加工中心中刀具半径补偿的有关问题

加工中心中刀具半径补偿的有关问题

摘要：本文主要介绍了零件在铣削加工中心加工时刀具的半径补偿的有关常见问题。

关键词：刀具半径补偿。

刀具半径补偿是数控铣削加工中的常用功能，本文就数控铣削加工中刀具半径补偿的建立和取消、刀具半径补偿量的指定和计算方法、刀具半径补偿功能的应用等进行了介绍。

在加工中心上进行工件轮廓的数控铣削加工时，由于存在刀具半径，使得刀具中心轨迹与工件轮廓(即编程轨迹)不重合。如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹，即在编程时给出刀具的中心轨迹，如图1所示的点划线轨迹进行编程。其计算相当复杂，尤其是当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，并修改程序。这样既复杂繁锁，又不易保证加工精度。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控程序只需按工件轮廓编写，加工时数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。

图1

1. 刀具半径补偿量的指定

数控系统的刀具半径补偿就是将计算刀具中心轨迹的过程交由数控系统执行，编程员假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程。因此，这种编程方法也称为对零件的编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中。在加工过程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改放在刀具半径偏置寄存器中的刀具半径值或者选用存放在另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。

现代数控系统一般都设置有若干个可编程刀具半径偏置寄存器，并对其进行编号，专供刀具补偿之用，可将刀具补偿参数（刀具长度、刀具半径等）存入这些寄存器中。在进行数控编程时，只需调用所需刀具半径补偿参数所对应的寄存器编号即可。实际加工时，数控系统将该编号对应的刀具半径偏置寄存器中存放的刀具半径取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心运动轨迹。

在进行数控加工前，必须预先设置好刀具半径补偿量。刀具半径经补偿量的指定，通常由有关代码指定刀具补偿号，并在代码补偿号中输入刀具半径补偿量，刀具补偿号必须与刀具编号相对应。在加工中，如果没有更换刀具，则该刀具号的补偿量一直有效。

对于刀具半径补偿量的确定，如果是标准刀具第一次使用，可以采用刀具厂

家提供的有关参数来确定，如果是已使用过或重磨过的刀具，则应根据实测数据来确定。

2. 刀具半径补偿的建立与撤消

数控铣削加工刀具半径补偿分为刀具半径左补偿和刀具半径右补偿，分别用G41和G42定义。根据ISO标准，沿刀具前进方向当刀具中心轨迹位于零件轮廓右边时，称为刀具半径右补偿，如图2a所示。反之称为刀具半径左补偿，如图2b所示。当不需要进行刀具半径补偿时，则用G40取消刀具半径补偿。

图2

(1)刀具半径补偿的建立

刀具半径补偿的建立就是在刀具从起刀点(起刀点位于零件轮廓之外，距离加工零件轮廓切入点较近)以进给速度接近工件时，刀具中心轨迹从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个刀具半径值的过程。刀具半径补偿偏置方向由G41(左补偿)或G42(右补偿)确定，如图3所示。

在图3中，建立刀具半径左补偿的有关指令如下：

N10 G90 G92 X-10. Y-10. Z0；定义程序原点，起刀点坐标为(-10，-10，0)。

N20 S900 M03；启动主轴。

N30 G17 G01 G41 X0 Y0 D01；建立刀具半径左补偿，刀具半径偏置寄存号D01。N40 Y50. ；定义首段零件轮廓。

其中，D01为调用D01号刀具半径偏置寄存器中存放的刀具半径值。

建立刀具半径右补偿的有关指令如下：

N30 G17 G01 G42 X0 Y0 D01；建立刀具半径右补偿。

图3

(2)刀具半径补偿的取消

与建立刀具半径补偿过程类似，在零件最后一段刀具半径补偿轨迹加工完成后，刀具撤离工件，回到退刀点，在这个过程中应取消刀具半径补偿，其指令用G40。退刀点也应位于零件轮廓之外，距离加工零件轮廓退出点较近，可以与起刀点相同，也可以不相同。在图3中假如退刀点与起刀点相同的话，其刀具半径补偿取消过程的命令如下：

