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數控機床是如何利用刀具補償原理來消除加工誤差的?

(以車床和銑床為例加以 說明)
刀具或刀尖半徑補償的意義:在進行工件輪廓的加工時,由于刀具半徑、刀尖半
徑的存在,刀具中心或假想刀尖和工件輪廓不重合。如果數控系統不具備刀具半徑自動補償功能,則只能把工件輪廓換算成刀心軌跡進行編程,然后進行加工。當刀具磨損、重磨、換刀時,要重新計算刀心軌跡,修改程序。然而當數控系統具備刀具半徑自動補償功能時,則只需按工件輪廓進行編程,數控系統會自動計算刀心軌跡,使刀具偏離工件輪廓一個半徑值,即使刀具磨損、重磨、換刀時,也只需修改刀具偏離工件輪廓的半徑值即偏置值,自動進行刀具半徑補償,不需要修改程序。
數控車床是按假想刀尖運動編程的,實際刀尖部位是一個小圓弧,在車削圓錐面和圓弧時會產生加工誤差。如果采用刀尖圓弧半徑補償方法,預先把刀尖圓弧半徑和刀尖圓弧位置等參數輸入到刀具數據庫內,按工件輪廓編程,數控系統自動計算刀心軌跡,控制刀心軌跡進行切削加工,消除了由刀尖圓弧而引起的加工誤差。同時也可以通過修改磨耗值來消除由于刀具磨損或對刀失誤等引起的加工誤差。
同樣,在數控銑床中,刀具半徑偏置量預先寄存在指定的寄存器中,運用刀具半徑補償指令,通過調整刀具半徑補償值來補償刀具的磨損量等,以消除由于刀具磨損等引起的加工誤差。同時即使更換刀具或進行了刀具重磨,只要加工輪廓不變、加工坐標系不變,就完全可以使用原來的程序。同時作為應用還可以通過調整刀具半徑補償量,來使用同一程序進行同一輪廓同一條件下的粗、精加工。