第一篇：數控車床加工中刀具補償的應用

刀具半徑補償在數控車削中的應用 摘要：

全面介紹了數控車床加工過程中的刀具補償，并且對數控車床不具備刀具半徑補償功能時的刀具補償計算方法進行了闡述。數控車削刀具半徑補償是數控系統中的重要功能, 正確地使用該功能, 在數控車削加工實踐中能起到保證產品質量和提高生產效率的作用。通過刀具半徑補償的矢量分析和應用, 介紹刀具半徑補償在數控車削編程加工中的正確使用方法。關鍵詞：數控車床；加工；刀具補償 Abstract:

A comprehensive introduction of CNC lathe machining process, and the blade compensating for CNC lathe tool radius compensation function does not have the blade compensating calculation method is discussed in this paper.The numerical control turning tool radius compensation is the important function of CNC system, correctly use the function, in the numerical control turning processing practice can play to ensure the product quality and improve production efficiency.Through the compensation for the tool radius vector analysis and application is introduced, and the tool radius compensation in the numerical control turning processing the correct use of programming method.Keywords: CNC lathe, Processing;Blade compensating

前言

數控車床通常連續實行各種切削加工，刀架在換刀時前一刀具刀尖位置和新換的刀具位置之間會產生差異，刀具安裝也存在誤差、刀具磨損和刀尖圓弧半徑等誤差，若不利用刀具補償功能予以補償，就切削不出符合圖樣要求形狀的零件。此外，合理利用刀具補償還可以簡化編程。數控車床的刀具補償可分為兩類，即刀具位置補償和刀具半徑補償。在車削過程中，刀尖圓弧半徑中心與編程軌跡會偏移一個刀尖圓弧半徑值r,用指令補償因刀尖半徑引起的偏差的這種偏置功能，稱為刀具半徑補償。

具有補償功能的數控車，編程時，不用計算刀尖半徑中心軌跡，只要按工件輪廓編程即可(按照加工圖上的尺寸編寫程序)；在執行刀具半徑補償時，刀具會自動偏移一個刀具半徑值；當刀具磨損，刀尖半徑變小；刀具更換，刀尖半徑變大時，只需更改輸入刀具半徑的補償值，不需修改程序。補償值可通過手動輸入方式，從控制面板輸入，數控系統自動計算出刀具半徑中心運動軌跡。

第一章 刀具半徑補償的簡介

一.刀具半徑補償

1.刀具半徑補償的概念

正像使用了刀具長度補償在編程時基本上不用考慮刀具的長度一樣，因為有了刀具半徑補償，我們在編程時可以不要考慮太多刀具的直徑大小了。刀長補償對所有的刀具都適用，而刀具半徑補償則一般只用于銑刀類刀具。當銑刀加工工件的外或內輪廓時，就用得上刀具半徑補償，當用端面銑刀加工工件的端面時則只需刀具長度補償。因為刀具半徑補償是一個比較難以理解和使用的一個指令，所以在編程中很多人不愿使用它。但是我們一旦理解和掌握了它，使用起來對我們的編程和加工將帶來很大的方便。當編程者準備編一個用銑刀加工一個工件的外形的程序時，首先要根據工件的外形尺寸和刀具的半徑進行細致的計算坐標值來明確刀具中心所走的路線。此時所用的刀具半徑只是這把銑刀的半徑值，當辛辛苦苦編完程序后發現這把銑刀不太適合要換用其他直徑的刀具，編程員就要不辭辛勞地重新計算刀具中心所走的路線的坐標值。這對于一個簡單的工件問題不太大，對于外形復雜的模具來說重新計算簡直是太困難了。一個工件的外形加工分粗加工和精加工，這樣粗加工程序編好后也就是完成了粗加工。因為經過粗加工，工件外形尺寸發生了變化，接下來又要計算精加工的刀具中心坐標值，工作量就更大了。此時，如果用了刀具半徑補償，這些麻煩都迎刃而解了。我們可以忽略刀具半徑，而根據工件尺寸進行編程，然后把刀具半徑作為半徑補償放在半徑補償寄存器里。臨時更換銑刀也好、進行粗精加工也好，我們只需更改刀具半徑補償值，就可以控制工件外形尺寸的大小了，對程序基本不用作一點修改。2.刀具半徑補償的使用

刀具半徑補償的使用是通過指令G41、G42來執行的。補償有兩個方向，即沿刀具切削進給方向垂直方向的左面和右面進行補償，符合左右手定則;G41是左補償，符合左手定則;G42是右補償，符合右手定則，如圖3所示。圖3刀具半徑補償使用的左右手定則在使用G41、G42進行半徑補償時，應特別注意使補償有效的刀具移動方向與坐標。刀具半徑補償的起刀位置很重要，如果使用不當刀具所加工的路徑容易出錯，如圖4所示。圖4刀具半徑補償的起刀位置如果使G42補償有效的過程為刀具從位置1到2，則銑刀將切出一個斜面如圖4中所示的A-B斜面。正確的走刀應該是在刀具沒有切削工件之前讓半徑補償有效，然后進行正常的切削。如圖4所示，先讓銑刀在從位置1移動到位置3的過程中使補償有效，然后從位置3切削到位置2繼續以下的切削，則不會出現A-B斜面。因此，在使用G41、G42進行半徑補償時應采取以下步驟：☆設置刀具半徑補償值;☆讓刀具移動來使補償有效(此時不能切削工件);☆正確地取消半徑補償(此時也不能切削工件)。記住，在切削完成而刀具補償結束時，一定要用G40使補償無效。G40的使用同樣遇到和使補償有效相同的問題，一定要等刀具完全切削完畢并安全地推出工件以后才能執行G40命令來取消補償。

二．刀具半徑補償的方法

把實際的刀具半徑存放在一個可編程刀具半徑偏置寄存器中D ##；(可編程刀具半徑偏置寄存器號。)假設刀具的半徑為零，直接根據零件的輪廓形狀進行編程;CNC系統將該編號(寄存器號)對應的刀具半徑偏置寄存器中存放的刀具半徑取出，對刀具中心軌跡進行補償計算，生成實際的刀具中心運動軌跡。2.刀具半徑補償指令

a)刀具半徑左補償 b)刀具半徑右補償

刀具半徑補償分為：

(1)刀具半徑左補償：用G41定義，刀具位于工件左側；(2)刀具半徑右補償：用G42定義，刀具位于工件右側；(3)取消刀具半徑補償：G40。

(4)刀具半徑偏置寄存器號：用非零的D## 代碼選擇；

對于車削數控加工，由于車刀的刀尖通常是一段半徑很小的圓弧，車床而假設的刀尖點(一般是通過對刀儀測量出來的)并不是刀刃圓弧上的一點。因此，加工中心在車削錐面、倒角或圓弧時，可能會造成切削加工不足(不到位)或切削過量(過切)的現象。切削錐面時因切削加工不足而產生的加工誤差。

因此，當使用車刀來切削加工錐面時，必須將假設的刀尖點的路徑作適當的修正，使之切削加工出來的工件能獲得正確的尺寸，這種修正方法稱為刀尖半徑補償(ToolNoseRadiusCompensation，簡稱TNRC)。

(1)車刀形狀和位置 車刀形狀和位置是多種多樣的，車床形狀還決定刀尖圓弧在什么位置。此車刀形狀和位置亦必須輸入計算機中。

車刀形狀和位置共有九種。車刀的形狀和位置分別用參數T1—W輸入到刀具數據庫中。典型的車刀形狀、位置與參數的關系。(2)刀尖半徑和位置的輸入 刀具數據庫(TOOL DATA)數據項目。加工中心X、Z為刀具位置補償值(mm)(車床r值不用)；R為刀尖半徑(mm)：T為刀尖位置代碼。如果在程序中輸入下面指令GOO G42 X100．0 Z3．0 TOl01；那么數控裝置按照01刀具補償欄內X、Z、及、了的數值自動修正刀具的安裝誤差(執行刀位補償)，車床還自動計算刀尖圓弧半徑補償量，把刀尖移動到正確的位置上。(3)刀具半徑的左右補償

1)C,41刀具左補償。順著刀具運動方向看，刀具在工件的左邊，稱為刀具左補償，用C,41代碼編程。

2)C,42刀具右補償。順著刀具運動方向看，刀具在工件的右邊，稱為刀具右補償，用C．42代碼編程。

3)C．40取消刀具左、右補償。車床如需要取消刀具左、右補償，可編人C-40代碼。這時，車刀軌跡按理論刀尖軌跡運動。(4)刀具補償的編程方法及其作用 加工中心如果根據機床初始狀態編程(即無刀尖半徑補償)，車刀按理論刀尖軌跡移動，產生表面形狀誤差6。

如程序段中編人G42指令，車刀按車刀圓弧中心軌跡移動，無表面形狀誤差。可看出當編人G42指令，到達戶：點時，車刀多走一個刀尖半徑距離。

(5)刀具半徑補償的編程規則 加工中心車床刀具補償必須遵循以下規則：

1)G40、G41、G42只能用GOO、G01結合編程。車床不允許與G02、G03等其他指令結合編程，否則報警。

2)在編人G40、G41、G42的GOO與G01前后的兩個程序段中，X、Z值至少有一個值變化。否則產生報警。

3)在調用新的刀具前，必須取消刀具補償，否則產生報警。

二、刀具刀尖圓弧半徑補償 G40、G41、G42指令

數控程序是針對刀具上的某一點即刀位點進行編制的，車刀的刀位點為理想尖銳狀態卜的假想刀尖A點或刀尖圓弧圓心O點（見圖1 43）但實際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一理想尖銳點，而是一段圓弧。當切削加土時刀具切削點在刀尖圓弧上變動（見圖1-44），造成實師切削點與刀位點之問的位置有偏差，故造成過切或少切（見圖 1一44）。這種由于刀尖不是一理想尖銳點而是一段圓弧，造成的加工誤差，可用刀尖半徑補償功能來消除。系統執行到含有T代碼的程序段時，是否對刀共進行刀尖半徑補償，以及以何種力式補償，由G代碼中的G40、G41、G42決定。G40：取消刀尖半徑補償，刀尖運動軌跡與編程軌跡一致； G41：刀尖半徑左補償，洽進給方向，刀尖位置在編程軌跡左邊時 G42：刀尖半徑右補償，錯進給方向．刀尖位置在編程軌跡右邊時。刀尖半徑補償G41/G42是在加工平面內，沿進給方向看，根據刀尖位置在編程軌跡左邊／右側判斷來區分的。加工平而的判斷，與觀察方向即第而軸方向有關。圖1一45（b）為CJK6032數控機床的刀尖半徑補償方向。

由于數控程序是針對刀具上的刀位點即A點或O點（見圖1一43）進行編制的，因此對刀時使該點與程序中的起點重合。在沒有刀具圓弧半徑補償功能時，按哪點編程，則該點按編程軌跡運動，產生過切或少切的大小和方向因刀尖圓弧方向及刀尖位置方向而異。當有刀具圓弧半徑補償功能時須定義上述參數，其中刀尖位置方向號從0至9有10個方向號。當按假想刀尖A點編程時，刀尖位置方向因安裝方向不同、從刀尖圓弧中心到假想刀尖的方向，有8種刀尖位置方向號可供選擇，并依次設為1一8號：當按刀尖圓弧中心O點編程時，刀尖位置方向則設定為O或9 號。該方向的判斷也與第三軸有關，圖1一46（b）所示的方向為CJK6032數控車床的刀尖安裝方向。刀尖半徑補償的加入是執行G41或G42指令時完成的，當前面沒有G41或G42 指今時，可以不用G40指令，而且直接寫入G41或G42指令即可；發現前面為G41或 G42指令時，則先應指定G40指令取消前面的刀尖半徑補償后，在寫入G41或G42指令，刀尖半徑補償的取消是在G41或G42指令后面，加G41指令完成。

