刀具半径补偿的基本概念

硬质合金刀具补偿（偏置）概念在我们生活中应用很多。例如，汽车驾驶员在驾驶汽车绕过一块石头的时候，会让汽车靠石头的一边绕过石头，而且要考虑到汽车是有一定宽度的，所以让汽车中心线远离石头至少半个车宽的距离。二十世纪六七十年代的数控加工中没有补偿的概念，所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程，容易产生错误。补偿的概念出现以后极大地提高了编程的工作效率。PCBN（聚晶立方氮化硼）是在高温高压下将微细的CBN材料通过结合相(TiC、TiN、Al、Ti等)烧结在一起的多晶材料，是目前利用人工合成的硬度仅次于金刚石的刀具材料，它与金刚石统称为超硬刀具材料。

在数控加工中有三种补偿：刀具半径补偿、刀具长度补偿、夹具补偿。这一章主要介绍刀具半径补偿的原理。

根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。

由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只需修改相应的偏置参数即可。G10L10/L11P__R__中：P__用来代表刀具长度补偿H代码。  加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序

涂层刀具的特点

常用的塑料粉碎机刀片磨损的检查方法可以分为两大类，一类是直接测量法，它是在非切削时间内，直接测量或者通过工件尺寸的变化来测量塑料粉碎机刀片的磨损量；

另外就是间接测量法，它是在切削时测定于刀具有关的物理量，比如切屑力、振动与噪音、切削温度、已加工表面的出早程度的变化来判断刀具的磨损。如果塑料粉碎机刀片和粉碎槽过度损耗，也会直接导致粉碎机不能充分发挥性能，尤其是金属粉碎机，工作强度比煤矸石粉碎机和页岩粉碎机都要大，损耗更明显,一旦部件过度损耗后就不能提高生产能力。“软”涂层刀具追求的目标是低摩擦系数，也称为自润滑刀具，它与工件材料的摩擦系数很低，只有0。

所以当粉碎机械操作人员发现机械进入过度磨损这个状态后，就应该及时更换模具或者刀具；以科学的方法处理粉碎机刀片磨损的问题，确保粉碎生产作业持续地进行下去，为企业创收更大的利益。

本公司生产的粉碎机刀片全部是由高耐磨钢材打造而成，但毕竟塑料粉碎机刀片属于工作强度大的粉碎设备工具，磨损度也较大，即使用耐磨性再强的钢材原料，也难免会在长时间使用后而导致磨损的情况发生。那么如何处理粉碎机刀片的磨损问题?如何降低甚至避免机械设备的磨损对生产带来不利影响呢？至此刀片已被生产出来，工作人员会使用显微镜对每批产品进行抽检，确保质量符合要求。

对于粉碎机刀片的磨损形式来说；可以分为磨损和破碎两大类，前者是连续的逐渐磨损，后者包括塑性破碎和脆性破碎，比如崩刃、碎断、剥落、裂纹破碎等形式。

一般来说，粉碎机设备内部安装的塑料粉碎机刀片磨损到一定的限度后就不应该在继续使用，不然会影响机械的工作性能和生产效率；6）在选择刀尖圆弧偏置方向和刀沿位置时，要特别注意前置刀架和后置刀架的区别。而此时，这个磨损限度就称之为磨钝标准。当粉碎机刀片的刀刃使用限度超过了磨钝标准后，再继续使用下去就会以更快的速度被损耗/破损，也就是进入快速磨损阶段。

前角在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。机械刀具前刀面在基面之下时为正前角，刀具前刀面在基面之上时为负前角。前角一般在-5°～ 25°之间选取。前角选择的原则：前角的大小主要解决刀头的坚固性与锋利性的矛盾。因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。涂层刀具可以提高加工效率、提高加工精度、延长使用寿命、降低加工成本。其次要根据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值。基本原则是:塑性越大的金属前角越大，像铸铁这类几乎没塑性的前角要取到负值

后角在正交平面内测量的主后刀面与切削平面间的夹角。后角不能为零度或负值，一般在6°～12°之间选取。后角选择的原则：首先考虑加工性质。精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值。其次考虑加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增强刀头的坚固性；反之，后角应取小值。烧结工艺中的收缩比例约为50%，因此烧结后刀片大小仅为之前的一半。

主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。主偏角一般在30°～ 90°之间选取。主偏角的选用原则：首先考虑车床、夹具和刀具组成的车工工艺系统的刚性，如车工工艺系统刚性好，主偏角应取小值，这样有利于提高车刀使用寿命和改善散热条件及表面粗造度。故无法预计刀具半径造成的下一段轨迹对本段轨迹的影响C刀补采用一次对两段进行处理的方法。其次要考虑加工工件的几何形状，当加工台阶时，主偏角应取90°，加工中间切入的工件，主偏角一般取60

?常规刀具材料的基本性能

1) 高速钢。高速钢是一种加入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢，其含碳量为0.7%——1.05%。高速钢具有较高耐热性，其切削温度可达600℃，与碳素工具钢及合金工具钢相比，其切削速度可成倍提高。

2) 陶瓷。与硬质合金刀具相比，陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性。陶瓷材料的缺点是脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差，这也是近几十年来人们不断对其进行改进的***。刀具材料可分为三大类：①氧化铝基陶瓷。②氮化硅基陶瓷。CBN的突出优点是热稳定性比金刚石高得多，可达1200℃以上(金刚石为700～800℃)，另一个突出优点是化学惰性大，与铁元素在1200～1300℃下也不起化学反应。③氧化铝复合陶瓷。

3) 金属陶瓷。金属陶瓷的切削效率和工作寿命高于硬质合金、涂层硬质合金刀具，加工出的工件表面粗糙度小；②通用性强：涂层刀具通用性广，加工范围显著扩大，一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用。由于金属陶瓷与钢的粘结性较低，因此用刀具取代涂层硬质合金刀具加工钢制工件时，切屑形成较稳定，在自动化加工中不易发生长切屑缠绕现象，零件棱边基本没有毛刺。金属陶瓷的缺点是抗热震性较差，易碎裂，因此使用范围有限。

4) 超硬材料。人造金刚石、立方氮化硼(CBN)等具有高硬度的材料统称为超硬材料。金刚石是世界上已知的硬物质，并具有高导热性、高绝缘性、高化学稳定性、高温半导体特性等多种优良性能，可用于铝、铜等有色金属及其合金的精密加工，特别适合加工非金属硬脆材料。CVD金刚石是指用化学气相沉积法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜，CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性。

5) 硬质合金。硬质合金刀具的硬度已达98——93HRA，在1000℃的高温下仍具有较好的红硬性，其耐用度是高速钢的几十倍。硬质合金是由WC、TiC、TaC、NbC、VC等难熔金属碳化物以及作为粘结剂的铁族金属用粉末冶金方法制备而成。与高速钢相比，它具有较高的硬度、耐磨性和红硬性；与超硬材料相比，它具有较高的韧性。涂层刀具是在韧性较好刀体上，涂覆一层或多层耐磨性好的难熔化合物，它将刀具基体与硬质涂层相结合，从而使刀具性能大大提高。