刀尖圓弧的案例
鄒軍：刀具半徑補償G41G42怎么用？（二）
在數(shù)控車床上加工帶錐面或圓弧等形狀的工件時，編寫出的正確程序和實際加工出來的零件會產生尺寸上的誤差。
這種誤差原因是由于刀具的刀尖圓弧造成的。
給大家分享3點干貨：
1、產生誤差的原因
2、G41 /G42 的選擇
3、刀尖方位的選擇
一、產生誤差的原因
從數(shù)控車對刀講起，多數(shù)車刀刀尖會有圓弧R， 如上圖所示：
Z軸方向的對刀，是刀尖A點接觸零件端面；
X軸方向的對，是刀尖B點接觸零件外圓；
實際切削端面或外圓時，由A點或B點決定零件的Z方向或X方向尺寸，此時刀尖圓角對加工尺寸沒有影響。
但是用于加工帶倒角、錐面或圓弧等形狀的工件時,刀具實際切削點是刀尖圓弧AB上的各切點，并非對刀時候A點或B點切削。如下圖所示：
那么在加工錐面或圓弧等形狀的零件，就需要利用G41/G42刀尖半徑補償。
展開 數(shù)控機床的對刀誤差與改善措施
1 數(shù)控加工過程中產生的加工誤差
(1)編程誤差:主要是數(shù)控編程時數(shù)控系統(tǒng)產生的插補誤差，主要由于用直線段或圓弧段避近零件輪廓時產生的。這是影響零件加工精度的一個重要因素。可以靠增加插補節(jié)點數(shù)解決，但會增加編程工作量。（參閱新式數(shù)控切削器故障的檢測與解決方案）
(2)刀尖圓弧誤差:在切削內孔、外因或端面時，刀尖圓弧不影響其尺寸、形狀，但在加工錐面或圓弧時受刀尖圓弧影響造成過切或少切。此誤差可通過測量刀尖圓弧半徑，采用刀具半徑補償功能來消除誤差。
(3)測量誤差:主要是受量具測量精度以及測量者操作方法影響，導致的實測尺寸不準確。此誤差可彌補。
(4)對刀誤差:此誤差主要產生在對刀過程中，刀具在移動到起刀點位置時受操作系統(tǒng)的進給修調比例值影響。解決辦法是合理選擇進給修調比例，尤其是當?shù)毒呖拷鸬饵c位置時采用最小擋進給修調使刀具精確定位于起刀點位置。
(5)機床系統(tǒng)誤差:受機床本體影響產生的形位公差，此公差一般不可調整;伺服單元，驅動裝置產生的重復定位誤差，主要由系統(tǒng)受機床脈沖當量大小、均勻度及傳動路線影響;這些誤差量很小且穩(wěn)定，只有在精密加工時應予以考慮。
2 對刀方法
數(shù)控加工的對刀，對其處理的好壞直接影響到加工零件的精度，還會影響數(shù)控機床的操作。所謂對刀，就是在工件坐標系中使刀具的刀位點位于起刀點(對刀點)上，使其在數(shù)控程序的控制下，由此刀具所切削出的加工表面相對于定位基準有正確的尺寸關系，從而保證零件的加工精度要求。在數(shù)控加工中，對刀的基本方法有試切法、對刀儀對刀、ATC對刀和自動對刀等。
2.1 試切法
根據數(shù)控機床所用的位置檢測裝置不同，試切法分為相對式和絕對式兩種。
展開 CNC加工振動問題的原因和對策
剛性差的夾具：
1）評估切削力的方向，提供足夠的支撐或改進夾具
2）通過減少切深ap來降低切削力
3）選擇具有更鋒利切削刃的疏齒和不等齒距銑刀
4）選擇具有小刀尖圓弧半徑和小平行刃帶的槽型
5）選擇細晶粒無涂層刀片或薄涂層刀片
6）避免在工件受到的支撐不足以抵抗切削力的情況下進行加工
軸向剛性差的工件
1）考慮使用具有正前角槽型的方肩銑刀 (90°主偏角)
2）選擇具有L槽型的刀片
3）降低軸向切削力 - 更小的切深、更小的刀尖圓弧半徑和平行刃帶
4）選擇不等齒距疏齒銑刀
5）檢查刀具磨損
6）檢查刀柄跳動量
7）改進刀具夾緊情況
刀具懸伸過長
1）使懸伸最小
2）使用不等齒距疏齒銑刀
3）平衡徑向和軸向切削力 - 45°主偏角、大刀尖圓弧半徑或圓刀片銑刀
