加工中心刀具长度补偿值的快速确定及改变方法

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加 [中心在运行过程中需要经郴换刀具，而每把刀具的长度是不相同的，所以在同-个坐标系中，在程序指令 z值相同的情况下，可能使得每把刀具的刀位点在 z向的实际位置有所不同，给编程带来困难。为了解决这个问题，加工中心设定了刀具长度补偿功能，利用刀具长度补偿指令(G43、G44)能够有效地解决这-问题。在调用刀具长度补偿之前需手动设置每-把刀具的长度补偿值，如何能快速准确的确定刀具的长度补偿值，是每-位加工中心操作人员所必须掌握的-项基本功。在加工过程中，如何在执行程序时改变刀具长度补偿值，则是刀具长度补偿应用中的-个技巧。

2 刀具长度补偿值的快速确定2.1 长度补偿值的确定方法确定刀具长度补偿值的方法有多种，基准刀”对刀法是常用的方法之-，就是对刀时，采用其中的- 把刀建立工件坐标系(G54～G59)，这把刀称为基准刀，不需要给长度补偿，其他刀具均需要给长度补偿，长度补偿值为与基准刀的长度差值。如图 1所示。具体步骤如 ：(1)以其中的-把刀作为基准刀对刀(如图l所示)，其刀具长度补偿值 设置为0。

(2)通过手动使基准刀的刀位点接触工件上表面，记录当前机床坐标系Z 值，并作为工件坐标系中的 z轴偏置量，输入到相应的工件坐标系中(假设创建的工件坐标系用 G54表示)。

(4)调用 2号刀，手动使2号刀的刀位点接触工件上表面，查看绝对坐标的z轴坐标，记录为 z ，此时z 值就是 2号刀的长度补偿值。

(5)调用其它的刀具，用同样的方法设定每-把刀的长度补偿值。

2.2 特点分析(1)采用这种方法对刀，不需要计算基准刀与其他刀具的长度差，而是在显示器上直接读出刀具的长收稿日期：2013-06-19作者简介：彭中 (1969-)，男，湖北潜江人 ，讲师，研究方向：数控加工技术。

· 108·· 机械研究与应用 ·2013年第4期(第26卷，总第126期) 应用与试验度差，即刀具长度补偿值。由于省略了手工计算过程，避免了可能出现的计算错误，为高效切削提供了保障。

(2)采用这种方法对刀，开始时每把刀都要对刀，但如果使用这-组刀具来加工另-批零件，那么对于新的工件高度，只要用基准刀重复步骤(1)、(2)就可以了，其它刀具补偿值只与基准刀相关，保持不变，节省了时间 。

(3)加工时如果其中有-把非基准刀损坏，更换新的刀具后，该刀的长度补偿值要重新设定。

(4)如果基准刀损坏，则需要全部重新对刀，重新确定每-把刀具的长度补偿值。

3 刀具长度补偿值的改变在生产实践中，经常会遇到 Z轴方向切削余量比较大的工件，如果刀具的刚性不足，就要采用分层切削的加工方法，可通过在程序中改变基准刀的长度补偿值，方便的实现分层切削。用可编程数据输入指令 G10，可实现在程序中改变刀具的长度补偿值。

3.1 G10指令的格式GIO指令也被称为可编程数据输入”，即在程序中，用 H或 D地址指定的代码，从存储器中选择刀具补偿值，该值用于刀具长度补偿、刀具半径补偿或刀具偏置，G10指令的格式撒于使用的刀具补偿存储器，如表 1所列 。

表 1 刀具补偿存储器和刀具补偿值的设置范围表中各参数代表的意义如下：P：刀具补偿号；R：绝对值指令(G10)方式时的刀具补偿值；增量值指令(G10)方式时的刀具补偿值与指定的刀具补偿号内的值相加之和(刀具补偿值)。

以上4种指令格式中，R后面的刀具补偿值同样可以是变量，如 G10L10P18R#5，表示变量#5代表的值等于H18”所代表的刀具长度补偿值，即在程序中输入刀具的长度补偿值。

3.2 G10应用举例在立式加工中心上加工如图示2所示工件，走刀路线为 ABCDEFG，如图 3所示。以工件的几何中心为工件坐标系原点，工件的上表面为 z轴的 0点。

用 63 mlTl的刀具按图3所示路线运行-周可以切除外轮廓的全部余量，所以在平面内不需要分层切削；由于z轴方向的加工余量较大，不能-次切除，需要采用分层切削，通过 G10指令改变刀具的长度补偿，每层背吃刀量 5 mm，加工前设定 H01的值为0，DO1值为31.5。

图2 加工零件，/ - 2C . - ./1B- 100 - ，的f n 图3 走刀路线加工程序如下(按 Fanuc Oi Mate数控系统的格式编写)。

%02013；G17G21G40G49G54GG80G90：r01：M06：$800M03M08S1000；GO0X200Y-168Z100；#1-5：WHILE[#1GE-30]DO1；G10L10P01R#1：GO 0G43ZOH01：G41X165Y-80.901 D01：GO 1X-58.799F150：(下转第115页)· 109·· 机械研究与应用 ·2013年第4期(第26卷，总第126期) 设计与制造触到地面之后，通过顺序阀实现上支撑油缸的上升，这样可保证整机的稳定性，同时也实现了顶板支护的稳定。回收时动作刚好相反，先收回上面的支撑油缸，再提升下支撑油缸。

图7 锚杆钻车干式除尘系统图 8 临时支护 。 。il· 。I 。 III-l 。 . ”IIII·，。

(上接第109页)X-95.106Y30.902：X0Y100；X95.106Y30.902；X31.453Y-165：G49GO0Z100；G40X200Y-168：#1#1-5：END1：G10L10Po1 R0M05M09：M30：%4 结 语锚杆钻车作为矿井提高支护效率的关键设备，对缓解采掘失调起到了积极作用。笔者对锚杆钻车关键部件的设计进行了探讨，特别是对电缆自动收放系统、除尘系统、临时支护系统等方面存在的问题提出了满足实际工况的解决方案。笔者的研究为今后锚杆钻车的研发、设计与使用起到了-定借鉴作用。