FANUC三维刀具补偿:固定分母下,IJK为何同时决定方向与补偿量?
依据30i/31i/32i-B加工中心手册,在非零固定分母条件下比较IJK原值、加倍与单位化三种输出。解释方向相同而位移不同的原因,并核对零分量、启动模式和圆弧保持向量的边界。
后处理把I、J、K同时乘2,或者把它们换算成长度为1的向量,方向都没有改变。但在本文讨论的FANUC三维刀具补偿配置中,这种改写会改变补偿位移,不能当作纯粹的输出格式调整。
先限定补偿类型与固定分母条件
FANUC 30i/31i/32i-B加工中心手册B-64484EN-2/03,§6.9第240–242页及附录第389页(原厂手册公开镜像)定义的是3-dimensional tool compensation。本文限定机床具有该功能、采用G41正向补偿,且5011已配置为非零固定分母;没有提供参数更改建议。
该手册覆盖30i-B、31i-B、31i-B5与32i-B,具体可用功能仍取决于机型配置。本节IJK表示三维补偿方向及相关幅度数据,不能外推成所有五轴刀具接触点或刀轴指令的通用定义。
三个分量如何共同决定补偿位移
原厂给出的分量关系是V=(ri/p,rj/p,rk/p):i、j、k来自IJK,r为D所选的补偿值,p为这里已确认的固定分母。由欧氏长度定义自行推导,|V|=|r/p|√(i²+j²+k²)。p固定时,输入向量的长度会直接影响补偿向量长度。
自拟统一毫米输入模型,补偿表中r=10 mm,固定p=5。D后的编号只是选表,不是直接代表10 mm。下面三组IJK方向完全相同,却给出不同位移。
| 后处理输出方式 | IJK数值 | 所得V,mm | |V| |
|---|---|---|---|
| 原始向量 | (3,0,4) | (6,0,8) | 10 mm |
| 所有分量乘2 | (6,0,8) | (12,0,16) | 20 mm |
| 换算成单位向量 | (0.6,0,0.8) | (1.2,0,1.6) | 2 mm |
例如第一行Vx=10×3/5=6,Vz=10×4/5=8,长度√(6²+8²)=10;第三行虽保留方向,却把位移缩小到原来的1/5。固定分母正是允许程序同时表达方向和幅度的一种方式,不能在不了解约定时对IJK自动归一化。
零分量与省略地址也不等价
第241页要求:在补偿取消状态启动三维补偿时,I、J、K必须齐全,缺少任何一个则进入二维刀具补偿。例中的J为0仍是一个明确分量;若后处理把J地址整个省去,就会改变启动条件。审核输出时应把数值缩放与删除零地址作为两种独立变化检查。
先验证直线段,再核对其他插补
第242页说明,圆弧、螺旋及渐开线插补保持前一段生成的补偿向量,不能把上表按新IJK重算的结果当作这些插补过程中的连续法向补偿。
离线核对可先选明确按本节生成向量的直线段,将实际IJK、补偿表值和已确认的固定分母分别代入,比较三个分量。若方向相同而模长相差整数倍,应追查输入向量是否被缩放;若模式已不同,则先检查启动地址是否齐全。本文模型没有切入退刀内容,不是可执行切削程序。其他补偿资料见OPTION栏目。