N100G01X0Y0；加工到工件原点。

N110G01G40X-10Y-10；取消刀具半径补偿，退回到退刀点。

(3)注意事项

☆G41、G42为模态指令；

☆G41(或G42)必须与G40成对使用；

☆编入G41(或G42)、G40程序段，用G01(G40程序段亦可用G00，但一般用G01)功能及对应坐标参数；

☆G41(或G42)与G40之间的程序段不得出现任何转移加工，如镜像、子程序加工等。

3.刀具半径补偿量的变化

在刀具半径补偿代码中输入的刀具半径补偿量是一个标量数值，而数控系统内部认定的补偿量是一个补偿矢量，补偿矢量由数控系统自行计算。补偿矢量的大小与刀具补偿代码指定的补偿量相等，其方向在每个程序段中随刀具的移动不断变化。

刀具半径补偿量的变化一般在换刀时出现。对连续的程序段，当刀具半径补偿量变化时，某一程序段终点的矢量（同时也是下一程序段起点的矢量）要用该程序段指定的刀具补偿量进行计算，如图4所示。

图4

4.刀具半径补偿量的正负与刀具的刀心轨迹

在数控程序的编制中，一般我们把刀具的半径补偿量在补偿代码中输入为正值(+)，如果把刀具半径补偿量设为负值(—)时，在走刀轨迹方向不变的情况下，则相当于把数控程序中的补偿位置指令，G41、G42互换，即加工工件外侧的刀具变为在内侧加工，如图5a、图5b所示。在加工表面不变的情况下，刀具走刀轨迹方向将发生相应的变化。

图5a 图5b

5.刀具半径补偿的开始与Z轴的切入操作

开始切削加工前，在离开工件的位置预先加上工刀具半径补偿（通常在XOY 平面或与XOY平面平行的平面上），之后进行Z轴方向的切入。为保证程序运行后得到正确的工件轮廓而不产生过切，编程时必须注意加工程序的结构。

如图6所示，在XOY平面内(或平行于XOY平面的平面内)使用刀具半径补偿功能(有Z轴移动)进行轮廓切削，设起点在(0，0，100)处，当刀具半径补偿从起点开始时，由于接近工件及切削工件时要有Z轴移动，按以下程序加时就会出现过切现象，并且系统不会报警停止。

图6a

图6b

O 0001

N1 G90 G54 S1000 M03 ；

N2 G00 Z100 ；

N3 X0 Y0 ；

N4 G01 G41 X20 Y10 D01 F100 ；

N5 Z2 ；

N6 Z-10 ；

N7 Y50 ；

N8 X50 ；

N9 Y20 ；

N10 X10 ；

N11 G00 Z100 ；

N12 G40 X0 Y0 ；

N13 M05 ；

N14 M30 ；

根据刀具半径补偿功能编程规则，在XOY平面内(或平行于XOY平面的平面内)建立刀具半径补偿后，不能连续出现两段Z轴的移动指令，否则会出现补偿位置不正确。当半径补偿从N4程序段开始建立的时候，数控系统只能预读其后的两个程序段，而N5、N6两段程序段都是Z轴移动指令，没有XOY平面内的坐标移动，系统无法判断下一步补偿的矢量方向，这时系统并不报警，补偿照样进行，但是N4程序段执行后刀心轨迹目标点发生了变化，不再是图中的P点，而是如图6b所示的P1点，这样就产生了过切(图中阴影部分)。为避免这种过切，可以在建立半径补偿之前，选择一个不会发生干涉的安全位置，使Z轴以快速运动接近工件后，再以进给速度进给到切削深度。将上述程序改为：

N1 G90 G54 S1000 M03；

N2 G00 Z100；

N3 X0 Y0；

N4 Z5；

N5 G01 Z-10 F100；

N6 G41 X20 Y10 D01；

N7 Y50；

N8 X50；

N9 Y20；

N10 X10；

N11 Z100；

N12 G40 X0 Y0 M05；

N13 M30；

采用这个程序段进行加工，就可以避免过切的产生。

6.刀具半径补偿功能的应用

(1)刀具因磨损、重磨、换新而引起刀具直径改变后，不必修改程序，只需在刀具参数设置中输入变化后刀具直径。如图7所示，1为未磨损刀具，2为磨损后刀具，两者直径不同，只需将刀具参数表中的刀具半径r1改为r2，即可适用同一程序。