4）提高每齒進給
5）使用輕快切削刀片槽型
6）減小軸向切深af
7）在精加工中采用逆銑
8）使用超過尺寸銑刀和采用Coromant Capto?接口的接桿
9）對于整體硬質合金立銑刀和可換頭銑刀，嘗試使用齒數(shù)更少和/或螺旋角更大的銑刀
使用剛性差的主軸銑削方肩
1）選擇盡可能小直徑的銑刀
2）選擇具有鋒利切削刃的輕快切削銑刀和刀片
3）嘗試逆銑
4）檢查主軸變形量以查看是否處于機床的可接受范圍內
不穩(wěn)定的工作臺進給
1）嘗試逆銑
2）緊固機床進給機構：對于數(shù)控機床，調整進給螺釘
3）對于傳統(tǒng)機床，調整鎖緊螺釘或更換滾珠絲杠
切削參數(shù)
1）降低切削速度 (vc)
2）提高進給 (fz)
展開 解決CNC切削振動問題，看這一篇就夠了！
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剛性差的夾具
1）評估切削力的方向，提供足夠的支撐或改進夾具
2）通過減少切深ap來降低切削力
3）選擇具有更鋒利切削刃的疏齒和不等齒距銑刀
4）選擇具有小刀尖圓弧半徑和小平行刃帶的槽型
5）選擇細晶粒無涂層刀片或薄涂層刀片
6）避免在工件受到的支撐不足以抵抗切削力的情況下進行加工
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軸向剛性差的工件
1）考慮使用具有正前角槽型的方肩銑刀 (90°主偏角)
2）選擇具有L槽型的刀片
3）降低軸向切削力：更小的切深、更小的刀尖圓弧半徑和平行刃帶
4）選擇不等齒距疏齒銑刀
5）檢查刀具磨損
6）檢查刀柄跳動量
7）改進刀具夾緊情況
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刀具懸伸過長
1）使懸伸最小
2）使用不等齒距疏齒銑刀
3）平衡徑向和軸向切削力-45°主偏角、大刀尖圓弧半徑或圓刀片銑刀
4）提高每齒進給
5）使用輕快切削刀片槽型
6）減小軸向切深af
7）在精加工中采用逆銑
8）使用具有防振功能的加長接桿
9）對于整體硬質合金立銑刀和可換頭銑刀，嘗試使用齒數(shù)更少和/或螺旋角更大的銑刀
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使用剛性差的主軸銑削方肩
1）選擇盡可能小直徑的銑刀
2）選擇具有鋒利切削刃的輕快切削銑刀和刀片
3）嘗試逆銑
4）檢查主軸變形量以查看是否處于機床的可接受范圍內
展開 
學習數(shù)控車加工編程，搞懂這12個指令代碼是關鍵
11、G92 螺紋切削循環(huán)指令
12、G76 復合型螺紋切削循環(huán)指令
相關知識點：
3 ）圓弧車刀刀具切削沿位里的確定
數(shù)控車床采用刀尖圓弧補償進行加工時，如果刀具的刀尖形狀和切削時所處的位置（即刀具切削沿位置）不同，那么刀具的補償量與補償方向也不同。
學習數(shù)控車加工編程，搞懂這12個指令代碼是關鍵
11、G92 螺紋切削循環(huán)指令
12、G76 復合型螺紋切削循環(huán)指令
相關知識點：
3 ）圓弧車刀刀具切削沿位里的確定
數(shù)控車床采用刀尖圓弧補償進行加工時，如果刀具的刀尖形狀和切削時所處的位置（即刀具切削沿位置）不同，那么刀具的補償量與補償方向也不同。
加工切削振動問題如何解決，不要慌
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剛性差的夾具
1）評估切削力的方向，提供足夠的支撐或改進夾具
