利用刀具半径补偿功能编程及加工
一、实训目的与要求
（１）学习数控加工编程中的数值计算方法。
（２）学习数控加工编程中刀具半径补偿功能。
二、实训仪器与设备
（１） 配hnc-21m数控系统的zjk7532a-3/4数控加工中心。
（１） 材料：硬铝 尺寸 140x100x30 刀具 ?12的立铣刀
三、相关知识概述
在进行零件轮廓加工时，刀具中心轨迹相对于零件轮廓应让开一个刀具半径的距离，即刀具半径偏置或刀具半径补偿。根据零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控系统能自动完成刀具半径补偿功能。
g40、g41、g42为刀具半径补偿指令。
格式： x-_y_ z_d_
说明：
g40：取消刀具半径补偿；
g41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)，如图 (a)；
g42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)，如图 (b)；
x, y, z：g00/g01的参数，即刀补建立或取消的终点（注：投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿）；
d：g41/g42的参数，即刀补号码，它代表了刀补表中对应的半径补偿值。
g40、g41、g42都是模态代码，可相互注销。
注意：
(1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；
(2) 刀具半径补偿的建立与取消只能用g00或g01指令，不得是g02或g03。
四、实训的内容
（１）hnc-21m数控系统编程指令格式，编制出如图所示零件的加工程序。
（２）根据上述加工零件，制定加工工艺。
1．工艺分析。
① 技术要求。利用刀具半径补偿功能完成一次零件的精加工。
② 加工工艺的确定
③ 加工刀具：直径φ12的立铣刀。
④ 切削用量：参照《工艺手册》有关资料选择主轴转速
600rpm，进给速度200mm/min。
⑤ 工艺路线：工艺路线如图的箭头所示。
⑥ 装夹定位的确定：采用机用虎钳装夹装。
2. 加工程序的编制
(1) 确定工件坐标系
选择凸轮大圆的圆心为工件坐标系x、y轴零点，工件表面为z轴零点，建立工件坐标系。
(2) 数学处理
在编制程序之前要计算每一圆弧的起点坐标和终点坐标值，有了坐标值方能正式编程。计算过程此处不再赘述，算得的基点坐标分别为
a (18.856, 36.667) b (28.284,10.000)
(3) 零件程序编制
根据算得的基点和设定的工件坐标系，编制零件程序。
参考程序：
%2000
n01 g54 g90 g40 g49 g80
n02 m03 s600
n03 g00 x10 y60
n04 g00 z10
n05 g01 z-5 f200
n06 g01 g42 d01 y50 f200
n07 g03 y-50 j-50
n08 g03 x18.856 y-36.667 r20.0
n09 g01 x28.284 y-10.0
n10 g03 x28.284 y10.0 r30.0
n11 g01 x18.856 y36.667
n12 g03 x0 y50 r20
n13 g01 x-10
n14 g01 g40 y60
n15 g00 z100
n16 m05
n17 m30
在hnc-21m数控系统中输入程序进行效验并进行加工。
五、实训总结
数控一般具有刀具半径补偿功能，根据零件轮廓编制的程序和预先存放在数控系统内存中的刀具偏置参数，数控系统自动的计算刀具中心轨迹，并控制刀具进行加工。如没有刀具半径补偿功能，刀具因更换或重磨而改变刀具等原因造成刀具中心偏移量时，都要按刀具中心轨迹重新编制加工程序，这将极其繁琐，并且影响生产的正常运行。
上述程序中，d01为数控系统的内存地址。在运行程序进行加工之前，将刀具中心偏移量输入内存地址d01中。如果偏移量改变，则要将偏移量新值输入。
六、实训报告
（1） 零件加工设备的概述（系统名称、机床型号）。
（2） 零件加工过程的概述（零件图、刀具轨迹、加工程序）。
（3） 刀具半径补偿功能指令有几种？ 其含义是什么？
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（２）学习数控加工编程中刀具半径补偿功能。
二、实训仪器与设备
（１） 配hnc-21m数控系统的zjk7532a-3/4数控加工中心。
（１） 材料：硬铝 尺寸 140x100x30 刀具 ?12的立铣刀
三、相关知识概述
在进行零件轮廓加工时，刀具中心轨迹相对于零件轮廓应让开一个刀具半径的距离，即刀具半径偏置或刀具半径补偿。根据零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控系统能自动完成刀具半径补偿功能。
g40、g41、g42为刀具半径补偿指令。
格式： x-_y_ z_d_
说明：
g40：取消刀具半径补偿；
g41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)，如图 (a)；
g42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)，如图 (b)；
x, y, z：g00/g01的参数，即刀补建立或取消的终点（注：投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿）；
d：g41/g42的参数，即刀补号码，它代表了刀补表中对应的半径补偿值。
g40、g41、g42都是模态代码，可相互注销。
注意：
(1) 刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；
(2) 刀具半径补偿的建立与取消只能用g00或g01指令，不得是g02或g03。
四、实训的内容
（１）hnc-21m数控系统编程指令格式，编制出如图所示零件的加工程序。
（２）根据上述加工零件，制定加工工艺。
1．工艺分析。
① 技术要求。利用刀具半径补偿功能完成一次零件的精加工。
② 加工工艺的确定
③ 加工刀具：直径φ12的立铣刀。
④ 切削用量：参照《工艺手册》有关资料选择主轴转速
600rpm，进给速度200mm/min。
⑤ 工艺路线：工艺路线如图的箭头所示。
⑥ 装夹定位的确定：采用机用虎钳装夹装。
2. 加工程序的编制
(1) 确定工件坐标系
选择凸轮大圆的圆心为工件坐标系x、y轴零点，工件表面为z轴零点，建立工件坐标系。
(2) 数学处理
在编制程序之前要计算每一圆弧的起点坐标和终点坐标值，有了坐标值方能正式编程。计算过程此处不再赘述，算得的基点坐标分别为
a (18.856, 36.667) b (28.284,10.000)
(3) 零件程序编制
根据算得的基点和设定的工件坐标系，编制零件程序。
参考程序：
%2000
n01 g54 g90 g40 g49 g80
n02 m03 s600
n03 g00 x10 y60
n04 g00 z10
n05 g01 z-5 f200
n06 g01 g42 d01 y50 f200
n07 g03 y-50 j-50
n08 g03 x18.856 y-36.667 r20.0
n09 g01 x28.284 y-10.0
n10 g03 x28.284 y10.0 r30.0
n11 g01 x18.856 y36.667
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