图7

(2)用同一程序、同一尺寸的刀具，利用刀具半径补偿，可进行粗、精加工。如图8所示，刀具半径为r，精加工余量为△。粗加工时，输入刀具直径D=2（r+△），则加工出虚线轮廓。精加工时，用同一程序、同一刀具，但输入刀具直径D=2r，则加工出实线轮廓。

P1——粗加工刀心轨迹

P2——精加工刀心轨迹

图8 利用刀具半径补偿进行粗精加工

(3)在现代数控系统中，有的已具备三维刀具半径补偿功能。对于四、五坐标联动数控加工，还不具备刀具补偿功能，必须在刀位计算时考虑刀具半径。

总结

本文分析了一些铣削加工刀具半径补偿的一些问题，常见的问题都包含在内，半径补偿方法简单易懂，掌握好半径补偿的方法可以提高加工效率，提高生产效率。

参考文献

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[5] 吴祖育．数控机床(第3版)[M]．海：上海科学技术出版社，2000．

数控铣床与加工中心刀具补偿讲解

数控铣床与加工中心刀具补偿讲解

数控铣床与加工中心 5.4 刀具补偿和偏置功能 刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。 5.4.1 刀具半径补偿G41、G42、G40 刀具半径补偿有两种补偿方式，分别称为B 型刀补和C型刀补。B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡，这样在外拐角处，由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触，使工件上尖角变钝，在内拐角处会则引起过切。C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型，彻底消除了B型刀补存在的不足。下面仅讨论C型刀补。 (1).指令格式 指令格式： G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 G41：刀具半径左补偿

G42：刀具半径右补偿 半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行，使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。半径补偿必须规定补偿号，由补偿号L存入刀具半径值，则在执行上述指令时，刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中完成，因此以上格式中，也写入了GOO(或GO1)。在程序结束前应取消补偿。具体的判断方法见本书第二章。 (2).刀补过程 刀具补偿包括刀补建立，刀补执行和刀补取消这样三个阶段，其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段，含有G40的程序段是取消刀补的程序段，在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。为了在建立刀补和取消刀补时，避免发生过切或撞刀，以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况，有必要对刀补过程作一简要说明。 (3).刀具偏置矢量 刀具偏置矢量是二维矢量，其大小等于D代

刀具半径补偿的应用实例

案例分析（一）---刀具半径补偿的应用实例 一、刀具半径补偿的过程及刀补动作 1.刀具半径补偿指令格式 格式:Ｎ—(Ｇ17 Ｇ18 Ｇ19)(Ｇ41 Ｇ42)α-β-Ｄ-； Ｎ—Ｇ40 α-β-； 其中:Ｇ41为左刀补,Ｇ42为右刀补，Ｇ40为取消刀补；α、β∈(Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｕ、Ｖ、Ｗ)为指令终点的数值，即刀具半径值。 刀补执行时，采用交点运算方式，既是每段开始都先行读入两段、计算出其交点，自动按照启动阶段的矢量作法，作出每个沿前进方向左侧或右侧加上刀补的矢量路径。 2.刀具半径补偿的过程 设要加工如图3所示零件轮廓，刀具半径值存在D01中。 1）刀补建立 刀具接近工件，根据Ｇ41或Ｇ42所指定的刀补方向，控制刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个刀具半径。当Ｎ4程序段中写上Ｇ41和Ｄ01指令后,运算装置立即同时先读入Ｎ6、Ｎ8两段,在Ｎ4段的终点(Ｎ6段始点),作出一个矢量，该矢量的方向与下一段的前进方向垂直向左，大小等于刀补值(即Ｄ01的值)。刀具中心在执行这一段(Ｎ4段)时，就移向该矢量的终点。在该段中，动作指令只能采用Ｇ00或Ｇ01，不能用Ｇ02或Ｇ03。 2）刀补状态