注：1）當前面有G41、G42指令時，如要轉換為G42、G41或結束半徑補償時應先指定G40。指令取消前面的刀尖半徑補償。2）程序結束時，必須清除刀補。

3）G41、G42、G40指令應在GOO或G01程廳段中加入。4）在補償狀態下，沒有移動的程序段（M 指令、延時指令等），不能在連續2 個以上的程序段中指定，否則會過切或欠切。

5）在補償啟動段或補償狀態下不得指定移動距離為0的G00、G01等指令。

6）在G40刀尖圓弧半徑補償取消段，必須同時有X、Z兩個軸方向的位移。

刀具補償量的設定，是由操作者在CRT/MDI面板上用“刀補值”功能鍵，置人刀具補償寄存器，共中對應梅個刀其補償號，都有一組刀補值：刀尖圓弧半徑R 和刀尖位置號T %1047N1 G92 X60 Z40 N2 T0101N3 G90 G01 G42 X30 Z37 F300 M03 N4 Z25N5 G02 X46 Z17 18 N6 G01 X50 N7 Z0 N8 X54 N9 G00 G40 X60 Z40 T0100 N10 M05 N11 M30 第二章 刀具位置補償和刀具半徑補償 刀具位置補償

加工過程中，若使用多把刀具，通常取刀架中心位置作為編程原點，即以刀架中心!為程序的起始點，如圖1所示，而刀具實際移動軌跡由刀具位置補償值控制。由圖1（a）可見，刀具位置補償包含刀具幾何補償值和磨損補償值。

圖1 刀具位置補償

由于存在兩種形式的偏移量，所以刀具位置補償使用兩種方法，一種方法是將幾何補償值和磨損補償值分別設定存儲單元存放補償值，其格式為：

另一種方法是將幾何偏移量和磨損偏移量合起來補償，如圖（b）所示，其格式為：

總補償值存儲單元編號有兩個作用，一個作用是選擇刀具號對應的補償值，并執行刀具位置補償功能；另一個作用是當存儲單元編號00時可以取消位置補償，例如T0100，表示消去+號刀具當前的補償值。圖2表示位置補償的作用，圖2中的實線是刀架中心A 點的編程軌跡線，虛線是執行位置補償時A 點的實際軌跡線，實際軌跡的方位和X、Z軸的補償值有關，其程序為： N010 G00 X10 Z-10 T0202； N020 G01 Z-30； N030 X20 Z-40 T0200；

圖2 刀具位置補償作用 數控車床系統刀具結構如圖3所示，圖3中P為假想刀尖，S為刀頭圓弧圓心，r為刀頭半徑，A為刀架參考點。

圖3 車刀結構

車床的控制點是刀架中心，所以刀具位置補償始終需要。刀具位置補償是用來實現刀尖圓弧中心軌跡與刀架參考點之間的轉換，對應圖3中A與S之間的轉換，但是實際上我們不能直接測得這兩個中心點之間的距離矢量，而只能測得假想刀尖!與刀架參考點$ 之間的距離。為了簡便起見，不妨假設刀頭半徑r=0，這時可采用刀具長度測量裝置測出假想刀尖點P相對于刀架參考點的坐標參數表中。

和，并存入刀具

式中：——— 假想刀尖P點坐標；

（X，Z）——— 刀架參考點A的坐標。至此很容易寫出刀具位置補償的計算公式為

式中假想刀尖P的坐標

實際上即為加工零件軌跡點坐標，可從數控加工程序中獲得。此時，零件輪廓軌跡經式（2）補償后，即能通過控制刀架參考點A來實現。

對于圖3中r≠0的情況，在進行刀具位置補償時，不但需要考慮到刀頭圓弧半徑的補償，而且還要考慮到刀具的安裝方式（具體見2.2）。2 刀具半徑補償

編制加工程序時，一般是將刀尖看作是一個點，然而實際上刀尖是有圓弧的，在切削內孔、外圓及端面時，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但在切削錐面和圓弧時，則會導致刀具的行走軌跡與編程軌跡不相吻合，而有一差值。圖4表示圓弧刀尖有半徑補償和無半徑補償時的軌跡。從圖中可以看出，采用假想刀尖P編程時，刀具圓弧中心軌跡如圖4中雙點劃線所示，刀具實際加工軌跡和工件要求的輪廓形狀存在誤差，誤差大小和圓弧半徑r有關。若采用刀具圓弧中心編程并使用半徑補償功能時刀具圓弧中心的軌跡是圖4中的細實線，加工軌跡和工件要求的輪廓相等。

圖4 圓弧刀尖有半徑補償和無半徑補償時的軌跡

因為車刀的安裝和幾何形狀較復雜，下面通過幾個方面作進一步闡述。2.1 假想刀尖P的方位確定

假想車刀刀尖P相對圓弧中心的方位與刀具移動方向有關，它直接影響圓弧車刀補償計算結果。圖5是圓弧車刀假想刀尖方位及代碼。從圖中可以看出，刀尖P的方位有八種，分別用1~8八個數字代碼表示，同時規定，刀尖取圓弧中心位置時，代碼為0或9，可以理解為沒有圓弧補償。

圖5 圓弧車刀假想刀尖方位及代碼

2.2 圓弧半徑補償和位置補償的關系

如果按照刀架中心A點作為編程起始點，不考慮圓弧半徑補償，則車刀在X軸和Z軸補償值按照圖1（b）所示方法確定。既要考慮車刀位置補償，又要考慮圓弧半徑補償，此時車刀在X軸和Z軸的位置補償值可以按照圖6所示方法確定，而將刀具的圓弧半徑r值放入相應的存儲單元中，在加工時數控裝置自動進行圓弧半徑補償。在刀具代碼T中的補償號對應的存儲單元中，存放一組數據：X軸Z軸的長度補償值，圓弧半徑補償值和假想刀尖方位（0~9）。操作時，可以將每一把刀具的四個數據分別輸入刀具補償號對應的存儲單元中，即可實現自動補償（表1）。

圖6 圓弧車刀位置補償 表1 刀具補償值

2.3 圓弧半徑自動補償軌跡

刀具半徑是否補償以及采用何種方式補償，是由G指令中的G40、G41、G42決定的：

G40———刀具半徑補償取消，即使用該指令后，使G41、G42指令無效。

G41———刀具半徑左補償，即沿刀具運動方向看，刀具位于工件左側時的刀具半徑補償。

G42———刀具半徑右補償，即沿刀具運動方向看，刀具位于工件右側時的刀具半徑補償。

圖7是使用圓弧半徑補償時刀具補償過程。圖7中刀具補償的程序格式為： G40__； 消除補償；

G41__； 半徑補償起始程序段； __；

圖7 刀具補償過程

從圖7可以看出，在起始程序段中，刀具在移動過程中逐漸加上補償值。當起始程序段結束之后，刀具圓弧中心停留在程序設定坐標點的垂線上，距離是半徑補償值。

第三章 數控車床不具備刀具半徑補償功能時的刀具補償計算

當數控車床沒有刀具半徑補償功能時，用圓頭車刀加工工件時，就要用計算的方法來求解刀具半徑補償量。一．按假想刀尖編程加工錐面

如圖8所示，若假想刀尖沿工件輪廓AB移動，即

與AB重合，并按AB尺寸編程，則必然產生圖8（a）中ABCD殘留誤差。因此按圖8（b）所示，使車刀的切削點移至AB，并沿AB移動，從而可避免殘留誤差，但這時假想刀尖軌跡

與輪廓在Z方向相差了△z。

式中：r為刀具圓弧半徑；θ為錐面斜角。因此可直接按假想刀尖軌跡以補償△z即可。的坐標值編程，在x方向和z方向予

圖8 車錐面刀補償示意圖

二． 按假想刀尖編程加工圓弧

當車削圓弧表面時，會出現如圖9所示的情況。圖9（a）為車削半徑為R的凸圓弧，由于P的存在，則刀尖# 點所走的圓弧軌跡并不是工件所要求的圓弧形狀。其圓心為“”，半徑為“R+r”，此時編程人員仍按假想刀尖P點進行編程，不考慮刀尖圓弧半徑的影響，但要求加工前應在刀補值上給Z向和X向分別加一個補償量r。同理，在切削凹圓弧，如圖9（b）時，則在X向和Z向分別減一個補償量r。

圖9 車圓弧刀補示意圖

三．按刀尖圓弧中心軌跡編程

圖10所示零件是由三段凸圓弧和凹圓弧構成的，這時可用虛線所示的三段等距線進行編程，即圓半徑為圓半徑為

圓半徑為，三段圓弧的終點坐標由等距的切點關系求得。這種方法編程比較直觀，常被采用。

圖10 按刀尖圓弧中心編程 第四章 數控車削中刀具半徑補償的矢量

分析和應用 刀具半徑補償的矢量

刀具半徑補償計算的主要工作是根據刀具的方向矢量和半徑矢量計算各種轉接類型轉接點的坐標值,即根據相鄰編程輪廓段的起止點坐標值判斷轉接類型, 調用相應的計算程序計算出轉接點坐標值。了解計算機軟件關于刀具補償轉接點的坐標值計算, 對生產實踐具有指導作用。為了正確地理解數控車削刀具半徑補償的過程,下面引入矢量的概念(數控車床的編程為G18平面,以上手刀為例)。(1)直線方向矢量: 指與運動方向一致的單位矢量, 用L d 表示。(2)圓弧方向矢量: 是指圓弧上某一動點的切線方向上的單位矢量, 用L d 表示。

(3)刀尖圓弧半徑矢量: 是指垂直于編程軌跡且大小等于刀尖圓弧半徑、方向指向刀尖圓弧中心的矢量, 用rd 表示。

根據以上的矢量描述, 數控系統能夠正確判斷各種轉接類型并計算各轉接點的坐標值。2 刀具半徑補償過程

刀具半徑補償是數控車床的重要功能之一。通常采用的對刀方法都是將刀尖作為刀位點, 然而在實際應用中, 為了提高刀具壽命和降低加工表面的粗糙度,一般將車刀刀尖磨成半徑0.2～2 的圓弧, 這樣按零件輪廓編程運行后, 實際起切削作用的是圓弧的各切削點, 這樣勢必會造成加工誤差。消除由刀尖圓弧引起的加工誤差必須進行刀尖圓弧半徑自動補償, 補償參數包括刀尖半徑R 值和刀尖方位T 值。將刀補參數輸入數控系統之后, 刀具半徑補償的

方向要在執行G41(或G42)之后方可生效。刀具半徑補償的執行過程分為以下3 個步驟:(1)起動偏置: 從取消偏置方式變為偏置方式的程序段稱為起動偏置程序段。在起動偏置的程序段進行刀具偏置的過渡運動, 在起動程序段的終點, 刀尖R 中心位于下個程序段起點, 并在與下個程序段垂直的位置上, 同時滿足刀具方向矢量和半徑矢量的條件。起動偏置的程序段必須是G00 或G01, 如圖1 所示。

圖1 起動偏置

(2)執行偏置: 在執行了G41(或G42)的程序段中, 刀位點發生了變化, 由理論刀尖偏移至刀尖R 中心, 而刀尖R 中心軌跡始終垂直于方向矢量且偏離編程軌跡一個刀尖圓弧半徑矢量, 依靠刀尖圓弧外緣來加工零件輪廓。(3)取消偏置: 在執行偏置的方式中如果指令了G40, 則這個程序段被稱為取消偏置程序段。取消偏置如圖2 所示, 從圖2 中可以看出, 在取消偏置程序段的前一個程序段, 刀尖不在該程序段的終點, 這個變化是由刀位點造成的, 生產實踐中應特別注意, 取消偏置的程序段必須是G00 或G01。3 刀具半徑補償的應用