2）通過減少切深ap來降低切削力
3）選擇具有更鋒利切削刃的疏齒和不等齒距銑刀
4）選擇具有小刀尖圓弧半徑和小平行刃帶的槽型
5）選擇細晶粒無涂層刀片或薄涂層刀片
6）避免在工件受到的支撐不足以抵抗切削力的情況下進行加工
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軸向剛性差的工件
1）考慮使用具有正前角槽型的方肩銑刀 (90°主偏角)
2）選擇具有L槽型的刀片
3）降低軸向切削力：更小的切深、更小的刀尖圓弧半徑和平行刃帶
4）選擇不等齒距疏齒銑刀
5）檢查刀具磨損
6）檢查刀柄跳動量
7）改進刀具夾緊情況
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刀具懸伸過長
1）使懸伸最小
2）使用不等齒距疏齒銑刀
3）平衡徑向和軸向切削力-45°主偏角、大刀尖圓弧半徑或圓刀片銑刀
4）提高每齒進給
5）使用輕快切削刀片槽型
6）減小軸向切深af
7）在精加工中采用逆銑
8）使用具有防振功能的加長接桿
9）對于整體硬質合金立銑刀和可換頭銑刀，嘗試使用齒數(shù)更少和/或螺旋角更大的銑刀
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使用剛性差的主軸銑削方肩
1）選擇盡可能小直徑的銑刀
2）選擇具有鋒利切削刃的輕快切削銑刀和刀片
3）嘗試逆銑
展開 學習數(shù)控車加工編程，搞懂這12個指令代碼是關鍵
根據各種刀尖形狀及刀尖位置的不同，數(shù)控車刀的刀具切削沿位置共有 9 種，如圖所示。
常用車刀的刀沿位置號如下圖。
4）刀尖圓弧半徑補償注意事項
① 刀具半徑補償模式的建立與取消程序段只能在 G00 或 G0l 移動指令模式下才有效。
② G41 / G42 不帶參數(shù)，其補償號（代表所用刀具對應的刀尖半徑補償值）由 T 指令指定。
該刀尖圓弧半徑補償號與刀具偏置補償號對應。
③ 采用切線切人方式或法線切人方式建立或取消刀補。
④ 為了防止在刀具半徑補償建立與取消過程中刀具產生過切現(xiàn)象，在建立與取消補償時，程序段的起始位置與終點位置最好與補償方向在同一側。
⑤ 在刀具補償模式下，一般不允許存在連續(xù)兩段以上的補償平面內非移動指令，否則刀具也會出現(xiàn)過切等危險動作。
補償平面非移動指令通常指：
僅有G 、 M 、 S 、 F 、 T 指令的程序段（如 G90 , M05 ）及程序暫停程序段 (G04 X10.0 ）。
展開 鏜孔加工性能下降的原因！
壓制幾何形狀的鏜刀片通常采用比較保守的斷屑臺，在穩(wěn)定的加工條件下可保持較長的使用壽命，但其徑向切深至少應為刀尖圓弧半徑的1/2。在一些條件嚴苛的鏜削加工中(如深孔或長懸伸鏜削、長切屑材料鏜削，或機床和/或夾具導致工件夾持不穩(wěn))，磨制幾何形狀的鏜刀片能夠更自由地進行切削。
對于特定的鏜孔加工，所用的刀片牌號和涂層在不斷升級換代。鏜削鋼制工件時，最常用的是金屬陶瓷和三層涂層硬質合金牌號。涂層硬質合金牌號也可用于鑄鐵的鏜削加工，如果加工條件穩(wěn)定，氮化硅陶瓷刀片和某些立方氮化硼(CBN)牌號也可用于鑄鐵鏜孔。鋁和其它有色金屬材料可用未涂層硬質合金刀片進行鏜削加工，此類刀片通常具有大正角的磨制斷屑臺，以防止產生長條形切屑。對于這些材料的高速精鏜加工，具有聚晶金剛石(PCD)刀尖或涂層的刀片可能也是一種不錯的選擇。必須記住，切削穩(wěn)定性是延長刀片壽命的第一要求。
5.切削速度和進給率