控制刀具中心的轨迹始终始垂直偏移编程轨迹一个刀具半径值的距离。从Ｎ6开始进入刀补状态,在此状态下，Ｇ01Ｇ02Ｇ03Ｇ00都可用。 3）刀补撤消 在刀具撤离工作表面返回到起刀点的过程中，根据刀补撤消前Ｇ41或Ｇ42的情况，刀具中心轨迹与编程轨迹相距一个刀具半径值过渡到与编程轨迹重合。当Ｎ14程序段中用到Ｇ40指令时,则在Ｎ12段的终点(Ｎ14段的始点)，作出一个矢量, 它的方向是与Ｎ12段前进方向的垂直朝左、大小为刀补值。刀具中心就停止在这矢量的终点，然后从这一位置开始，一边取消刀补一边移向Ｎ14段的终点。此时也只能用Ｇ01或Ｇ00，而不能用Ｇ02或Ｇ03等。 二、需要特别注意的问题及应用技巧 1.注意的问题 1）注意明确刀补的方向若在刀补启动开始后的刀补状态中，存在两段以上没有移动指令或存在非指定平面的移动指令段(即刀补方向不明确时)，则有可能产生进刀不足或进刀超差现象。下面举例说明，若刀具开始位置为距工件表面80ｍｍ，切削深度为5ｍｍ，刀具直径12ｍｍ的立式端面铣刀。图3程序改为如下编制，则会出现如图4所示的进刀超差现象。 原因是当从Ｎ4段进入刀补启动阶段后，只能读入Ｎ6、Ｎ8两段，但由于Ｚ轴是非刀补平面而且读不到Ｎ10以后的段，也就作不出矢量，确定不了进刀的方向。此时尽管用Ｇ41进入了刀补状态，但刀具中心却并未加上刀补，而直接移动到了Ｐ1点，当Ｐ1执行完Ｎ6、Ｎ8段后，再执行Ｎ10段，刀具中心从Ｐ1移动到交点Ａ，此时就产生了图示的进刀超程(过切)工件被切掉一块。 2）起点的距离与刀具半径之间的关系从刀具起点到刀补状态的起点如图4所示Ｏ→Ｐ1,需要一个过程来完成，即刀位点移动一个刀具半径的过程，要有足够的距离过渡，而这距离要求比刀具半径大,一般大于或等于三分之二刀具直径值。此距离必须在程序编制时表达出来，否则，就有可能产生进刀不足(内

加工中心对刀与刀具补偿操作教程

加工中心对刀与刀具补偿操作教程 时间：2012-05-30 作者：模具联盟网点击： 1479 评论：0 字体：T|T 一、对刀 对刀方法与具体操作同数控铣床。 二、刀具长度补偿设置 加工中心上使用的刀具很多，每把刀具的长度和到 Z 坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值就是刀具的长度补偿值，在加工时要分别进行设置，并记录在刀具明细表中，以供机床操作人员使用。一般有两种方法： 1、机内设置 这种方法不用事先测量每把刀具的长度，而是将所有刀具放入刀库中后，采用 Z 向设定器依次确定每把刀具在机床坐标系中的位置，具体设定方法又分两种。 （ 1 ）第一种方法将其中的一把刀具作为标准刀具，找出其它刀具与标准刀具的差值，作为长度补偿值。具体操作步骤如下： ①将所有刀具放入刀库，利用 Z 向设定器确定每把刀具到工件坐标系 Z 向零点的距离，如图 5-2 所示的 A 、 B 、 C ，并记录下来； ②选择其中一把最长（或最短）、与工件距离最小（或最大）的刀具作为基准刀，如图 5-2 中的 T03 （或 T01 ），将其对刀值 C （或 A ）作为工件坐标系的 Z 值，此时 H03=0 ； ③确定其它刀具相对基准刀的长度补偿值，即 H01= ±│ C-A │， H02= ±│ C-B │，正负号由程序中的 G43 或 G44 来确定。 ④将获得的刀具长度补偿值对应刀具和刀具号输入到机床中。 （ 2 ）第二种方法将工件坐标系的 Z 值输为 0 ，调出刀库中的每把刀具，通过 Z 向设定器确定每把刀具到工件坐标系 Z 向零点的距离，直接将每把刀具到工件零点的距离值输到对应的长度补偿值代码中。正负号由程序中的 G43 或 G44 来确定。 2、机外刀具预调结合机上对刀 这种方法是先在机床外利用刀具预调仪精确测量每把在刀柄上装夹好的刀具的轴向和径向尺寸，确定每把刀具的长度补偿值，然后在机床上用其中最长或最短的一把刀具进行 Z 向对刀，确定工件坐标系。这种方法对刀精度和效率高，便于工艺文件的编写及生产组织。 三、刀具半径补偿设置 进入刀具补偿值的设定页面，移动光标至输入值的位置，根据编程指定的刀具，键入刀具半径补偿值，按 INPUT 键完成刀具半径补偿值的设定。 一、对刀 对刀方法与具体操作同数控铣床。 二、刀具长度补偿设置 加工中心上使用的刀具很多，每把刀具的长度和到 Z 坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值就是刀具的长度补偿值，在加工时要分别进行设置，并记录在刀具明细表中，以供机床操

