海德汉系统的3D刀具补偿

2022-03-15 10:29 作者:CNCSST智造界 0人读过 | 我要投稿

TNC可以对直线程序段进行三维刀具补偿（3-D补偿）。除直线终点的X、Y和Z坐标外，这些程序段还必须包括表面法向矢量分量NX、NY和NZ。

此外，如果要进行刀具定向或三维半径补偿的话，这些程序段还需要单位矢量的分量TX、TY和TZ，以确定刀具定向方向直线终点、表面法向矢量分量以及刀具定向方向必须用CAD系统进行计算。

应用范围:

CAM程序中未定义刀具定向的3-D补偿；

端面铣：在表面法向矢量方向补偿铣床几何特征（有或无刀具定向定义的3‑D补偿）。一般用刀具端面进行切削；

圆周铣：补偿垂直于运动方向和垂直于刀具方向的铣刀半径（有刀具定向定义的3-D半径补偿）。一般用刀具的侧面进行切削；

矢量定义：

单位矢量是一个值为1并具有方向的数学量。TNC的LN程序段需要两个单位矢量，一个用于确定表面法向矢量的方向，另一个（可选）用于确定刀具定向的方向。

表面法向矢量的方向由分量NX、NY和NZ决定。对于端铣刀和指状铣刀，其方向垂直于被加工面到刀具原点PT，对盘铣刀其方向穿过PT或T（见图）。刀具定向的方向由分量TX、TY和TZ决定。

刀具形状要求：刀具半径R：自刀具中心至刀具外圆的距离。

刀具半径2 R2：刀尖与刀具外圆间的圆孤半径。

R与R2之比决定了刀具的形状：

R2 = 0：端铣刀R2 = R: 球头铣刀

chazh0 < R2 < R: 盘铣刀

这些数据还确定了刀具原点PT的坐标

差值设置：

如果想使用与原编程尺寸不同的刀具，可以在刀具表或TOOL CALL（刀具调用）中输入刀具长度与半径的差值：

正差值DL, DR,

DR2：刀具比原刀具尺寸大（正差值）。

负差值DL, DR, DR2：刀具比原刀具尺寸小（负差值）。

然后，TNC用刀具表和刀具调用的差值之和来补偿刀具位置。

无刀具定向的3-D补偿： TNC用差值（刀具表和TOOL CALL（刀具调用））之和在表面法向矢量方向上偏置刀具。

举例：有表面法向矢量的程序段格式

进给速率F和辅助功能M可以直接输入，并可在“程序编辑”操作模式下对其进行修改。直线终点坐标和表面法向矢量的分量由CAD系统定义。

端面铣削：倾斜及不倾斜刀具的3-D补偿TNC用差值（刀具表和TOOL CALL（刀具调用））之和在表面法向矢量方向上偏置刀具。

如果M128有效的话，TNC保持刀具垂直于工件轮廓，如果在LN程序段中未编程刀具定向的话。如果在LN程序段中定义了刀具定向，TNC将自动定位旋转轴使刀具可以定位在所定义的倾斜方向上。

举例：有表面法向矢量无刀具定向的程序段格式

LN X+31.737 Y+21.954 Z+33.165 NX+0.2637581 NY+0.0078922 NZ–0.8764339 F1000 M128

举例：有表面法向矢量和有刀具定向的程序段格式

进给速率F和辅助功能M可以直接输入，并可在“程序编辑”操作模式下对其进行修改。直线终点坐标和表面法向矢量的分量由CAD系统定义。

圆周铣削：有工件倾斜的3-D半径补偿

TNC在垂直于运动方向并垂直于刀具方向上偏置刀具，偏置量为差值DR之和（刀具表与TOOL CALL（刀具调用））。由刀具半径补偿RL/RR决定补偿方向（见图，移动方向Y+）。要使TNC能实现所设置的刀具定向方向，需要激活M128（功能）,TNC将自动定位旋转轴使刀具能用当前补偿值实现所定义的倾斜方向。