在考慮了所有其他因素之后，還需要確定切削速度和進給率是否合適。這些切削參數(shù)對于獲得最佳自由切削條件至關重要。比較理想的鏜削狀態(tài)是采用很高的切削速度和比較適中的進給率，但這也可能會受到上述各種條件的限制。
在使用鏜刀的粗鏜加工中，一種常見的錯誤是簡單地將單點鏜削的進給率乘以2。這種計算方法通常并不正確：對于相同孔徑的鏜削加工，粗鏜刀的進給率可以達到精鏜刀的4倍，這是因為粗鏜刀可以采用更大的刀尖圓弧半徑。例如，如果精鏜刀的刀尖半徑為0.2mm或0.4mm，粗鏜刀片就可以采用0.8mm的刀尖半徑。刀尖圓弧半徑值翻倍，加上使用兩個刀片，其進給率可達到精鏜刀的4倍。
一般來說，粗鏜加工并不要求達到非常精細的表面光潔度，因此，可以采用剛性更好的鏜刀，以更高的切削速度進行加工。如果鏜刀的進給率太小，將會由于加工余量不合適而導致顫振。
展開 數(shù)控刀片型號知識，原來還有這么多學問。
加工螺紋的每次進給深度計算
螺紋加工走刀次數(shù)
1）粗加工
粗加工走刀量經驗計算公式：f 粗 = 0.5 R
式中：R ------ 刀尖圓弧半徑mm
f ------ 粗加工走刀量mm
2）精加工
式中：Rt ------ 輪廓深度μm
f ------ 進給量mm/r
rε ------ 刀尖圓弧半徑mm
按進給量、斷屑槽區(qū)分
粗精車
f≥0.36 粗加工
0.36＞f≥0.17 半精加工
f＜0.17 精加工
影響刀片粗、精加工不是刀片的材料，而是斷屑槽
展開 數(shù)控刀片型號知識，原來還有這么多學問。
加工螺紋的每次進給深度計算
螺紋加工走刀次數(shù)
1）粗加工
粗加工走刀量經驗計算公式：f 粗 = 0.5 R
式中：R ------ 刀尖圓弧半徑mm
f ------ 粗加工走刀量mm
2）精加工
式中：Rt ------ 輪廓深度μm
f ------ 進給量mm/r
rε ------ 刀尖圓弧半徑mm
按進給量、斷屑槽區(qū)分
粗精車
f≥0.36 粗加工
0.36＞f≥0.17 半精加工
f＜0.17 精加工
影響刀片粗、精加工不是刀片的材料，而是斷屑槽
展開 
數(shù)控人都應該知道的計算公式！
Z=Z向補正值
X=X向補正值
r=刀尖圓弧半徑
θ=斜線夾角
八：工作臺進給量：
Vf=fz×Z×n
Vf=工作臺進給量(mm/min)
fz=每齒進給量（mm/t)
Z=銑刀齒數(shù)
n=銑刀轉數(shù)
數(shù)控車床粗糙度計算公式及用法
1：進給——進給越大粗糙度越大，進給越大加工效率越高，刀具磨損越小，所以進給一般最后定，按照需要的粗糙度最后定出進給
2：刀尖R——刀尖R越大，粗糙度越降低，但切削力會不斷增大，對機床的剛性要求更高，對材料自身的剛性也要求越高。
有效改善沖壓件加工表面粗糙度的方法
5.選用刀具幾何參數(shù)：從加工刀具幾何參數(shù)上，可適當減小副偏角和增大刀尖圓弧半徑，必要時可磨出修光刃，更容易切削加工，降低了表面粗糙度。
6.控制機床振動：可從減小刀具與沖壓件間的摩擦、擠壓上著手，使刀具刃磨得鋒利，加注切削液和對某些韌性好的沖壓件材料進行適當?shù)臒崽幚淼取?沖壓件的表面粗糙度對于沖壓產品的使用有著非常關鍵的影響，所以針對沖壓件加工中影響表面粗糙度的因素要及時進行改善或解決，使加工成形的沖壓件的性能達到最佳。
機械加工后的毛刺怎么處理？
圖7 進給方向對毛刺形成的影響
3、刀尖退出順序EOS