数控铣削刀具半径如何进行补偿

数控铣削刀具半径如何进行补偿 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 随着现在数控机床加工技术的发展，编程人员根据历年图纸上的轮廓尺寸进行编程，如果刀具中心沿着零件的被加工轮廓做运动，则在加工结束之后零件尺寸无法达到理想尺寸，这样就会出现编程轮廓与实际轮廓不一致的情况。本文就来具体介绍一下数控铣削刀具的半径如何进行补偿。 一般行业中，解决这个问题的方法是通过建立刀具半径补偿，编程人员只需按照零件图纸上的尺寸进行编程，就可以保证加工出加工图纸要求的理想尺寸。 刀具半径补偿功能应用的技巧 1、圆孔的加工 对于一般的圆孔来说，在数控铣床上可以通过一把离铣刀来完成，工艺及编程的分析如下。

（1）刀具的选择：对于此类的圆孔，工件材料若为 45 钢调质处理，可选一把硬质合金立铣刀。 （2）由于数控铣床良好的机械性能，一般优先采用顺铣。可以用“少吃走快”的方法，省去大部分的辅助工作时间。 （3）编程路径的确定。注意一定要采用圆弧过度的切向切入和切出法，过度圆弧的半径必须大于刀具的半径，且小于圆孔的半径，否则，刀具路径就不是理想的样子。 （4）粗精加工的安排和程序处理。精加工只需调用一次子程序，一次下刀到孔底，走刀量减小 5 倍，刀补值设定为理论值，其他不变，即可完成精加工。 2、内外壁的加工 要在一个平面上铣出一条封闭的沟槽，槽宽有精度要求。在数控铣床上也可用一把立铣刀完成。通过图形和工艺分析，加工思路也应该是“少吃走快”。现在关键的问题是图素较复杂，各节点计算难度大。我们需按尺寸标注，计算出内外壁各点坐标值，确定下刀点，按轨迹建立刀补编写一个程序。采用此方法加工内外壁的特点就是只需编写一个程序，通过不断修改刀补值来完成内外壁的粗精加工。

刀具半径补偿的目的与方法

刀具半径补偿的目的与方法 （1）刀具半径补偿的目的 在车床上进行轮廓加工时，因为车刀具有一定的半径，所以刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合。若数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程（图（1-11）中点划线），其数值计算有时相当复杂，尤其当刀具磨损、重磨、换新刀等导致刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不易保证加工精度。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，编程只需按工件轮廓线进行（图（4-10）中粗实线），数控系统会自动计算刀心轨迹坐标，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行半径补偿。 图（4-10）刀具半径补偿 a) 外轮廓b)内轮廓 （2）刀具半径补偿的方法 控刀具半径补偿就是将刀具中心轨迹过程交由数控系统执行，编程时假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中，在加工工程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算出刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改存放在刀具半径偏置寄存器中的半径值或选用另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。 G41指令为刀具半径左补偿（左刀补），G42指令为刀具半径右补偿（右刀补），G40指令为取消刀具半径补偿。这是一组模态指令，缺省为G40。 使用格式： 说明：（1）刀具半径补偿G41、G42判别方法，如图（4-11）所示，规定沿着刀具运动方向看，刀具位于工件轮廓（编程轨迹）左边，则为左刀补（G41），反之，为刀具的右刀补（G42）。

