准，中心一点供参考。机身应坚持水平，但允许向气缸的方向高0.03mm/m，由于装上气缸和活塞后，滑道的前端会稍稍下倾，这样就可以取得水平。

机身横向水平的丈量以主轴凹窝为基准。机身的水平度是经过螺丝千斤顶来调整的。之后进行的就是机体内件的设备，诸如主轴、气缸、活塞、连杆、十字头、气阀、填料、各类组件等。

地一步

曲轴轴瓦的设备

“涂色法”：

1、在中体滑道上均匀涂红单，装上十字头后，在滑道内来回拉动几回。

2、抽出十字头，查看十字头上、下滑履与滑道的触摸面积

十字头上、下滑履与中体滑道的触摸面积应不小于50%，且触摸面积均匀；不然就需要经过研刮进行处理。

“涂色法”完成后将十字头和滑道的触摸面擦净，将十字头回装。

第二步

连杆的设备

吊装连杆时，可以将不带小头瓦的连杆与大头瓦用十净布打活接紧固在一起，在轴瓦快与曲轴相贴合时装入连杆衔接螺栓，解开布条。

第三步

液压上对紧

用专用的液压上紧设备对活塞杆进行上紧，可用两台泵对连杆的两根螺栓同时，两泵可分级，每次分级（5Mpa）的压力相同，保证两头的衔接螺栓均匀受力拉紧

连杆衔接螺栓液压上紧

第四步

十字头销的设备

1、

连杆小头瓦须有适宜的径向空隙。小头瓦径向空隙检测可以如前连杆大头瓦径向空隙的检测办法相同，

2、小头瓦的径向空隙也可以以经验来判别，将十字头销装入十字头内后，一个人用手滚动（不凭借外力）十字头销，若一个人能轻松滚动十字头销则阐明小头瓦的径向空隙合适。

第五步

气缸的设备

组装前先对各联接组件的结合端面和止口（径向）等部位进行认真清理，去毛刺，查看、丈量其圆度、圆柱度及配合空隙和过盈量符合装配技能要求。

第六步

密封处理

接筒的端面是选用密封胶密封的，气缸设备时将接筒接合面均匀涂上一圈密封胶（另一种密封方式是靠端面的“O”形像胶圈来保证密封性的）

第七步

气缸的吊装

吊装时的钢丝绳需在三个方向添加倒链，以便调整气缸的水平。

气缸支承：

将气缸支承与气缸的贴合面用砂纸磨出金属光泽，待气缸中体与接筒的衔接螺栓紧固后，将支承的垫铁顶起。

气缸水平：

用框式水平仪经过气缸支承调***缸的水平，气缸水平度在气缸镜面前、中、后三方位丈量应不大于0.05mm/m，其倾斜方向应与滑道共同

第八步

活塞的吊装

起吊活塞时在活塞杆上放置一个水平尺以保证活塞水平起吊，在活塞体进将进入气缸口的时在活塞端面做好标记，在装入活塞环和支承环时活塞环的开口方位应彼此错开，一切开口位有一定的开口空隙，同时活塞环的开口方位应彼此错开，一切开口方位应与气缸上的气阀口错开。

将活塞杆穿入填料密封设备和刮油器时，应使用压缩机厂家配给的导向套，防止划伤活塞杆然后与十字头进行液压衔接紧固。

等活塞杆套筒进入中体时，要注意套筒和十字头的距离，以免过近后套筒不能拿出。拿出套筒后装入液压联接固设备。注意装入的前后次序，正反方向。气缸盖的设备机身内件的拆开

1、将压缩机机身内的十字头、连杆，曲轴、轴瓦按序拆下，拆开前对每个重要的零部件都用白色的油漆笔做好标记。

2、拆开时要预备好专用的拆开东西，起吊东西、绳套等，在绑吊时要注意不要碰伤或拉伤零部件。

3、关于拆开下来的零部件要放在适宜的方位，对重要的机件，蕞好放在垫木上，例如连杆、曲轴、轴瓦、轴销等要放置平稳。小的如螺栓螺母等小件放置在箱子里。精密的零件要专门保管。设备内件清洗和放置用洁净的棉布、丝绸和软质刮具和煤油对零件仔细清洗。将曲轴水平的放在枕木上，曲轴的轴颈不应受力。用外径千分尺曲轴轴瓦外径的丈量：

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