在數控車削加工中, 如果被加工零件的輪廓是正交面(柱面和端面)組成的, 則建立刀具半徑補償與否, 所加工的零件輪廓都是完全一致的, 這樣很容易造成部分操作人員忽視了刀具半徑補償的應用。但在加工非正交面(弧面和錐面)輪廓時, 不進行刀具半徑補償就會發生過切和余切現象, 這樣勢必造成零件的不合格或報廢。在實際應用中要注意以下幾個方面的 問題:(1)加工小于刀尖半徑的內圓弧時, 由于偏置的刀尖圓弧中心找不到正確的圓心軌跡將導致過切, 如圖3 所示。

圖2 取消偏置

圖3 輪廓半徑小于刀尖半徑時產生過切(2)加工小于刀尖半徑的臺階時, 由于臺階小于刀具半徑, 因此在新舊矢量交替時, 偏置的刀尖圓弧中心將向編程的反方向移動, 產生過切, 如圖4 所示。

(3)在執行刀補的程序段中, 如果有加工端面的軌跡時應特別注意, 因為有刀尖方位號, 要特別小心切削方向, 右刀補時, 只能允許偏刀從旋轉中心往外切削, 否則會多切掉一個刀尖圓弧直徑的量, 如圖5 所示。

圖4 臺階尺寸小于刀尖半徑時產生過切

圖5 加工端面的切削方向(4)同樣在執行刀補的程序段中, 由于刀位號已經確定, 所以用正偏刀加工倒錐的輪廓時, 系統會產生過切報警。

(5)在取消偏置的程序段(G40)中, 刀具刀尖圓弧中心位于前一個程序段終點垂直的位置上, 可能將造成過切, 此時應指令I、K, 即: G40X(U)_ Z(W)_ I_K_。其中, I、K 為增量值, 且I 為半徑值。這樣指定以后, 刀尖圓弧中心就會從I、K 方向線與前一個程序段輪廓線的角平分線位置運動至終點。

(6)在執行偏置的程序段中, 通過調整刀尖圓弧半徑的大小來控制加工余量和加工精度要優于磨耗中的調整, 特別是在非正交平面的余量控制和調整中, 因為在磨耗中X 軸和Z 軸是分別控制的, 而改變刀尖圓弧半徑的大小則可以同時控制兩個軸的余量, 如圖6所示。

圖6 在執行偏置中的加工余量控制__ 4 結束語

刀具補償功能的作用主要在于簡化程序，即按零件的輪廓尺寸編程。在加工前，操作者測量實際的刀具長度、半徑和確定補償正負號，作為刀具補償參數輸入數控系統，使得由于換刀或刀具磨損帶來刀具尺寸參數變化時，雖照用原程序，卻仍能加工出合乎尺寸要求的零件。此外，刀具補償功能還可以滿足編程和加工工藝的一些特殊要求。

實際生產中, 數控車削刀具半徑補償功能基本上應用在非柱面的精加工程序段。在起動偏置和取消偏置的程序段中, 同時要伴有刀具移動的指令, 否則程序軌跡可能會發生變化, 從而造成零件報廢。同理, 在起動偏置和取消偏置的程序段中, 也應盡量避免切削工件。一個零件的加工程序不是唯一的, 但是, 正確使用刀具半徑補償是每一個編程員必備的基礎知識。

致 謝

感謝我的老師，他們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。

感謝我的老師，這片論文的每個實驗細節和每個數據，都離不開你的細心指導。而你開開朗的個性和寬容的態度，幫助我能夠很快的融入我們這個新的環境.感謝這幾年一起走過的同學和朋友，是你們的存在，我才不會那么孤單，多少個共同努力的日子，將會是一生中美好的回憶。

在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！

參考文獻

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第二篇：加工中心刀具長度補償的應用探討2

技師論文

工種:加工中心

加工中心刀具長度補償的應用分析 姓名:徐祥飛

身份證號碼:***215 等級:二級(技師)準考證號碼: 培訓單位:衢州市技師學院

鑒定單位:衢州市技師學院培訓中心鑒定處 2008年11月20日

加工中心刀具長度補償的應用分析

作者:徐祥飛開山集團凱文螺桿機械有限公司 時間:2008年11月20日

摘要:在加工中心的加工過程中通常會進行換刀 ,針對不同的刀具長度 ,需要使用刀具長度補償功能來提高編程效率。本文結合應用實例對刀具長度補償的概念、執行過程、使用技巧進行了深入的探討。

關鍵詞：加工中心;刀具補償;應用；編程;坐標;一.刀具長度補償的概念

刀具長度補償是數控機床一項非常重要的概念。一般在使用數控機床尤其是加工中心的加工過程中 ,通常會用換刀指令選擇不同的刀具 ,這就使刀具的長度發生變化,造成了非基準刀的刀位點起始位置和基準刀的刀位點起始位置不重合。在編程過程中,若對刀具長度的變化不作適當處理,就會造成零件報廢、甚至撞刀。為此,在數控加工中入了刀具長度補償的概念,以提高編程的工作效率。我們在對一個零件編程的時候,首先要指定零件的編程中心,然后才能建立工件編程坐標系,而此坐標系只是一個工件坐標系,零點一般在工件上。長度補償只是和Z坐標有關,它不象X、Y平面內的編程零點,因為刀具是由軸錐孔定位而不改變,對于Z坐標的零點就不一樣了。每一把刀的長度都是不同的,例如,我們要鉆一個深為50mm的孔,然后攻絲深為45mm ,分別用一把長為250mm的鉆頭和一把長為350mm的絲錐。先用鉆頭鉆孔深50mm ,此時機床已經設定工件零點,當換上絲錐攻絲時,如果兩把刀都從設定零點開始加工,絲錐因為比鉆頭長而攻絲過長,損壞刀具和工件。此時如果設定刀具補償,把絲錐和鉆頭的長度進行補償,此時機床零點設定之后,即使絲錐和鉆頭長度不同,因補償的存在,在調用絲錐工作時,零點Z坐標已經自動向Z +(或Z-)補償了絲錐的長度,保證了加工零點的正確。由此可見,在建立、執行刀具長度補償后,由數控系統自動計算、自動調整刀位點到刀具的運動軌跡。當刀具磨損或更換后,加工程序不變,只須更改程序中刀具長度補償的數值即可。度補償方向由G43或G44確定,在原來的程序中Z坐標的基礎上伸長或縮短一個刀具長度補償值。二.刀具長度補償功能的執行過程刀具長度補償的執行過程一般分三步。

(!)建立刀具長度補償。刀具由起刀點接近工件,刀具長在刀具補償進行期間 ,刀具中心 Z坐標始終偏離程序中 Z坐標一個刀具長度補償值的距離。

(2)進行刀具長度補償。一旦建立了刀具長度補償,則一直維持該狀態,直到取消刀具長度補償為止。

(3)撤消刀具長度補償。刀具撤離工件 ,回到退刀點 ,用 G49命令取消刀具長度補償。三.刀具長度補償功能的應用圖 1 孔加工 如圖所示

我們要加工兩個Φ20mm的孔(用 1號刀)和一個Φ10mm(用 2號刀)的孔 ,分別用一把長度 50mm直徑 20mm的 1號刀(基準刀)和長度100mm直徑 10mm的 2號刀加工。在該工件的加工過程中需要用兩把不同的刀具 ,而此時機床已經設定了工件零點當換刀加工另一個孔時 ,如果 2號刀也從設定零點開始加工 ,2號刀因為比 1號刀長 ,所以會導致刀具和工件相撞。此時如果設定刀具補償,把 1號刀和 2號刀的長度進行補償 ,此時機床零點設定后 ,即使是 1號刀和 2號刀長度不同 ,因補償的存在 ,在調用 2號刀工作時 ,零點 Z坐標已經自動向 Z+(或 Z-)補償了 2號刀的長度 ,保證了加工零點的正確。具體的加工程序如下 :(以主軸軸端作為起刀點 ,設置 H01 = 50mm ,H02 = 100mm ,)N10 G90 G10 L2 P1 X-250.0 Y-200.0 Z-150.0;N20 T01 M06;

N30 G90 G00 G54 X60.0 Y70.0;N40 G43 H01 Z50.0 M8;N50 M3 S500;N60 G98 G82 R3.0 Z-18.0 F120 P2000;

N70 X140.0 Y50.0;N80 G80 M9;N90 M5;

N100 G91 G28 Z0;N110 G91 G28 Y0;N120 T02 M06;

N130 G90 G00 G54 X90.0 Y30.0;N140 G43 H02 Z50.0 M8;N150 M3 S800;N160 G98 G81 R3.0 Z-35.0 F200;

N170 G80 M9;N180 M5;

N190 G91 G28 Z0;N200 G91 G28 Y0;N210 M30 在上述程序中 ,我們不難發現 ,在編程中坐標值是完全按工件的輪廓尺寸編寫的 ,而編程的零點并不是刀位點 ,那么為何在加工過程中沒有發生撞刀呢 ?這是因為我們使用了刀具長度補償指令 G43 ,執行該指令后會使刀具的位置發生變化 ,從而避免了事故的發生 ,也使我們的編程得以簡化。

四 刀具長度補償指令的使用技巧

1．刀具長度補償的方式

(1)用刀具的實際長度作為刀長的補償。用對刀儀測量刀具的長度 ,然后把這個數值輸入到刀具長度補償寄存器中作為刀長的補償。用該方式進行刀具補償,可以避免在加工不同工件時不斷地修改刀長偏置,事實上許多大型的機械加工型企業對數控加工設備的刀具管理都采用建立刀具檔案的辦法,既用一個小標牌寫上每把刀具的相關參數,包括刀具的長度、半徑等資料。這樣即使受刀庫容量限制,需取下刀具而重新安裝時,只需根據刀具標牌上的刀長數值作為刀具長度補償而無需再測量,可節省輔助工作時間。另外,用刀具實際長度作為刀長補償可以在機床運行加工的同時,在對刀儀上進行其他刀具的長度測量,不必占用機床運行時間,可充分發揮加工中心的效率。

（2）采用刀尖在Z方向上與編程零點的距離值(有正負)作為補償值。這種方法適用于一個人操作機床而沒有足夠時間來用對刀儀測量刀具長度的工作環境。采用這種刀具長度補償方式,其補償值即是主軸從機床Z坐標零點移動到工件編程零點時的刀尖移動距離,因此補償值總為負值且很大。當用同一把刀加工其它工件時就需要重新設置刀具長度補償值。2．刀具長度補償指令在長度補償指令中出現了兩個指令 G43和 G44 ,其中 G43指令為加補償值 ,也叫正向補償 ,即把編程的 Z值加上 H代碼指定的偏值寄存器中預設的數值后作為 CNC實際執行的 Z坐標移動值 ,此時 ,刀具的移動趨勢是離開工件。相應的 , G44指令是減去預設的補償值 ,也叫負向補償 ,而刀具的移動是趨向工件的。當指令 G43時 ,實際執行的 Z坐標值為 Z’= Z_ +(H_);當指令 G44時 ,實際執行的 Z坐標值為 Z’= Z_-(H_);為了便于掌握刀具長度補償指令的用法 ,而不混淆 G43、G44造成錯誤。可使用其中一個指令如 G43 ,以通過補償值 H正、負數值量的設定 ,而達到用一個長度補償指令實現兩個指令的功能。例如 H1設 20.、H2設-30.,當指令“G43 Z100.H1;”時 ,Z軸將移動至 120.處 :而當指令“ G43 Z100.H2;”時 ,Z軸將移動至 70.處。另外 ,如果將 H只設正值 ,用指令 G43或 G44 ,也可以達到同樣的效果。兩種方法的靈活運用 ,更好地理解刀具長度補償指令的使用技巧。至于具體采用那種方式 ,可根據操作者的習慣決定。