图（4-11）刀具半径补偿判别方法 （2）使用刀具半径补偿时必须选择工作平面（G17、G18、G19），如选用工作平面G17指令，当执行G17指令后，刀具半径补偿仅影响X、Y轴移动，而对Z轴没有作用。 （3）当主轴顺时针旋转时，使用G41指令车削方式为顺车，反之，使用G42指令车削方式为逆车。而在数控机床为里提高加工表面质量，经常采用顺车，即G41指令。 （4）建立和取消刀补时，必须与G01或G00指令组合完成，配合G02或G03指令使用，机床会报警，在实际编程时建议使用与G01指令组合。建立和取消刀补过程如图（4-12）所示，使刀具从无刀具半径补偿状态O点，配合G01指令运动到补偿开始点A，刀具半径补偿建立。工件轮廓加工完成后，还要取消刀补的过程，即从刀补结束点B，配合G01指令运动到无刀补状态O点。 图（4-12）刀具半径补偿的建立和取消过程 a) 左刀补的建立和取消b) 右刀补的建立和取消

数控铣床与加工中心刀具补偿讲解

数控铣床与加工中心刀 具补偿讲解 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

数控铣床与加工中心 刀具补偿和偏置功能 刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。 5.4.1刀具半径补偿G41、G42、G40 刀具半径补偿有两种补偿方式，分别称为B型刀补和C型刀补。B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡，这样在外拐角处，由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触，使工件上尖角变钝，在内拐角处会则引起过切。C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型，彻底消除了B型刀补存在的不足。下面仅讨论C型刀补。 (1).指令格式 指令格式： G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 G41：刀具半径左补偿 G42：刀具半径右补偿 半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行，使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。半径补偿必须规定补偿号，由补偿号L存入刀具半径值，则在执行上述指令时，刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中完成，因此以上格式中，也写入了GOO(或GO1)。在程序结束前应取消补偿。具体的判断方法见本书第二章。

(2).刀补过程 刀具补偿包括刀补建立，刀补执行和刀补取消这样三个阶段，其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段，含有G40的程序段是取消刀补的程序段，在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。为了在建立刀补和取消刀补时，避免发生过切或撞刀，以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况，有必要对刀补过程作一简要说明。 (3).刀具偏置矢量 刀具偏置矢量是二维矢量，其大小等于D代码所规定的偏置量，矢量方向的计算是依照各轴刀具进给情况而于控制单元内自动完成的。通过该偏置矢量计算出刀具中心偏离编程轨迹的实际轨迹。偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行，该平面称之为偏置平面。 例如在已经选择了XY平面时，仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量，并计算偏置矢量。不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。在3轴联动控制中，投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。 (4).刀补的建立与刀补的取消 刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段，刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段，如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置，刀补取消时则主要应考虑刀具沿何方向退离工件。系统操作说明书中讨论了各种可能遇到的情况，为简化叙述，下面仅根据习惯的编程方法讨论刀补建立与刀补取消的问题。不使用这些方法一般也可以正确地完成刀补建立与刀补取消的过程，但特殊情况下可能出现过切或报警。

