GSK988T数控车床刀尖半径及加工尺寸精度研究

摘 要：本文介绍了GSK988T系统数控车床加工零件时刀尖半径补偿及零件尺寸精度的保证方法。分析了为什么要使用刀尖半径补偿，介绍了GSK988T系统数控车床后置刀架的刀沿位置，并说明刀尖半径补偿和零件尺寸精度的保证方法在数控车削加工中的应用情况。

关键词：GSK988T；刀尖半径补偿；尺寸精度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.040

0 引言

使用数控车床车削加工锥面时，必须将假设的刀尖点的路径作适当的修正，使之车削加工出来的工件能获得正确的尺寸，这种修正方法称为刀尖半径补偿。 此外，合理利用刀具补偿功能还可以简化编程，有效减轻操作者的劳动强度，提高加工效率。本文以GSK988T数控系统为例，说明刀尖半径补偿与零件尺寸精度的保证方法的应用。[1]

1 刀尖半径补偿功能

车削台阶面或端面时，对加工表面的尺寸和形状影响不大，但在端面的中心位置和台阶的清角位置会产生残留误差，如图1所示。 车削锥面时，不会影响锥度，但对圆锥大端直径和小端直径尺寸有影响，产生过切或少切现象，见图1。车削圆弧面时，对圆弧半径和圆度有影响。[2]车削凹圆弧，会使加工后的圆弧半径变大，其值=理论轮廓半径R+刀尖圆弧半径r；车削外凸圆弧时，会使加工后的圆弧半径变小，其值=理论轮廓半径R–刀尖圆弧半径r。

1.1 刀尖方位号

在GSK988T系统数控车床中，对应每个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z，刀尖圆弧半径补偿量R和刀尖方位号TIP。假想刀尖方位号共有10个（0-9），后置刀架数控车床车刀刀尖对应的方位编号如图2所示。

1.2 刀尖半径补偿的方法

在GSK980TDc数控系统的系统面板上按下“刀补”键，即进入了刀具偏置磨损界面，如图5所示。刀尖半径R值和刀尖方位号在刀具偏置磨损界面中设置。在程序中使用G41/G42/G40指令进行刀尖半径补偿。编程时用T功能调用相应的刀具补偿值就可以实现刀具补偿。顺着刀具运动方向看，刀具在工件的左边，称为刀具左补偿，用G41代码编程；顺着刀具运动方向看，刀具在工件的右边，称为刀具右补偿，用G42代码编程。只能用G00/G01指令中进行刀尖半径补偿的建立与取消。[3]用G40取削刀尖半径补偿，也可用T××00取消刀补。

刀尖半径补偿指令的程序段格式为：

G40（G41/G42） G01（G00） X_Z_F_；

1.3 刀尖圓弧半径补偿过程

刀尖圆弧半径补偿的过程分为三步：即刀补的建立，刀补的进行和刀补的取消。图3所示，在刀具路径FC段刀补建立，在刀具路径CDE刀补执行，在刀具路径EF刀补取消。

2 零件加工尺寸的保证方法

在数控车床加工中，由于机床的传动反向间隙的存在会影响加工尺寸误差；往往达不到零件的精度要求，针对不同的尺寸误差采取不同的尺寸修改方法。在加工中控制精度这一环节，常用的修改方法有刀补修改法、程序修改法来保证加工尺寸精度。

2.1 刀具磨损补偿法

零件在加工过程中各处加工误差都一致的情况下，可以在刀具偏置磨损界面中修改刀偏磨损值，从而实现尺寸的修改。例如，基准刀T0101，X方向所有尺寸大0.05的误差；非基准刀T0202（切槽刀），X方向小0.10 ，Z方向总长大0.13，修改方法如下：

（1）进入刀具偏置磨损界面，将光标移到01的位置的下方，输入U-0.05，如图4所示；刀偏量由0变为-0.05。如图5所示；

（2） 再将光标移动到002位置处，依次输入U0.10、W0.13。

2.2 程序修改方法

零件在加工过程中各处加工误差各不相同的情况下，可以采用修改程序坐标的方法，从而实现尺寸的修改。如图6所示，以X向为例，修改程序。

修改步骤：执行到M00时程序停止→测量→修改程序→将程序光标移至S1000 M03处→自动方式运行。

注意：在加工前预留刀具磨损偏置量（参考刀具磨损补偿法），从而实现半精加工和精加工；避免在第一次G70精车后，工件尺寸变小无法修改。

3 结语

GSK988T系统提供的刀尖半径补偿功能，可以很好地解决由于刀具磨损引起的零件加工尺寸及形状的误差，保证零件加工质量。

参考文献：

[1]高志贤.基于HNC-21T系统刀尖圆弧半径补偿与刀具磨损补偿的应用[J].工具技术，2013（47）：32-33.

[2]崔陵等.数控车床编程与加工技术（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2017.

[3]陈为国.数控车床加工编程与操作图解（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2017.

作者简介：张志红（1984-），男，甘肃天水人，学士，助理讲师，主要从事数控加工教学及研究工作。