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G41G42(四)

文章日期：2008-01-09 10:20


14. 補正的運用
千呼萬喚始出來，講了這麼久使用G41G42的原則與理論，終於可以進入應用了，前面講解圖例的刀圓看起來好像只適用於CNC銑床或者是CNC線切割，其實用得到補正最多的是CNC車床，因為CNC車床現階段大都手寫程式為主，雖然車刀片看起來是方型三角型或是菱形，但是車床車削所留下的外形大半都是車刀尖的刀鼻所造成的，尤其是精車階段，只有車刀尖的刀鼻才有接觸到工件，這樣的切削情況就跟銑床或者是線切割類似了。
做CNC的人一定要有個明確的概念是 : CNC程式裡面的刀具路徑跟實際切削出來的輪廓會有誤差，以銑床而言，3軸的CNC程式絕大部份是控制銑刀底部的中心點，但是實際切削時是端銑刀刀圓的圓周所來切削出工件的輪廓，所以CNC程式裡面的刀具路徑輪廓並不等於工件被切除的輪廓，這種道理用在銑床大家都懂，但是用到車床時很多人都囫圇吞棗，因為車刀刀尖的刀鼻很小，所產生的誤差也小，我看過有些師傅甚至不會用G41G42來幫忙補正，只會用試誤的方法來車出精確的尺寸。

14.1 CNC程式控制點與刀尖補正號
以銑床而言，3軸的CNC程式絕大部份是用來控制銑刀底部的中心點，但是以車床而言，CNC程式所可能控制的點多達九種，並且賦與"刀尖(或刀鼻)補正號"以供區別，下圖是車刀尖的刀鼻的假想圓，一般CNC程式控制外徑右手車刀的點是位於刀鼻的右下點，其刀尖補正號為3，車刀刀尖補正號只與刀鼻的相對位置有關，與機台的型式無關。
車刀刀尖補正號及其刀鼻半徑值必需在機台上設定，手按：offset(鍵盤功能區)→補正(螢幕下方)→形狀(螢幕下方)，將游標移至要設定的刀號的最右端的1.刀尖號及2.刀鼻半徑區，就可輸入所要的設定值。
     

為甚麼外徑右手車刀的CNC程式控制點是右下點呢，這跟校刀的方法有關，以一般的校刀法而言，車床上校正外徑右手車刀的X軸時，必需把外徑切一下，然後在CNC車床的機台上動手按該車刀號的X軸之補正測量，當車刀在做這"外徑切一下"的動作時，其有效的切削點是下圖的切削點1，當車床上校正外徑右手車刀的Z軸時，必需把端面切一下，然後在CNC車床的機台上動手按該刀號的Z軸之補正測量，當車刀在做這"端面切一下"的動作時，其有效的切削點是下圖的切削點2，有哪一個點的X座標等於切削點1的X座標，並且有哪一個點的Z座標等於切削點2的Z座標呢? 惟一的答案是下圖第三個圖的CNC程式控制點，此點根據上圖的刀尖補正號標號規則是屬於3號。






   
以CNC車床言，"補正"(offset)一詞有四種意思，即"，"刀鼻補正".."磨耗補正".."形狀補正".."工件移補正"。

"形狀補正": 用來補償每一把刀具的位置，其值為車床機械原點(歸零時刀具回去之點)與程式原點(工件圖面上所設的原點)間的距離，好讓每一把的刀尖都在經換刀之後仍能位於同樣位置。設定方法請參考  http://tw.myblog.yahoo.com/cu01joe/article?mid=2725&next=2719&l=a&fid=9
"刀鼻補正"的設定是藏在"形狀補正"裡，刀鼻補正指令是由G41(刀具偏移左側補正)或G42(刀具偏移右側補正)行之，以CNC車床言，除了CNC程式裡要使用G41或G42的機能碼之外，還要在CNC機台上輸入各把刀的刀鼻(或稱刀尖)補正號(T)及其補正值(R)，當此兩者都有設定時，刀鼻補正功能才能生效。

14.2 CNC程式控制 v.s. 誤差刀尖補正號為3的CNC程式控制點是位於車刀本體之外假想的點，所以車出來的工件尺寸如果不是水平或垂直的尺寸(例如錐度及圓弧)，就會有誤差產生，如下圖所示。



早期在訓練學生手寫程式時都得要求學生用手算出補正差值，然後將這補正差值加入工件座標裡，以求得準確的CNC程式控制點，讓真實的切削路徑與工件輪廓重合，如下圖所示，等學生會手算補正差值後，才告訴他們其實只要寫G42(以此圖為例)，CNC車床就自動會幫我們算出這些難以搞定的補正差值並自動做好補正，這樣一來他們才有辦法真正體會出G41G42的真義。


對於單刀鼻的車刀，只要用上G41或G42，並在CNC機台上輸入該車刀的刀尖補正號與刀鼻半徑值，就可輕鬆應付，但是對於具有雙刀鼻的切槽刀，就比較傷腦筋了，尤其是以切槽刀來精削起伏不定的輪廓，一下子要用左刃的刀鼻來切削，一下子要用右刃的刀鼻來切削，那就不是一個3號刀尖補正號就能搞定，當用左刃的刀鼻來切削時，其刀尖補正號為3，當用右刃的刀鼻來切削時，其刀尖補正號為4，且由於補正運行階段不能更改刀尖補正號，所以用切槽刀來精削起伏不定的輪廓時，得用手算出補正差值，並將這補正差值加入工件座標裡，以求得準確的CNC程式控制點，讀者不妨參考這裡 :
http://tw.myblog.yahoo.com/cu01joe/article?mid=96&next=92&l=f&fid=9

14.3 補正與順逆銑
善於銑床的人，都知道當工件到最後階段時，若採用順銑，則可得到較優的表面光度，然而決定這這順銑與否，常要考慮兩個重要因素 : 一是補正時的偏置方向，二是銑刀的行進方向。

G41 v.s. 順銑外形輪廓



G42 v.s. 逆銑外形輪廓





G41 v.s. 順銑凹穴輪廓




G42 v.s. 逆銑凹穴輪廓



篇幅所限，請續看第五篇文:

http://tw.myblog.yahoo.com/cu01joe/article?mid=429&prev=467&l=f&fid=9
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