刀具半径补偿指令G40、G41、G42,

刀具半径补偿指令G40、G41、G42， 1、刀具半径补偿的目的： 在编制轮廓铣削加工的场合，如果按照刀具中心轨迹进行编程，其数据计算有时相当复杂，尤其是当刀具磨损、重磨、换新刀具而导至刀具半径变化时，必须重新计算刀具中心轨迹，修改程序，这样不既麻烦而且容易出错，又很难保证加工精度，为提高编程效率，通常以工件的实际轮廓尺寸为刀具轨迹编程，即假设计刀具中心运动轨迹是沿工件轮廓运动的，而实际的刀具运动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量（即刀具半径），利用刀具半径补偿功能可以方便地实现这一转变，简化程序编制，机床可以自动判断补偿的方向和补偿值大小，自动计算出实际刀具中心轨迹，并按刀心轨迹运动。 现代数控系统一般都设置若干个可编程刀具半径偏置寄存器，并对其进行编号，专供刀具补偿之用，可将刀具补偿参数（刀具长度、刀具半径等）存入这些寄存器中。在进行数控编程时，只需调用所需刀具半径补偿参数所对应的寄存器编号即可。实际加工时，数控系统将该编号所对应的刀具半径取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心运动轨迹。 2、刀具半径补偿的方法 （1）刀具半径指令从操作面板输入被补偿刀具的直径或（半径）值，将其存在刀具参数库里，在程序中采用半径补偿指令。刀具半径补偿的代码有G40、G41、G42，它们都是模态代码，G40是取消刀具半径补偿代码，机床的初始状态就是为G40。G41为刀具半径左补偿，（左刀补），G42为刀具半径右补偿（右刀补）。判断左刀具补偿和右刀具补偿的方法是沿着刀具加工路线看，当刀具偏在加工轮廓的左侧时，为左偏补偿，当刀具偏在加工轮廓的右侧时，为右偏补偿，如图1所示。 图1a中，在相对于刀具前进方向的左侧进行补偿，采用G41，这时相当于顺铣。图1b 中在相对于刀具前进方向的右侧进行补偿，采用G42，这时相当于逆铣。在数控机床加工中，一般采用顺铣，原因是从刀具寿命、加工精度、表面粗糙度而言顺铣的效果比较好，因而G41使用的比较多。 G17 XY （2）指令格式刀具半径补偿的格式：{G18 } {G00、G01}{G41、G42} ZX D G19 YZ XY 刀具半径补偿取消的格式：（G00、G01）G40{ ZX} YZ

刀具长度补偿

Bewise Inc. https://www.wendangku.net/doc/902217222.html, Reference source from the internet. 刀具长度补偿功能，是数控机床的一项重要功能，在准备功能中用G43、G44、G49表示，但是若使用得不好很容易造成撞车和废品事故。下面以加工中心为例，介绍生产实践中常用的几种刀具长度补偿方法。 1 刀具长度补偿功能的执行过程 典型的指令格式为G43 Z_H_；或G44 Z_H_。其中G43指令加补偿值，也叫正向补偿，即把编程的Z值加上H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。相应的，G44指令减去预设的补偿值，也叫负向补偿。 当指令G43时，实际执行的Z坐标值为Z’=Z_+(H_)； 当指令G44时，实际执行的Z坐标值为Z’=Z_-(H_)； 这个运算不受G90绝对值指令或G91增量值指令状态的影响。偏值寄存器中可预设正值或负值，因此有如下等同情况。 指令G43、H设正值等同于指令G44、H设负值的效果： 指令G43、H设负值等同于指令G44、H设正值的效果。 因此一般情况下，为避免指令输入或使用时失误，可根据操作者习惯采用两种方式： 只用指令G43，H设正值或负值： H只设正值，用指令G43或G44。 以下介绍使用较多的第一种情况。 指令格式中Z值可以为0，但H0或H00将取消刀具长度补偿，与G49效果等同，因为0号偏值寄存器被NC永远置0。 一般情况下，为避免失误，通过设定参数使刀具长度补偿只对Z轴有效。例如当前指令为G43X_H_；时，X轴的移动并没有被补偿。 被补偿的偏置值由H后面的代码指定。例如H1设20.、H2设-30.，当指令“G43 Z100.H1；”时，Z轴将移动至120.处：而当指令“G43 Z100. H2；”时，Z轴将移动至70.处。 G43(G44)与G00、G01出现在一个程序段时，NC将首先执行G43(G44)。 可以在固定循环的程序段中指令G43(G44)，这时只能指令一个H代码，刀具长度补偿同时对Z值和R值有效。

