g41数控铣床刀具半径补正指令:G40,G41,G42详解
g41 数控铣床刀具半径补正指令:G40,G41,G42详解
指令格式:
本节以前所举例书写的程序皆以刀具端面中心点为刀尖点,以此点沿工件轮廓铣削。但实际情形,铣刀有一定的直径,故以此方式实际铣削的结果,外形尺寸会减少一铣刀直径值;内形尺寸会增加一铣刀直径值,如图1所示。
由以上得知若刀具沿工件轮廓铣削,因刀具有一定的直径,故铣削的结果会增加或减少一刀具直径值。
若以图2(b)铣刀的刀尖点向内偏一半径值,如虚线所示,则可铣出正确的尺寸,但如此写法,每次皆要加、减一半径值才能找到真正的刀具中心动路,于撰写程序时甚不方便。
故为了撰写程序的方便性,最好能以工件图上的尺寸为程序路径再利用补正指令,命令刀具向右或向左补正一刀具半径值,如图3,4所示。如此就不必每次皆要计算铣刀中心之坐标值。
刀具半径补正指令:
G40:取消刀径补正(cutter compensation cancel)。
G41:刀径左向补正(cutter compensation Left)。
G42:刀径右向补正(cutter compensation right)。
刀径补正左、右方向的判断依据以下定义:站在程序路径上,向铣削前进方向看,铣刀应向右补正者(如图3所示),以G42指令之;反之,铣刀应向左补正者(如图4所示), 以G41 指令之。
刀径补正指令格式:
α、β:
为X、Y、Z三轴中配合平面选择(G17、G18、G19)之任二轴。
D:
为刀径补正号码,以2位数字表示。此号码即指刀具补正号码中的刀径补正号码。
例如D11,表示刀径补正号码为11号,11号的数据是4.0,表示铣刀半径为4.0mm。执行G41或G42指令时,控制器会到D所指定的刀径补正号码内撷取刀具半径值,以 做为补正值的依据。
使用刀径补正时应注意下列事项:
1.
不能和G02、G03一起使用,只能与G00或G01一起使用,且刀具必须要移动(即启动刀径补正指令,必须在前一单节启动)。如图3及图4说明。
由A点向C点移动并启动刀径右向补正指令之程序如下:
:
G90 G00 X110. Y -20.;
=>快速定位至A点
G01 G42 X92. Y0 D11 F80;
=> A → C
Y52.;
=> C → D
G03 X84. Y60. R8.;
=> D → E
G01 X0;
=> E → F
Y0;
=> F → G
X92.;
=> G → C
:
由B点向F点移动并启动刀径右向补正指令之程序如下:
:
G90 G00 X -20. Y80.;
=>快速定位至B点。
G01 G42 X0 Y60. D11 F80;
=> B → F
Y0;
=> F → G
X92.;
=> G → C
Y52.;
=> C → D
G03 X84. Y60. R8.;
=> D → E
G01 X0;
=> E → F
:
G42右向补正,即是铣削时,铣刀在程序路径之右侧而言,对于工件它将产生逆铣效果, 故常用于粗铣削。
由A点向C点移动并启动刀径左向补正指令之程序如下:
:
G90 G00 X110. Y -20.;
=>快速定位至A点
G01 G41 X92. Y0 D11 F80;
=> A → C
X0;
=> C → G
Y60.;
=> G → F
X84.;
=> F → E
G02 X92. Y52. R8.;
=> E →D
G01 Y0;
=> D →C
:
由B点向F点移动并启动刀径左向补正指令之程序如下
:
G90 G00 X -20. Y80.;
=>快速定位至B点
G01 G41 X0 Y60. D11 F80;
=> B → F
X84.;
=> F → E
G02 X92. Y52. R8.;
=> E → D
G01 Y0;
=> D → C
X0.;
=> C → G
Y60.;
=> G → F
:
G41左向补正,即是铣削时,铣刀在程序路径之左侧而言。对于工件它将产生顺铣效果, 故常用于精铣削。
2.
程序制作时,程序中只给予刀径补正号码,如D11、D12…每一个刀径补正号码均代表一个 补正值,此补正值可由参数设定为铣刀的直径或半径值(使用上,一般皆设定成铣刀的半径值),而此铣刀半径值是加工时,预先由操作者键入控制系统之刀具补正号码画面之相对应 号码内。
3.
补正值的正负号改变时,G41及G42的补正方向会改变。如G41指令给予正值时,其补正向左;若给予负值时,其补正会向右。同理G42给予正值时,其补正向右;若给予负值时,其补正会向左。由此可见,当补正值符号改变时,G41与G42的功能刚好互换。故一般键入补 正值(即铣刀半径值)皆采用正值较合理。
4.
当刀径补正机能(属于持续有效机能)在补正状态中,若加入G28, G29,G92指令,当这 些指令被执行时,补正状态将暂时被取消,但是控制系统仍记忆着此补正状态,因此于执行 下一单节时,又自动恢复补正状态。
5.
当实施刀径补正,于加工完成后须以G40将补正状态予以取消,使铣刀的中心点回复至实际之坐标点上。亦即执行G40指令时,系统会将向左或向右的补正值,往相反的方向释放,故 铣刀会移动一铣刀半径值。所以使用G40的时机,最好是铣刀已远离工件。如图5之程 式例 1。
6.
补正向量:图5中的”→”称为补正向量,此向量于启动补正指令时必与下一程序路径 垂直。之后可能由程序路径的交点指向补正后铣刀中心路径之交点。参考图5中”→” 所示。
例1.
本例中使用φ10端铣刀铣削,故加工后,会于D、E、F、G、J点处产生R5mm的小圆弧。
:
G90 G00 X -20. Y -20.;
=> 快速定位至A点
G01 G41 X0 Y0 D12 F80;
=> A → B启动左向补正G41
Y35.;
=> B → C
X20.;
=> C → D
G03 X25. Y60. R65.;
=> D → E
G02 X65. R -25.;
=> E → F
G03 X70. Y35. R65.;
=> F → G
G01 X90.;
=> G → H
Y0.;
=> H → I
X45. Y10.;
=> I → J
X0 Y0;
=> J → B
X -20. Y -20.;
=> B → A
G40;
=> 铣刀远离工伴后再取消补正。
:
7. 在补正状态下,铣刀的直线移动量及内侧圆弧切削的半径值要≧铣刀半径,否则补正向量产生干涉,会有过度切削发生,故控制器命令停止执行,且显示警示号码。如图6,7 ,8 所示。
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