3．注意事項

(1)在編程格式中 ,刀補的建立與取消只能在 G00或 G01指令下進行 ,否則無效。其 Z后跟的坐標值為終點坐標值。

(2)在編程與機床調試時 ,一定要清醒地注意到刀具長度補償與工件坐標系的變化關系 ,以免機床發生事故。在同一程序段內如果既有運動指令又有刀具長度補償指令 ,機床首先執行的是刀具長度補償指令 ,然后再執行運動指令。如程序段 : N40 G43 Z50.0 H01;機床首先執行的是 G43指令 ,即把工作坐標系 YZ向 Z方向上移動一個刀具長度補償值 ,如 H01刀具補償值為-50,就是平移一個 H01中所寄存的代數值 ,相當于重新建立了一個新的坐標系 YZ′在執行 N40 G43 Z50.0 H01 時 ,刀具實際是在新的坐標系中運動 ,運動了一個 Z軸方向-30mm距離。在編程過程中 ,一定要了解刀具長度補償與工件坐標系的變化關系 ,以免產生工件報廢和機床安全事故。五.結論

綜上所述 ,正確合理的使用刀具長度補償功能 ,可以使編程人員直接按照工件的輪廓尺寸進行程序編制 ,極大的提高了編程的工作效率 ,具有較大的實用性和高效性。六.參考文獻

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第三篇：數控車床刀具實習報告

數控車床（刀具）實習報告

一：刀具基本概述

刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。絕大多數的刀具是機用的，但也有手用的。由于機械制造中使用的刀具基本上都用于切削金屬材料，所以“刀具”一詞一般就理解為金屬切削刀具。

二：刀具材料

制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，并不易變形。通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質合金。聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。

硬質合金可轉位刀片都已用化學氣相沉積涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用于硬質合金刀具，也可用于高速鋼刀具，如鉆頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質涂層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時的磨損速度減慢，涂層刀片的壽命與不涂層的相比大約提高1～3倍以上。

由于在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質中工作的零件，其應用的難加工材料越來越多，切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況，刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料；進一步發展刀具的氣相沉積涂層技術，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的涂層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進一步發展可轉位刀具的結構；提高刀具的制造精度，減小產品質量的差別，并使刀具的使用實現最佳化。

刀具材料大致分如下幾類：高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。

一般加工中心常用有以下幾種材質刀具：碳素工具鋼，合金工具鋼，高速鋼，硬質合金，超硬材料。

1碳素工具鋼

碳素工具鋼是指碳的質量分數為0.65%-1.35%的優質高碳鋼。用做刀具的牌號一般是T10A和T12A，常溫硬度60-64HRC。當切削刃熱至200-250度時，其硬度和耐磨性就會迅速下降，從而喪失切削性能。2合金工具鋼

為了改善碳素工具鋼的性能，常在其中加入適量合金元素如錳、鉻、鎢、硅和釩等，從而形成了合金工具鋼，常用牌號有9sicr,GCr15,CrWMn等。合金工具鋼與碳素工具鋼相比，其熱處理后的硬度相近，而耐熱性和耐磨性略高，熱處理性也較好。但與高速鋼相比，合金工具鋼的切削速度和使用壽命又遠不如高速鋼，使其應用受到很大的限制。因此，合金工具鋼一般僅用于取代碳素工具鋼。3高速鋼

高速鋼是一種含鎢、鋁、鉻、釩等合金元素較多的高合金工具鋼。高速鋼主要優點是具有高的硬度、強度和耐磨性，且耐熱性和淬火性良好，其允許的切削速度是碳素工具鋼和合金工具鋼的兩倍以上。高速鋼刃磨后切削刃鋒利，故又稱之為鋒鋼和白鋼。高速鋼是一種綜合性能好、應用范圍較廣的刀具材料，常用來制造結構復雜的刀具，如成形車刀，銑刀，鉆頭，鉸刀。拉刀，齒輪刀具等。硬質合金

硬質合金是用粉末冶金方法制造的合金材料，它是由高硬度、高熔點的金屬碳化物WC、TiC等粉末，用鈷等金屬粘結劑在高溫下燒結而成。

硬質合金的硬度較高，常溫下可達89-93HRA，耐磨性和耐熱性均高于工具鋼，在800-1000度時仍能正常切削，其切削速度是高速鋼的幾倍，刀具壽命也提高了幾十倍，并能加工高速鋼刀具難以切削加工的材料，因此被廣泛應用。但是它也存在抗彎強度和沖擊韌度比高速鋼低，刃口不能磨得像高速鋼刀具那樣鋒利等不足之處。4超硬材料

超硬材料主要是批金石、立涼席氮化硼和陶瓷。金剛石是自然界中最硬的材料，其硬度可達10000HV。天然金剛石價格昂貴。很少使用。人造金剛石以石墨為原料經高溫燒結而成。主要用于高速精細車削、鏜削有色金屬及其合金和非金屬材料。切削銅合金或鋁合金時切削速度可達800-3800M/MIN。由于金剛石具有較高的耐磨性，加工尺寸和刀具使用壽命長。所以常應用在數控機床、組合機床和自動機床上，加工后的粗糙度可達0.1-0.025um.但金剛石刀具耐熱性較差，切削溫度不宜超過700-800度。強度低、脆性大、對振動敏感，只宜微量切削。刀具的發展在人類進步的歷史上占有重要的地位。刀具是機械制造中用于切削加工的工具，中國是全球最具發展潛力的刀具市場，不少跨國刀具集團在自身發展戰略中，把擴大在中國的刀具銷售作為首選，各企業的亞太總部、研發中心、培訓中心、物流中心紛紛落戶中國，從而以中國為中心輻射亞洲，更加直接便捷地服務于客戶，更好地滿足亞太地區客戶的需求。

數控機床對刀具材料的要求：

金屬切削過程中，切削層金屬在刀具的作用下承受剪切滑移而塑性變形，刀具與工件、切屑之間擠壓與摩擦使刀具切削部分產生很高的溫度，在斷續切削加工中還會受到機械沖擊及熱沖擊的影響。

加劇刀具的磨損，甚至使刀具破損，因此刀具切削部分的材料必須具備以下幾個條件

1.較高的硬度和耐磨性

刀具切削部分的硬度必須高于工件材料的硬度，刀具材料的硬度越高，其耐磨性越好刀具材料在常溫下的硬度應在62HRC以上 2.足夠的強度和韌性

刀具在切削過度中承受很大的壓力，有時在沖擊和振動條件下工作，要使刀具不崩刃和折斷，刀具材料必須具有足夠的強度和韌性

一般用抗彎強度表示刀具材料的強度，用沖擊值表示刀具材料的韌性 3.較高的耐暖性

耐熱性指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度及韌性的性能是衡量刀具材料切削性能的主要指標。這種性能也稱刀具材料紅硬性 4.較好的導熱性

刀具材料的導熱系數越大，刀具傳出的熱量越多，有利于降低刀具的切削溫度和提高刀具的耐用度

三：刀具結構 1：結構要素

A:待加工表面----工件上有待切除的表面。

已加工表面----工件上經刀具切削后產生的表面。

過渡表面(同義詞：加工表面)----工件上由切削刃形成的那部分表面，它將在下一個行程，刀具或工件的下一轉里被切除，或者由下一個切削刃切除。前面(前刀面)----刀具上切屑流過的表面。它直接作用于被切削的金屬層，并控制切屑沿其排出的B:刀面

后面(后刀面)----與工件上切削中產生的表面相對的表面。

主后面(同義詞：主后刀面)----刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。它對著過渡表面。

副后面副后刀面)----刀具上同前面相交形成副切削刃的后面。它對著已加工表面。

主切削刃----起始于切削刃上主偏角為零的點，并至少有一段切削刃擬用來在工件上切出過渡表面的那個整段切削刃。

副切削刃----切削刃上除主切削刃以外的刃，亦起始于切削刃上主偏角為零的點，但它向背離主切削刃的方向延伸。

各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。角度參考系

切削平面----通過切削刃選定點與切削刃相切并垂直于基面的平面。

主切削平面Ps----通過切削刃選定點與主切削刃相切并垂直于基面的平面。它切于過渡表面，也就是說它是由切削速度與切削刃切線組成的平面。

副切削平面----通過切削刃選定點與副切削刃相切并垂直于基面的平面。

基面Pt----通過切削刃選定點垂直于合成切削速度方向的平面。在刀具靜止參考系中，它是過切削刃選定點的平面，平行或垂直于刀具在制造、刃磨和測量時適合于安裝或定位的一個平面或軸線，一般說來其方位要垂直于假定的主運動方向。

假定工作平面----在刀具靜止參考系中，它是過切削刃選定點并垂直于基面，一般說來其方位要平行于假定的主運動方向。

法平面Pn----通過切削刃選定點并垂直于切削刃的平面。C:刀具角度

前角----前面與基面間的夾角。

后角----后面與切削平面間的夾角。楔角----前面與后面間的夾角。

主偏角----主切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。副偏角----副切削平面與假定工作平面間的夾角，在基面中測量。刀尖角----主切削平面與副切削平面間的夾角，在基面中測量。刃傾角----主切削刃與基面間的夾角，在主切削平面中測量。

2：裝夾部分

有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內孔套裝在機床的主軸或心軸上，借助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。

帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄；圓錐柄靠錐度承受軸向推力，并借助摩擦力傳遞扭矩；圓柱柄一般適用于較小的麻花鉆、立銑刀等刀具，切削時借助夾緊時所產生的摩擦力傳遞扭轉力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼制成，而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。工作部分

就是產生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等；有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分，如鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種： 整體結構是在刀體上做出切削刃； 焊接結構是把刀片釬焊到鋼的刀體上； 機械夾固結構又有兩種，一種是把刀片夾固在刀體上，另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。

硬質合金刀具一般制成焊接結構或機械夾固結構；瓷刀具都采用機械夾固結構。刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量的好壞有很大影響。增大前角，可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形，減小切屑流經前面的摩擦阻力，從而減小切削力和切削熱。但增大前角，同時會降低切削刃的強度，減小刀頭的散熱體積。

在選擇刀具的角度時，需要考慮多種因素的影響，如工件材料、刀具材料、加工性質(粗、精加工)等，必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度，是指制造和測量用的標注角度在實際工作時，由于刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變，實際工作的角度和標注的角度有所不同，但通常相差很小。

四:數控機床的換刀系統

1回轉形式的自動換刀裝置：

a:刀架抬起b：刀架轉位c：刀架加緊 2帶刀庫的自動換刀系統

刀庫分類：盤式刀庫，鏈式刀庫，格子盒式刀庫。換刀方式：直接在刀庫與主軸直接換刀的自動換刀裝置；用機械手在刀庫與主軸之間的換刀裝置；用機械手和轉塔頭配合刀庫進行換刀的自動換刀裝置。3刀具交換裝置

利用刀庫與機床主軸的相對運動實現刀具的交換裝置；刀庫機械手的刀具交換裝置。

4機械手的形式

單臂單爪回轉式機械手；單臂雙爪式回轉式機械手；雙臂回轉式機械手；雙機械手；雙臂往復交叉式機械手；雙臂端面夾緊式機械手。5輔助裝置等等

五：常見刀具的磨損和改進 1磨損原因

刀具材料

刀具材料是決定刀具切削性能的根本因素，對于加工效率、加工質量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。硬度和韌性是一對矛盾，也是刀具材料所應克服的一個關鍵。對于石墨刀具，普通的涂層可在選材上適當選擇韌性相對較好一點的，也就是鈷含量稍高一點的；對于金剛石涂層石墨刀具，可在選材上適當選擇硬度相對較好一點的，也就是鈷含量稍低一點的； 刀具的幾何角度

石墨刀具選擇合適的幾何角度，有助于減小刀具的振動，反過來，石墨工件也不容易崩缺；

1．前角，采用負前角加工石墨時，刀具刃口強度較好，耐沖擊和摩擦的性能好，隨著負 前角絕對值的減小，后刀面磨損面積變化不大，但總體呈減小趨勢，采用正前角加工時，隨著前角的增大，刀具越鋒利，但刀具刃口強度被削弱，反而導致后刀面磨損加劇。負前角加工時，切削阻力大，增大了切削振動，采用大正前角加工時，刀具磨損嚴重，切削振動也較大。一般粗加工應選擇較小前角刀具或負前角刀具。