在端銑過程中，毛刺尺寸在很大程度上取決于刀尖的退出順序。如圖8所示：A點為副切削刃上的點，C點為主切削刃上的點，B點為刀尖頂點。假設刀尖是鋒利的，即不考慮刀尖圓弧半徑。如果B-C邊先退出工件，A-B邊后退出工件，則切屑鉸接在已加工表面上，隨著銑削的進行，切屑被推出工件，形成尺寸較大的底邊切出切削方向毛刺。如果A-B邊先退出工件，B-C 邊后退出工件，切屑鉸接在過渡表面上，被切出工件，形成尺寸較小的底邊切出切削方向毛刺。
試驗表明：
①使毛刺尺寸依次增大的刀尖退出順序ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA。
②EOS所產生的結果是一樣的，只是在相同的退出順序下，塑性材料比脆性材料所產生的毛刺尺寸要大。刀尖退出順序不僅與刀具幾何形狀有關，還與進給量、銑削深度、工件幾何尺寸及切削條件等因素有關，是通過多種因素綜合起來對毛刺的形成施加影響。
圖8 刀尖退出順序與毛刺的形成
4、其它因素的影響
①銑削參數(shù)、銑削溫度、切削環(huán)境等對毛刺的形成也會產生一定的影響，部分主要因素如進給速度，銑削深度等的影響通過平面切出角理論和刀尖退出順序EOS理論體現(xiàn)出來，此不贅述；
②工件材料塑性越好，越易形成I型毛刺。在端銑脆性材料的加工過程中，如進給量或平面切出角較大，則有利于III型毛刺（虧缺）形成；
③當工件的終端面與已加工平面之間的角度大于直角時，因終端面支承剛度增強，能抑制毛刺的形成；
④銑削液的使用有利于刀具壽命的延長，減小刀具磨損，潤滑銑削過程，進而減小毛刺尺寸；
⑤刀具磨損對毛刺的形成有很大的影響，當?shù)毒吣p到一定程度，刀尖圓弧增大，不僅刀具退出方向毛刺尺寸加大，刀具切入方向也會有型毛刺生成，其機理有待進一步深入研究。
展開 必看！沖壓模具毛刺的形成原因，盡量避免
圖7 進給方向對毛刺形成的影響
03、刀尖退出順序EOS
在端銑過程中，毛刺尺寸在很大程度上取決于刀尖的退出順序 。如圖8所示：A點為副切削刃上的點，C點為主切削刃上的點，B點為刀尖頂點。假設刀尖是鋒利的，即不考慮刀尖圓弧半徑。如果B-C邊先退出工件，A-B邊后退出工件，則切屑鉸接在已加工表面上，隨著銑削的進行，切屑被推出工件，形成尺寸較大的底邊切出切削方向毛刺。如果A-B邊先退出工件，B-C 邊后退出工件，切屑鉸接在過渡表面上，被切出工件，形成尺寸較小的底邊切出切削方向毛刺。
試驗表明：①使毛刺尺寸依次增大的刀尖退出順序為：ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA。②EOS所產生的結果是一樣的，只是在相同的退出順序下，塑性材料比脆性材料所產生的毛刺尺寸要大。
刀尖退出順序不僅與刀具幾何形狀有關，還與進給量、銑削深度、工件幾何尺寸及切削條件等因素有關，是通過多種因素綜合起來對毛刺的形成施加影響。
圖8 刀尖退出順序與毛刺的形成
04、其它因素的影響
①銑削參數(shù)、銑削溫度、切削環(huán)境等對毛刺的形成也會產生一定的影響，部分主要因素如進給速度，銑削深度等的影響通過平面切出角理論和刀尖退出順序EOS理論體現(xiàn)出來，此不贅述；
②工件材料塑性越好，越易形成I型毛刺。在端銑脆性材料的加工過程中，如進給量或平面切出角較大，則有利于III型毛刺（虧缺）形成；
③當工件的終端面與已加工平面之間的角度大于直角時，因終端面支承剛度增強，能抑制毛刺的形成；
④銑削液的使用有利于刀具壽命的延長，減小刀具磨損，潤滑銑削過程，進而減小毛刺尺寸；
⑤刀具磨損對毛刺的形成有很大的影響，當?shù)毒吣p到一定程度，刀尖圓弧增大，不僅刀具退出方向毛刺尺寸加大，刀具切入方向也會有型毛刺生成，其機理有待進一步深入研究。
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