2．后角，如果后角的增大，則刀具刃口強度降低，后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過大后，切削振動加強。后角越小，彈性恢復層同后刀面的摩擦接觸長度越大，它是導致切削刃及后刀面磨損的直接原因之一。從這個意義上來看，增大后角能減小摩擦，可以提高已加工表面質量和刀具使用壽命。

3．螺旋角，螺旋角較小時，同一切削刃上同時切入石墨工件的刃長最長，切削阻力最大，刀具承受的切削沖擊力最大，因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是最大的。當螺旋角去較大時，銑削合力的方向偏離工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇，因而刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。因此，刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、后角及螺旋角綜合產生的，所以在選擇方面一定要多加注意。通過對石墨材料的加工特性做了大量的科學測試，PARA刀具優化了相關刀具的幾何角度，從而使得刀具的整體切削性能大大提高。刀具的涂層

金剛石涂層刀具的硬度高、耐磨性好、摩擦系數低等優點，現階段金剛石涂層是石墨加工刀具的最佳選擇，也最能體現石墨刀具優越的使用性能；金剛石涂層的硬質合金刀具的優點是綜合了天然金剛石的硬度和硬質合金的強度及斷裂韌性；但是在國內金剛石涂層技術還處于起步階段，還有成本的投入都是很大的，所以金剛石涂層在不會有太大發展，不過我們可以在普通刀具的基礎上，優化刀具的角度，選材等方面和改善普通涂層的結構，在某種程度上是可以在石墨加工當中應用的。

金剛石涂層刀具和普通涂層刀具的幾何角度有本質的區別，所以在設計金剛石涂層刀具時，由于石墨加工的特殊性，其幾何角度可適當放大，容削槽也變大，也不會降低其刀具鋒口的耐磨性；對于普通的TiAlN涂層，雖然比無涂層的刀具其耐磨有顯著的提高，但比起金剛石涂層來說，在加工石墨時它的幾何角度應適當放小，以增加其耐磨性。[4]刀具表面處理技術又有了新發展，移動菠菜發布的國外最新消息：利用固態的納米結構硼原子團對刀具表面進行改性處理，可較大幅度提高刀具壽命。對金剛石涂層來說，世界上眾多的涂層公司均投入大量的人力和物力來研究開發相關涂層技術，但是至今為止，國外成熟而又經濟的涂層公司僅僅限于歐洲；PARA作為一款優秀的石墨加工刀具，同樣采用世界最先進的涂層技術對刀具進行表面處理，以確保加工壽命的同時，保證刀具的經濟實用。刀具刃口的強化

刀具刃口鈍化技術是一個還不被人們普遍重視，而又是十分重要的問題。金剛石砂輪刃磨后的硬質合金刀具刃口，存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工刀具性能和穩定性提出了更高的要求，特別是金剛石涂層刀具在涂層前必須經過刀口的鈍化處理，才能保證涂層的牢固性和使用壽命。刀具鈍化目的就是解決上述刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺陷，使其鋒值減少或消除，達到圓滑平整，既鋒利堅固又耐用的目的。加工條件

選擇適當的加工條件對于刀具的壽命有相當大的影響。1．切削方式（順銑和逆銑），順銑時的切削振動小于逆銑的切削振動。順銑時的刀具切入厚度從最大減小到零，刀具切入工件后不會出現因切不下切屑而造成的彈刀現象，工藝系統的剛性好，切削振動小；逆銑時，刀 具的切入厚度從零增加到最大，刀具切入初期因切削厚度薄將在工件表面劃擦一段路徑，此時刃口如果遇到石墨材料中的硬質點或殘留在工件表面的切屑顆粒，都將引起刀具的彈刀或顫振，因此逆銑的切削振動大；

2．吹氣（或吸塵）和浸漬電火花液加工，及時清理工件表面的石墨粉塵，有利于減小刀具二次磨損，延長刀具的使用壽命，減少石墨粉塵對機床絲杠和導軌的影響；

3．選擇合適的高轉速及相應的大進給量。

綜述以上幾點，刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強化及機械加工條件，在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色，缺一不可，相輔相成的。一把好的石墨刀具，應具備流暢的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節約加工成本。

2改進辦法

1刃口磨損 改進辦法：提高進給量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材質；使用涂層刀片。2崩碎

改進辦法：使用韌性更好的材質；使用刃口強化的刀片；檢查工藝系統的剛性；加大主偏角。3熱變形

改進辦法：降低切削速度；減少進給；減少切深；使用更具熱硬性的材質。4切深處破損

改進辦法：改變主偏角；刃口強化；更換刀片材質。5熱裂紋 改進辦法：正確使用冷卻液；降低切削速度；減少進給；使用涂層刀片。6積屑

改進辦法：提高切削速度；提高進給；使用涂層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液；使刃口更鋒利。7月牙洼磨損

改進辦法：降低切削速度；降低進給；使用涂層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液。8斷裂

改進辦法：使用韌性更好的材質或槽型；減少進給；減少切深；檢查工藝系統的剛性。

注意：通常當后刀面磨損達0.7毫米時，應更換刀片刃口；精加工時最大磨損量為0.04毫米。

六：總結（感想）

通過數控技術的學習，了解了機床加工零件的流程。繪制零件圖（了解零件的加工類型，加工外形，加工基準和尺寸要求），編制加工工藝的程序并確定工位，在機床上裝夾和分中（對刀），最后開啟機床對零件進行加工。

同時對加工過成中可能出現的問題進行分析和改進，如刀具的磨損和主軸的跳動，安裝工件的松動，加工過程中的熱變形，對薄壁件加工時的加工速度的控制和安裝都將決定加工零件的質量。

第四篇：數控車床類刀具知識

數控車床類刀具知識

1)刀具材料性能 刀具材料不僅是影響刀具切削性能的重要因素，而且它對刀具耐用度、切削用量、生產率、加工成本等有著重要的影響。因此，在機械加工過程中，不數控車床但要熟悉各種刀具材料的種類、性能和用途，還必須能根據不同的工件和加工條件，對刀具材料進行合理的選擇。

切削時，刀具在承受較大壓力的同時，還與切屑、工件產生劇烈的摩擦，由此而產生較高的切削溫度；在加工余量不均勻和切削斷續表面時，加工中心刀具還將受到沖擊，產生振動。為此，刀具切削部分的材料應具備下列基本性能。

①硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須大于工件材料的硬度，一般情況下，要求其常溫硬度在60HRC以上。通常，刀具材料的硬度越高，耐磨性也越好，刀具切削部分抗磨損的能力也就越強。耐磨性還取決于材料的化學成分、顯微組織。刀具材料組織中硬質點的硬度越高，數量越多，晶粒越細，分布越均勻，則耐磨性越好。此外，刀具材料對工件材料的抗黏附能力越強，耐磨性也越好。

②強度和韌性。由于切削力、沖擊和振動等作用，數控車床刀具材料必須具有足夠的抗彎強度和沖擊韌性，以避免刀具材料在切削過程中產生斷裂和崩刃。

③耐熱性與化學穩定性。耐熱性是指刀具材料在高溫下保持其硬度、耐磨性、強度和韌性的能力。耐熱性越好，則允許的切削速度越高，同時抵抗切削刃塑性變形的能力也越強。

化學穩定性是指刀具材料在高溫下不易和工件材料、周圍介質發生化學反應的能力。化學穩定性越好，刀具的磨損越慢。除此之外，刀具材料還應具有良好的工藝性和經濟性。如工具鋼淬火變形要小加工中心，脫碳層要淺及淬透性要好；熱軋成形刀具應具有較好的高溫塑性等。(2)常用刀具材料

①高速鋼。高速鋼是一種加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼，有較高的熱穩定性，切削溫度達500～650~C時仍能進行切削，有較高的強度、韌性、硬度和耐磨性。其制造工藝簡單，容易磨成鋒利的切削刃，可鍛造，這對于一些形狀復雜的工具，如鉆頭、成形刀具、數控車床拉刀、齒輪刀具等尤為重要，是制造這些刀具的主要材料。

高速鋼的品種繁多；按切削性能可分為普通高速鋼和高性能高速鋼；按化學成分可分為鎢系、鎢鉬系和鉬系高速鋼；按制造工藝不同，分為熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。

a．普通高速鋼。國內外使用最多的普通高速鋼是W6M05Cr4V2(M2鉬系)及W18Cr4V(W18鎢系)鋼，含碳量為0．?％～0．9％，硬度63～66HRC，不適于高速和硬材料切削。

新牌號的普通高速鋼W6M03Cr4V(W9)是根據我國資源情況研制的含鎢量較多、含鉬量較少的鎢鉬鋼。其硬度為65～66．5HRC，有較好硬度和韌性的配合，熱塑性、熱穩定性都較好，焊接性能、磨削加工性能都較高，磨削效率比M2高20％，表面粗糙度值也小。

b．高性能高速鋼指在普通高速鋼中加入一些合金，如Co、A1等，使其耐熱性、耐磨性又有進一步提高，熱穩定性高。但綜合性能不如普通高速鋼，數控車床不同牌號只有在各自規定的切削條件下，加工中心才能達到良好的加工效果。我國正努力提高高性能高速鋼的應用水平，如發展低鈷高碳鋼W12M03Cr4V3CoSSi、含鋁的超硬高速鋼W6MoSCr4V2A!、W10M04Cr4V3A1，提高韌性、熱塑性、導熱性，其硬度達67～69HRC，可用于制造出口鉆頭、鉸刀、銑刀等。

c．粉末冶金高速鋼。可以避免熔煉法煉鋼時產生的碳化物偏析。其強度、韌性比熔煉鋼有很大提高。可用于加工超高強度鋼、不銹鋼、鈦合金等難加工材料。用于制造大型拉刀和齒輪刀具，特別制造是切削時受沖擊載荷的刀具效果更好。

②硬質合金。硬質合金是由高硬度、高熔點的金屬碳化物(如WC、TiC等)粉末，以鈷(C。)為黏結劑，用粉末冶金方法制成的。硬質合金的硬度、耐磨性、數控車床耐熱性都很高，硬度可達89—93HRA，在800～1000~C還能承擔切削，耐用度較高速鋼高十幾倍，允許采用的切削速度達100～300m／miD_，甚至更高，約為高速鋼刀具的4—10倍，并能切削一般工具鋼刀具不能切削的材料(如淬火鋼、玻璃、大理石等)。但其抗彎強度較高速鋼低，僅為0．9—1．5GPa；沖擊韌度差，切削時不能承受大的振動和沖擊負荷。

硬質合金以其切削性能優良被廣泛用作刀具材料，如車刀、加工中心端銑刀以至深孔鉆等。它制成各種形式的刀片，然后用機械夾緊或用釬焊方式固定在刀具的切削部位上。

常用的硬質合金牌號按其金屬碳化物的不同分為三類：

鎢

3)刀具失效形式 刀具在切削過程中將逐漸產生磨損。當刀具磨損量達到一定程度時，可以明顯地發現切削力加大，切削溫度上升，切屑顏色改變，數控車床甚至產生振動。同時，工件尺寸可能會超出公差范圍，機床電器已加工表面質量也明顯惡化。此時，必須對刀具進行重磨或更換新刀。打時刀具也可能在切削過程中會突然損壞而失效，造成刀具破損。刀具的磨損、破損及其使用壽命(也稱耐用度)關系到切削加工的效率、質量和成本，因此它是切削加工中極為重要的問題之一。

①刀具磨損的方式。

a．前刀面磨損(月牙洼磨損)。在切削速度較高、切削厚度較大的情況下加工塑性金屬，當刀具的耐熱性和耐磨性稍有不足時，切屑在前刀面上經常會磨出一個月牙洼。在前刀面上相應于產生月牙洼的地方，其切削溫度最高，因此磨損也最大，從而形成一個凹窩(月牙洼)。月牙洼和切削刃之間有一條小棱邊。在磨損的過程中，月牙洼寬度逐漸擴展。當月牙洼擴展到使棱邊變得很窄時，切削刃的強度大為削弱，極易導致崩刃。月牙洼磨損量以其深度KT表示。

b．后刀面磨損。由于加工表面和后刀面間存在著強烈的摩擦，在后刀面上毗鄰切削刃的地方很快被磨出后角為零的小棱面，這種磨損形式叫做后刀面磨損。在切削速度較低、數控車床切削厚度較小的情況下切削塑性金屬以及加工脆性金屬時，一般不產生月牙洼磨損，但都存在著后刀面磨損。

c．前刀面和后刀面同時磨損。機床電器這是一種兼有上述兩種情況的磨損形式。在切削塑性金屬時，經常會發生這種磨損。

②刀具磨損的原因。為了減小和控制刀具的磨損，為了研制新的刀具材料，必須研究刀具磨損的原因和本質。切削過程中的刀具磨損具有下列特點：刀具與切屑、工件間的接觸表面經常是新鮮表面；接觸壓力非常大，有時超過被切削材料的屈服強度；接觸表面的溫度很高，對于硬質合金刀具可達800～1000~C，對于高速鋼刀具可達300～600~C。在上述條件下工作，刀具磨損經常是機械的、熱的、化學的三種作用的綜合結果，可以產生磨料磨損、冷焊磨損(有的文獻稱為黏結磨損)、擴散磨損和氧化磨損等。

a．磨料磨損。切屑、工件的硬度雖然低于刀具的硬度，但其結構中經常含有一些硬度極高的微小的硬質點，機床電器能在刀具表面刻劃出溝紋，這就是磨料磨損。數控車床硬質點有碳化物(如Fe3C、TiC、VC等)、氮化物(如TiN、Si：N+等)、氧化物(如SiOz、Alz()，等)和金屬間化合物。磨料磨損在各種切削速度下都存在，但對低速切削的刀具(如拉刀、板牙等)，磨料磨損是磨損的主要原因。這是因為低速切削時，切削溫度比較低，由于其他原因產生的磨損尚不顯著，因而不是主要的。高速鋼刀具的硬度和耐磨性低于硬質合金、陶瓷等，故其磨料磨損所占的比重較大。

b．冷焊磨損。切削時切屑、工件與前、后刀面之間，存在很大的壓力和強烈的摩擦，因而它們之間會發生冷焊。由于摩擦副之間有相對運動，冷焊結產生破裂被一方帶走，從而造成冷焊磨損。

一般說來，工件材料或切屑的硬度較刀具材料的硬度為低，冷焊結的破裂往往發生在工件或切屑這一方。但由于交變應力、接觸疲勞、熱應力以及刀具表層結構缺陷等原因，數控車床冷焊結的破裂也可能發生在刀具這一方，機床電器這時，刀具材料的顆粒被切屑或工件帶走，從而造成刀具磨損。

冷焊磨損一般在中等偏低的切削速度下比較嚴重。研究表明：脆性金屬比塑性金屬的抗冷焊能力強。在高速鋼刀具正常工作的切削速度和硬質合金刀具偏低的切削速度下，正好滿足產生冷焊的條件，故此時冷焊磨損所占的比重較大。提高切削速度后，硬質合金刀具冷焊磨損減輕。

c．擴散磨損。擴散磨損在高溫下產生。切削金屬時，切屑、工件與刀具接觸過程中，雙方的化學元素在固態下相互擴散，改變了材料原來的成分與結構，使刀具表層變得脆弱，從而加劇了刀具的磨損。

硬質合金中，鈦元素的擴散率遠低于鈷、數控車床鎢，TiC又不易分解，故在切鋼時YT類合金的抗擴散磨損能力優于YG類合金。TiC基、丁i(C，N)基合金和涂層合金(涂覆TiC或TiN)則更佳；機床電器硬質合金中添加鉭、鈮后形成固镕體(W，丁i，Ta，Nb)C，也不易擴散，從而提高了刀具的耐磨性。

擴散磨損往往與冷焊磨損、磨料磨損同時產生，此時磨損率很高。前刀面上離切削刃有一定距離處的溫度最高；該處的擴散作用最強烈；于是在該處形成月牙洼。高速鋼刀具的工作溫度較低，與切屑、工件之間的擴散作用進行得比較緩慢，故其擴散磨損所占的比重遠小于硬質合金刀具。< ③刀具磨損過程及磨鈍標準。刀具磨損到一定程度就不能繼續使用，否則將降低工件的尺寸精度和已加工表面質量，同時也要增加刀具的消耗和加工成本。數控車床那么，刀具磨損到什么程度就不能使用呢?這需要制定一個磨鈍標準。a．刀具磨損過程。后刀面磨損量VB隨切削時間‘的延長而增大。沈陽第一機床廠典型的刀具磨損曲線，其磨損過程分三個階段。

初期磨損階段：這一階段磨損曲線的斜率較大。由于刃磨后的新刀具，其后刀面與加工表面間的實際接觸面積很小，壓強很大，故磨損很快。新刃磨后的刀面上的微觀粗糙度也加速了磨損。初期磨損量的大小與刀具刃磨質量有很大關系，通常在VB＝o．05～o．1mm之間。數控車床經過研磨的刀具，其初期磨損量小，而且要耐用得多。

正常磨損階段：經過初期磨損，后刀面上被磨出一條狹窄的棱面，壓強減小，故磨損量的增加也緩慢下來，并且比較穩定，這就是正常磨損階段，沈陽第一機床廠也是刀具工作的有效階段。這一階段中磨損曲線基本上是一條向上的斜線，其斜率代表刀具正常工作時的磨損強度。磨損強度是比較刀具切削性能的重要指標之一。

劇烈磨損階段：刀具經過正常磨損階段后，切削刃顯著變鈍，切削力增大，切削溫度升高，這時刀具的磨損情況發生了質的變化而進入劇烈磨損階段。這一階段的磨損曲線斜率很大，即磨損強度很大。此時刀具如繼續工作，則不但不能保證加工質量，而且刀具材料消耗多，數控車床經濟上是不合算的。故應當使刀具避免發生劇烈磨損。

觀測前刀面磨損量(月牙洼深度KT)，其磨損曲線也可出現類似上述三個磨損階段。

b．刀具的磨鈍標準。刀具磨損后將影響切削力、切削溫度和加工質量，因此必須根據加工情況規定一個最大的允許磨損值，這就是刀具的磨鈍標準。一般刀具的后刀面上都有磨損，它對加工精度和切削力的影響比前刀面磨損顯著，同時后刀面磨損量比較容易測量，因此在刀具管理和金屬切削的科學研究中多按后刀面磨損尺寸來制定磨鈍標準。通常所謂磨鈍標準是指后刀面磨損帶中間部分平均磨損量允許達到的最大值，沈陽第一機床廠以VB表示。

制定磨鈍標準需考慮被加工對數控車床象的特點和加工條件的具體情況。

工藝系統的剛性較差時應規定較小的磨鈍標準。后刀面磨損后，切削溫度升高。加工不同的工件材料，切削溫度的升高也不相同。在相同的切削條件下，加工合金鋼的切削溫度高于碳素鋼，加工高溫合金及不銹鋼的切削溫度又高于一般合金鋼。在切削難加工材料時，一般應選用較小的磨鈍標準；加工一般材料，磨鈍標準可以大一些。

加工精度及表面質量要求較高時，數控車床應當減小磨鈍標準，沈陽第一機床廠以確保加工質量。例如在精車時，應控制VB在0．1—0．3mm的范圍內。c．刀具耐用度。

刀具耐用度的定義：刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標準為止的切削時間，稱為刀具耐用度，以丁表示。它是指凈切削時間，不包括用于對刀、測量、快進、回程等非切削時間。

刀具耐用度是很重要的數據。在同一條件下切削同一工件材料時，可以用刀具耐用度來比較不同刀具材料的切削性能；同一刀具材料切削各種工件材料，數控車床又可以用刀具耐用度來比較工件材料的切削加工性；也可以用刀具耐用度來判斷刀具幾何參數是否合理。工件材料、刀具材料的性能對刀具耐用度影響最大。在切削用量中，影響刀具耐用度最主要的因素是切削速度，其次是進給量、切削深度。此外，刀具幾何參數對刀具耐用度也有重要影響。

切削速度與刀具耐用度的關系：切削速度與刀具耐用度的關系是用實驗方法求得的。實驗表明切削速度對使用壽命的影響小，即刀具的切削性能較好。

進給量、切削深度與刀具耐用度的關系：切削速度對刀具使用壽命的影響最大，沈陽第一機床廠其次是進給量，切削深度影響最小。所以在優選切削用量以提高生產率時，數控車床其選擇先后順序應為：首先盡量選用大的切削深度d，然后根據加工條件和加工要求選取允許的最大進給量／，最后才在刀具使用壽命或機床功率所允許的情況下選取最大的切削速度wc。4)數控鏜銑類刀具選擇 鏜銑類數控機床按加工方式不同可分為鉆削刀具、鏜削刀具、銑削刀具、螺紋加工刀具、鉸削刀具等。

①鉆削刀具。數控車床鉆削是鏜銑類數控機床在實心材料上加工出孔的常見辦法。鉆削還用于擴孑L、锪孑L。鉆頭按結構分類有整體式、刀體焊接式、刀刃焊接式、可轉位鉆頭；按柄部形狀分類可分為直柄鉆頭、加工中心直柄扁尾鉆頭、(莫氏)錐柄鉆頭；按刃溝形狀分類有右螺旋鉆頭、左螺旋鉆頭、直刃鉆頭；按刀體截面形狀分類有內冷鉆頭、雙刃帶鉆頭、乎刃溝鉆頭；按長度分類有標準鉆頭、長型鉆頭、短型鉆頭；按用途分有中心鉆、擴孔鉆、锪鉆、階梯鉆、導 向鉆等。

a．中心鉆。中心鉆先在實心工件上加工出中心孔，起到定位和引導鉆頭的作用。

b．麻花鉆。麻花鉆一般為高速鋼材料，制造容易，價格低廉，應用廣泛。但標準麻花鉆有許多缺點，如：不利屑的卷曲、切削性能差、排屑性能差、磨損快。

c．修磨麻花鉆。針對標準麻花鉆的缺點，可對其進行修磨，一般有以下幾種方法：修磨主切削刃；修磨橫刃；修磨前刀面；修磨棱邊；修磨分屑槽。d．擴孔鉆。加工中心應用擴孔鉆，加工效率高，質量好。e．锪鉆。用于加工沉頭孔和端面凸臺等。

f．硬質合金可轉位式鉆頭。用于擴孔，數控車床也可加工實心孔，加工中心加工效率高、質量好。

g．加工中心用槍鉆。用于長徑比在5以上的深孑Lh口工。

②鏜削刀具。分為單刃鏜刀、雙刃鏜刀。

a．單刃鏜刀。單刃鏜刀是把類似車刀的刀尖裝在鏜刀桿上而形成的。刀尖在刀桿上的安裝位置有兩種：刀頭垂直鏜桿軸線安裝，適于加工通孔；刀頭傾斜鏜桿軸線安裝，適于盲孔、臺階孔的加工。

b．雙刃鏜刀。雙刃鏜刀常用的有定裝式、機夾式和浮動式三種。雙刃鏜刀的好處是徑向力得到平衡，工件孑L徑尺寸由鏜刀尺寸保證。浮動鏜刀的刀塊能在徑向浮動，加工時消除了機床、刀具裝夾誤差及鏜桿彎曲等誤差，但不能矯正孔直線度誤差和孑L的位置度誤差。

③銑削刀具。

a．端銑刀。端銑刀主要用于加工平面，數控車床但是主偏角為90‘的端銑刀還能用于加工淺臺階。端銑刀一般做成可轉位式。

b．立銑刀。立銑刀使用靈活，有多種加工方式。立銑刀按構成方式可分為整體式、焊接式和可轉位式三種；按功能特點可分為通用立銑刀、鍵槽立銑刀、平面立銑刀、球頭立銑刀、圓角立銑刀、多功能立銑刀、倒角立銑刀、T形槽立銑刀等。

c．盤形銑刀。包括槽銑刀、兩面刃銑刀、三面刃銑刀。槽銑刀有一個主切削刃，用于加工淺槽。兩面刃銑刀有一個主切削 刃、一個副切削刃，可用于加工臺階。三面刃銑刀有一個主切削刃、加工中心兩個副切削刃，用于切槽及加工臺階。鋸片銑刀比槽銑刀更窄，用于切斷、切窄槽。

d．成形銑刀。為了提高效率，滿足生產要求，有些零件可以采用成形銑刀進行銑削。④鉸削刀具。鉸刀主要用于孔的精加工及高精度孑L的半精加工。圓柱鉸刀比較常見，但其加工性能不是很好，且無法加工有鍵槽的孔。加工中心廣泛應用帶負刃傾角的鉸刀和螺旋齒鉸刀。螺旋齒鉸刀有兩種，一種是普通螺旋齒鉸刀，其刀齒有一定的螺旋角，切削平穩，能夠加工帶鍵槽的孔；另一種是螺旋推鉸刀。其特點是螺旋角很大，切削刃長，連續參加切削，數控車床所以切削過程平穩無振動，切屑呈發條狀向前排出，避免了切屑擦傷已加工孑L壁。

⑤螺紋加工刀具。加工中心一般使用絲錐作為螺紋加工刀具，絲錐加工螺紋的過程叫攻螺紋。一般絲錐的容屑槽制成直的，也有的做成螺旋形。螺旋形容屑槽排屑容易，切屑呈螺旋狀。加工右旋通孔螺紋時，選用左旋絲錐；加工右旋盲孔螺紋時，選用右旋絲錐。

⑥刀柄。鏜銑類數控機床使用的刀具種類繁多，而每種刀具都有特定的結構及使用方法，要想實現刀具在主軸上的固定，必須有一中間裝置，該裝置必須能夠裝夾刀具又能在主軸上準確定位。裝夾刀具的部分(直接與刀具接觸的部分)叫工作頭，而安裝工作頭又直接與主軸接觸的標準定位部分就叫刀柄。加工中心一般采用7；24錐柄，加工中心這是因為這種錐柄不自鎖，并且與直柄相比有高的定心精度和剛性。數控車床刀柄要配上拉釘才能固定在主軸錐孔上，刀柄與拉釘都已標準化，刀柄型號主要有30、40、45、50、60等，刀柄標志代號有JT、BT、ST等，其中JT表示以國際ISO 7388、美< ⑦鏜銑類裝夾工具系統。加工中心的工具系統是刀具與加工中心的連接部分，由工作頭、刀柄、拉釘、接長桿等組成，起到固定刀具及傳遞動力的作用。數控車床工具系統是能在主軸和刀庫之間交換的相對獨立的整體。機床工具系統的性能往往影響到加工中心的加工效率、質量、刀具的壽命、切削效果。另外，加工中心使用的刀柄、刀具數量繁多，合理地調配工具系統對成本的降低也有很大意義。

加工中心使用的工具系統是指鏜銑類工具系統，可分為整體式與模塊式兩類。

a．整體式工具系統把刀柄和工作頭做成一體，使用時選用不同品種和規格的刀柄即可使用，優點是使用方便、可靠，缺點是刀柄數量多。

b．模塊式工具系統是指刀柄與工作頭分開，做成模塊式，然后通過不同的組合而達到使用目的，減少了刀柄的個數。(5)加工中心刀庫及換刀方法

①刀庫。刀庫是用來儲存加工刀具及輔助工具的，數控車床是自動換刀裝置中最主要的部件之一。由于多數加工中心的取送刀具位置都是在刀庫中某一固定刀位，因此刀庫還需要有使刀具運動的機構來保證換刀的可靠性。刀庫中刀具的定位機構是用來保證要更換的每一把刀具或刀套都能準確地停在換刀位置上。機床其控制部分可以采用簡易位置控制器，或類似半閉環進給系統的伺服位置控制，也可以采用電氣和機械相結合的銷定位方式，一般要求其綜合定位精度達到o．1～亂5mm，即可采用電動機或液壓系統為刀庫轉動提供動力。

a．刀庫的類型按刀庫的結構形式可分為圓盤式刀庫、鏈式刀庫和箱型式刀庫，前兩種較為常見。

圓盤式刀庫其結構簡單，應用也較多。但因刀具采用單環排列，空間利用率低，因此出現了將刀具在盤中采用雙環或多環排列的形式，以增加空間利用率。但這樣使刀庫的外徑擴大，轉動慣量也增大，選刀時間也長，所以，圓盤式刀庫一般用于刀具容量較小的刀庫。

鏈式刀庫，適用于刀庫容量較大的場合。數控車床鏈的形狀可以根據機床的布局配置，也可將換刀位突出以利于換刀。當需要增加鏈式刀庫的刀具容量時，只需增加鏈條的長度，在一定范圍內，機床無需變更刀庫的線速度及慣量。一般刀具數量30一120把時都采用鏈式刀庫。

另外，按設置部位的不同，刀庫可以分為頂置式、側置式、懸掛式和落地式等多種類型。按交換刀具還是交換主軸，刀庫可分為普通刀庫(簡稱刀庫)和主軸箱刀庫。

b．刀庫的容量確定。刀庫的容量首先要考慮加工工藝的需要。對若干種工件進行分析表明，各種加工所必需的刀具數量是4把銑刀可完成工件95％左右的銑削工藝，10把孔加工刀具可完成70％的鉆削工藝，因此14把刀的容量就可完成70％以上工件的鉆銑工藝機床。如果從完成工件的全部加工所需的刀具數目統計，數控車床則80％的工件(中等尺寸，復雜程度一般)完成全部加工任務所需的刀具數為40種以下。所以對于一般的中、小型立式加工中心，配有14～40把刀具的刀庫就能夠滿足70％一95％工件的加工需要。

c．刀庫的選刀方式。目前，加工中心刀庫使用的選刀方式有順序選刀和任意選刀兩種。順序選刀是在加工之前將加工零件所需刀具按照工藝要求依次插入刀庫的刀套中，／頃序不能有差錯，加工時按順序調刀。加工不同的工件時必須重新調整刀庫中的刀具順序，因而操作十分繁瑣，而且加工同一工件中各工序的刀具不能重復使用。這樣就會增加刀具的數量，而且由于刀具的尺寸誤差也容易造成加工精度的不穩定。數控車床其優點是刀庫的驅動和控制都比較簡單，機床因此這種方式適合加工批量較大、工件品種數量較少的中、小型自動換刀裝置。

隨著數控系統的發展，目前絕大多數的數控系統都具有刀具任選功能。任選刀具的換刀方式可以有刀套編碼、刀具編碼和記憶等方式。數控車床刀具編碼或刀套編碼都需要在刀具或刀套安裝用于識別的編碼條，搖臂鉆床一般都是根據二進制編碼原理進行編碼。

刀具編碼選刀方式采用了一種特殊的刀柄結構，并對每把刀具編碼。由于每把刀具都具有自己的代碼，刀具可以放在刀庫中的任何一個刀座內，這樣不僅刀庫中的刀具可以在不同的工序中多次重復使用，而且換下的刀具也不用放回原來的刀座，這對裝刀和選刀都十分有利，刀庫的容量也可以相應地減少，而且還可以避免由于刀具順序的差錯所造成的事故。但是由于每把刀具上都帶有專用的編碼系統，使刀具的長度加長，制造困難，刀具剛度降低，同時使得刀庫和機械手的結構也變得復雜。對于刀套編碼的方式，一把刀具只對應一個刀套，從一個刀套中取出的刀具必須放回同一刀套中，取送刀具十分麻煩，換刀時間長。因此，無論是刀具編碼還是刀套編碼都給換刀系統帶來麻煩。搖臂鉆床目前，絕大多數加工中心都使用記憶式的任選換刀方式。這種方式是第一次給刀庫裝刀時，控制系統記憶刀庫中的每個刀套號和該刀套上的刀具號，刀具在使用中不一定被送還到原來的刀套上，但是控制系統仍能記住該刀具號所在的新刀套號。數控車床這種方式有利于縮短換刀、選刀時間。由于這種方式經常改變刀具號與刀套的對應關系，所以在重新啟動機床時必須使刀庫回零，校驗一下顯示器上顯示的內容與實際刀具的情況。

刀庫選刀方式一般采用就近移動原則，即無論采取哪種選刀方式，在根據程序指令把下一工序要用的刀具移到換刀位置時，都要向距離換刀最近的方向移動，以節省選刀時間。

②換刀及刀具交換裝置。數控機床的自動換刀系統中，實現刀庫與機床主軸之間刀具傳遞和刀具裝卸的裝置稱為刀具交換裝置。刀具的交換方式通常分為無機械手換刀和有機械手換刀兩大類。a．無機械手換刀的方式是利用刀庫與機床主軸的相對運動實現刀具交換。這種換刀機構不需要機械手，結構簡單、緊湊。由于交換刀具時機床不工作，所以不會影響加工精度，數控車床但會影響機床的生產率。其次因刀庫尺寸限制，裝刀數量不能太多。這種換刀方式常用于小型加工中心。

b．采用機械手進行刀具交換的方式應用得最為廣泛，這是因為機械手換刀有很大的靈活性，搖臂鉆床而且可以減少換刀時間。機械手的結構類型多種多樣，因此換刀運動也有所不同。

(6)刀具安裝、標定及工件坐標系的建立

①刀具安裝。加工中心使用的刀具由刀桿、通用刀柄、拉釘三部分組成(刀柄和拉釘型號參考具體設備說明)，經裝配后方能根據加工需要依次裝入刀庫。

②加工中心常用對刀儀器。

量塊：一般用于刀具Z向標定。

Z向設定器：一般用于刀具Z向標定。

尋邊器：標定刀具X、y向位置。尋邊器常見有電子式和機械式兩種。

找正器：用于確定圓心。

機內對刀器：用于刀具X、y、Z向標定。

機外對刀儀：在機床外測量刀具長度、直徑和幾何角度等，不占機時。3D測頭：自動測量刀具X、y、Z向的位置和補償值。

③工件坐標系的建立。建立工件坐標系是數控加工的重要內容之一。數控車床建立工件坐標系實際就是將用戶選定的編程坐標系告知CNC系統，若不能正確建立工件坐標系，即使編程指令正確，機床仍可能產生誤動作。搖臂鉆床機床的誤動作有可能損壞刀具、機床，甚至可能會傷害到用戶。

由于數控加工中心系統功能不同，建立工件坐標系的具體方法有所不同。但基本原理相類似。

a．直接法。直接法即試切法。啟動主軸，選定一把基準刀接觸工件上表面，設置Zo，即將基準刀Z向補償值設為“o”；其他刀也觸碰同一表面，標定其他刀的Z向補償值。用刀具接觸工件側面設置X。、Yo。測量刀具直徑或根據刀具公稱直徑確定刀具半徑補償值。b．間接法。刀具不旋轉，選擇一把基準刀接觸量塊或Z向設定器，設置Z。將基準刀Z向補償值設為“0”，其他刀觸碰同一表面，標定Z向補償值。Xo、y。及刀具半徑補償值的確定相同。

c．機內對刀。機內對刀通常使用機床自備的機內對刀儀。數控車床以主軸端面為基準，各把刀具從Z向觸碰對刀儀，系統自動測出各刀相對某一基準點的長度作為刀具長度補償值(每把刀的長度補償值均不為“o

第五篇：刀具長度補償的理解與應用

數控加工中心刀具補償的研究與應用

謝民雄

萬向錢潮(桂林)汽車底盤部件有限公司

摘要: 刀具補償是一個很重要的數控功能;數控加工中心加工一個零件通常需要數把刀，CNC系統通過補償指令完成各把刀具補償功能，以保證在加工過程中各把刀移動到正確的位置和下降到正確的高度。理解領會刀具補償的方式特點和正確應用刀具補償各項功能，對于在工作生產中提高工作效率，保證安全生產具有十分重要的意義。關鍵詞:刀具補償;方式特點；安全生產

加工中心本質上就是數控銑床,但是相對于數控銑床則多增加了刀庫和自動換刀裝置，在加工過程中由程序自動選刀和換刀.由于加工中心常用來加工形狀復雜、工序多、精度要求較高的零件,因而加工一個零件需用幾把或十幾把刀具甚至更多.由于每把刀具的直徑大小和長度都是不同的，在對被加工零件確定工件坐標系零點后,有必要引入刀具補償功能，以保證在加工過程中各把刀下降到正確的高度和以正確的刀具路徑進行切削加工。刀具補償可分為刀具長度補償和刀具半徑補償。長度補償是指主軸軸向的補償,也就是銑刀軸向的補償，而對于銑刀徑向的補償,也就是每把銑刀直徑大小不一樣,在直徑方向的補償叫半徑補償。

一． 刀具半徑補償

1．刀具半徑補償意義:

數控加工中心在程序運行時將刀具當做一個點做軌跡運動。比如用刀具R3銑邊長100的正方形凸臺時，程序按邊長100的正方形尺寸輸入，而刀具軸心的軌跡是邊長106的正方形，則工件上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形。假如不用刀具半徑補償功能，則加工時刀具軸心的軌跡是邊長100的正方形，則工件上銑削出的是邊長為94的正方形凸臺，不符合圖紙尺寸的要求。

2．指令格式

G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 IP_D_ G41：刀具半徑左補償 G42：刀具半徑右補償

半徑補償僅能在規定的坐標平面內進行，使用平面選擇指令G17、G18或G19可分別選擇XY、ZX或YZ平面為補償平面。半徑補償必須規定補償號，由補償號D存入刀具半徑值，則在執行上述指令時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補償值。由于刀補的建立必須在包含運動的程序段中完成，因此以上格式中，也寫入了GOO(或GO1)。在程序結束前應取消補償。3．刀具半徑補償的應用

刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由于B功能刀具半徑補償只根據本段程序進行刀補計算，不能解決程序段之間的過渡問題，要求將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工藝性不好；C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓來編程，因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償

刀具半徑補償的方向怎么樣判斷呢？判斷的方法：“順著刀具運行的方向”上看去刀具在工件的左面為左補償，刀具在工件的右面為右補償。補償可以為“負”，當刀具半徑補償取負值時，G41和G42的功能互換。

刀具的半徑值預先存入存儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一個程序需用到幾把刀時，建議刀具號Txx和存儲器Dxx相對應，即T1號刀具半徑補償值相應地使用D01號存儲器，這樣加工時不容易搞錯。執行刀具半徑補償后，數控系統自動計算，并使刀具按照計算結果自動補償。在加工的過程中，如果零件輪廓尺寸與圖紙尺寸有差別，就可以通過修正存儲器Dxx中的半徑補償值，再重新運行程序以達到要求。取消刀具半徑補償用G40，也可用D00取消刀具半徑補償。使用中需注意：建立、取消刀補時，G41、G42、G40指令必須與G00或G01指令共段，即使用G41、G42、G40指令的程序段中必須同時使用G00或G01指令，而不得同時使用G02或G03，并且建立、取消刀補時所運行的直線段的長度要大于所要補償的刀具半徑值，否則補償功能不起作用；而在補償方式中，寫入2個或更多刀具不移動的程序段（輔助功能，暫停等等），刀具將產生過切或欠削。

二．刀具長度補償

1．刀具長度補償的意義

例如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到兩把刀,先用鉆頭鉆到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已經設定工件零點，而編程時一般都是讓刀具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是以鉆頭對刀確定工件座標系的Z原點，則鉆頭鉆削時不會撞刀。當換上鏜刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程序中同樣設定快速下降到Z3.這時當鏜刀比鉆頭短時，就會出現鏜孔鏜不通的現象，而當鏜刀比鉆頭長時就會出現撞刀。不設定刀具長度補償而在程序中通過修改Z地址值來保證加工零點的正確將會很容易出錯,因為程序長了各段地址代碼值不統一是很難檢查出錯誤的，而且在加工的過程中若刀具磨損了需要修改程序,若一個零件加工過程中同一把刀要加工幾個不同的面,那當這把刀磨損之后則要修改所有與這把刀相關的程序。而在編制程序中用上了刀具長度補償指令之后，當刀具磨損后，只需在相應的刀具長度補償號中修改長度補償值就可以了，不需要再修改程序，提高了工作效率，也保證了程序的安全運行。2． 刀具長度補償G43、G44、G49 系統規定除Z軸之外，其他軸也可以使用刀具長度補償，但同時規定長度補償只能同時加在一個軸上，要對補償軸進行切換，必須先取消對前面軸的補償。

2．1 指令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度補償“＋”。G44α___H___；刀具長度補償“－”。G49或H00：取消刀具長度補償。指令中用G43、G44指令偏移的方向，用H指令偏置量存儲器的偏置號；G43指令叫正向補償，即當用G43對刀具長度補償值指定一個正值時，刀具按照正向移動。G44指令叫負向補償，即當用G44對刀具長度補償值指定一個正值時，刀具按照負向移動。G43和G44是模態G代碼。它們一直有效，直到指定同組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應的偏置量存儲器中，存入相應的偏置值。以z軸補償為例，若指令 GOO G43 Z100.0 H01；并于H01中存入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，并將所求結果作為Z軸移動值。加工程序每調用不同的刀具的時候，都要先取消掉原先的刀具補償，再把新調用的刀具長度補償進去；而在程序結束前也要記得插入取消指令Ｇ49或H0.CNC系統中刀具長度補償功能與其他指令的關系 3．1刀具長度補償與半徑補償功能的關系

如果在零件的數控加工程序中，既有刀具長度補償又有刀具半徑補償(在控制器中補償)指令時，必須把含有長度補償的程序段寫在含有半徑補償的程序段前面，否則半徑補償無效

例如:在下面的程序段中: N50 GOOG41X20Y20D02 N60 GOOG43Z10 數控系統不執行刀具半徑補償若改為: N50 GOOG43Z10 N60 GOOG41X20Y20D02 則數控系統既執行刀具半徑系統又執行刀具長度補償指令.3．2刀具長度補償與其它指令的關系

a.G43,G44指令只能用于直線運動之中，在非直線運動語句中使用時會產生報警;b.G43,G44為同組模態指令，它們會自動取消上次刀具長度補償而不需要用專門的G49指令，為了安全起見，在一把刀加工結束或程序段結束時，都應取消刀具長度補償;c.刀具長度補償必須伴隨獨立的插補運動(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效;4．刀具長度補償值的確定

不同的設備系統, 有不同的對刀方式, 而不同的對刀方式，刀具長度補償的含意是不一樣的。如小巨人公司VTC-20B加工中心馬扎克系統,配上自動測量儀,它的長度補償是補償刀具的真正長度,即主軸錐孔端面中心至刀具刃口最底端的長度;而法蘭克系統中機上手動對刀時長度補償是指補償刀具從某一Z軸向基準高度下降到工件座標原點的距離,它補償的不是刀具的真正長度,而是刀具下降的距離。不同的刀具有不同的長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加工不同工件編程原點的零件時也有不同的長度補償值，這些不同的補償值可以分別寄存在不同的長度補償號H里面, 以備機床運行時程序隨時調用。

（1）機內手動對刀測量方式

讓Z軸回到機床參考點，這時機床座標系中X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個工件座標系（G54～G59任選一個都可），這時把Z值輸為零，再把刀具裝入主軸依次確定每把刀具與工件在機床坐標系中的Zo平面相接觸，即利用刀尖(或刀具前端)在Z方向上與工件坐標系原點的距離值作為長度補償值，即主軸下降后此時機床坐標系的Z坐標值直接作為每把刀的刀具長度補償值，注意數值的正負號不能漏。

（2）機外刀具自動預調儀測量方式

是在刀具預調儀上測出的主軸端面至刀尖的距離，輸入CNC的刀具長度偏置寄存器中作為刀長補償值，此時的刀長補償值是刀具的真正長度，是正值。

（3）自動測長裝置十機內對刀方式

設標準刀具的長度補償值為零，把在刀具預調儀上測出的各刀具長度與標準刀具的長度之差分別作為每把刀的刀具長度補償值.其中，比標準刀具長的記為正值，比標準刀具短的補償值記為負值.先通過機內對刀法測量出基準刀在返回機床參考點時刀位點在Z軸方向與工件坐標系原點的距離，并輸入工件編程座標系中。

5．刀具長度補償值測量方式的比較

用機上手動測量方法測量刀具長度補償值麻煩且需要很多占機調試時間，因此效率低，但投資少.當用同一把刀加工其它的工件時就要重新設置刀具長度補償值.用機外刀具預調儀或自動測長裝置測量不占用有效機時，把刀具調整工作事先在刀具預調儀上完成，而且機床在加工運行時，還可在對刀儀上測量其它刀具的長度，不必因為在機床上對刀而占用機床運行時間，提高效率，充分發揮加工中心的作用，但是需添置刀具預調儀設備，成本較高.使用刀具長度作為刀長補償，可以同一把刀具加工不同工件而不需修改刀具長度補償值。

三．G10可編程參數輸入指令在刀具補償中的應用

G10允許用戶在程序中設置偏置，用G10代替手工輸入刀具長度偏置、半徑補償、工件坐標系偏置等；G10的功能如下：

1、改變工件坐標系，G10L2P__IP__;

2、刀具壽命管理，G10L3P__;

3、在附加工件坐標系中設置工件零點偏移，G10L20P__IP__;

4、改變刀具補償值，G10L10(11/12/13)P__R__;

5、參數的輸入，G10L50;: l“ E” }2 b* ^9 e（1）P: 選擇的特殊偏置，由于P是跟隨在L后面的選項，在不同的L種類中P的含義不同。

G10L10/L11 P__R__中：P__用來指定刀具長度補償H代碼。如：G10 L10 P1 ? P1表示H01 G10L12/L13 P__R__中：P__用來指定刀具半徑補償D代碼。如：G10 L12 P1 ? P1表示D01 G10L2 P__IP__中：P0、P1-P6用來表示基本偏置EXT、G54-G59工件坐標系。（P1=G54、P2=G55、P3=G56、P4=G57、P5=G58、P6=G59）如 G10 L2 P0 ?P0表示EXT基本坐標系。G10 L2 P1 ?P1表示G54工件坐標系。7 G10L20 P__IP__中：P__用來表示附加工件坐標系。（2）R:長度或直徑偏置量的絕對值或相對量。L10中：R用來表示長度偏置的絕對值。G10 L10 P1 R100.3 表示長度H01里面輸入100.3 L11中：R用來表示長度偏置的增量值。& i F(V“ n(m8 k9 C& ] G10 L11 P1 R2.1 表示在原有的長度H01里面增加2.1 L12中：R用來表示半徑偏置的絕對值。

G10 L12 P1 R4.1 表示半徑補償D01里面輸入刀補4.1(K-@9 }6 j” L13中：R用來表示半徑偏置的增量值。

G10 L13 P1 R-0.1 表示在原有的半徑D01里面減去0.15 Q% q8 }8（3）R值可以疊加使用，例如： G10 L10 P1 R100.3 G10 L11 P1 R2.1 運行該程序段后刀具長度補償偏置里面實際值為102.4 G10 L12 P1 R4.1 G10 L13 P1 R-0.1" y(@, b0 z9 j% w7 t(j!?.k

運行該程序段后刀具半徑補償偏置里面實際值為4.00 F8 g& A: ^+ `(];Z$ p' 充分理解和掌握刀具補償的含意，熟練運用加工中心刀具各項補償功能，對于在工作中優化程序編制，程序安全運行和提高生產郊率具有重要的意義。