数控铣床与加工中心刀具补偿讲解

数控铣床与加工中心 5.4 刀具补偿和偏置功能 刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。 5.4.1 刀具半径补偿G41、G42、G40 刀具半径补偿有两种补偿方式，分别称为B型刀补和C型刀补。B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡，这样在外拐角处，由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触，使工件上尖角变钝，在内拐角处会则引起过切。C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型，彻底消除了B型刀补存在的不足。下面仅讨论C型刀补。 (1).指令格式 指令格式： G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 G41：刀具半径左补偿 G42：刀具半径右补偿 半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行，使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。半径补偿必须规定补偿号，由补偿号L存入刀具半径值，则在执行上述指令时，刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中完成，因此以上格式中，也写入了GOO(或GO1)。在程序结束前应取消补偿。具体的判断方法见本书第二章。 (2).刀补过程 刀具补偿包括刀补建立，刀补执行和刀补取消这样三个阶段，其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段，含有G40的程序段是取消刀补的程序段，在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。为了在建立刀补和取消刀补时，避免发生过切或撞刀，以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况，有必要对刀补过程作一简要说明。 (3).刀具偏置矢量 刀具偏置矢量是二维矢量，其大小等于D代码所规定的偏置量，矢量方向的计算是依照各轴刀具进给情况而于控制单元内自动完成的。通过该偏置矢量计算出刀具中心偏离编程轨迹的实际轨迹。偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行，该平面称之为偏置平面。 例如在已经选择了XY平面时，仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量，并计算偏置矢量。不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。在3轴联动控制中，投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。 (4).刀补的建立与刀补的取消 刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段，刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段，如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置，刀补取消时则主要应考虑刀具沿何方向退离工件。系统操作说明书中讨论了各种可能遇到的情况，为简化叙述，下面仅根据习惯的编程方法讨论刀补建立与刀补取消的问题。不使用这些方法一般也可以正确地完成刀补建立与刀补取消的过程，但特殊情况下可能出现过切或报警。 1)使用GOO或G01的运动方式均可完成刀补建立或取消的过程，事实上使用G01往往是出于安全的考虑。而如果不把刀补的建立(包括刀补的取消)建立在加工时的Z轴高度上，而采取先建立补偿再下刀或先提刀再取消补偿的方法，则既使在GOO的方式下建立(或取消)刀补也是安全的。

铣削加工中心刀具半径补偿的应用

铣削加工中心刀具半径补偿的应用 1 前言 1)刀具半径补偿的基本概念 图1 加工中的刀具半径补偿 在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。如在图1中，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心轨迹。由图可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。 2)采用刀具半径补偿的作用和意义 数控机床一般都具备刀具半径补偿的功能。在加工中，使用数控系统的刀具半径补偿功能，就能避开数控编程过程中的繁琐计算，而只需计算出刀具中心轨迹的起始点坐标值就可。同时，利用刀具半径补偿功能，还可以实现同一程序的粗、精加工以及同一程序的阴阳模具加工等功能。 3)刀具半径补偿指令的使用方式 根据ISO 标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的左边时，称为左刀补，用G41表示；刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右边时，称为右刀补，用G42表示；注销刀具半径补偿时用G40表示。 2 刀具半径补偿过程 1)刀具半径补偿建立：当输入BS缓冲器的程序段包含有G41/G42命令时，系统认为此时已进入刀补建立状态。当以下条件成立时，加工中心以移动坐标轴的形式开始补偿动作。 有G41或G42被指定； 在补偿平面内有轴的移动； 指定了一个补偿号或已经指定一个补偿号但不能是D00； 偏置(补偿)平面被指定或已经被指定； G00或G01模式有效。

2)补偿模式：在刀具补偿进行期间，刀具中心轨迹始终偏离编程轨迹一个刀具半径值的距离。此时半径补偿在G00、G01、G02、G03情况下均有效。 3)取消补偿：使用G40指令消去程序段偏置值，使刀具撤离工件，回到起始位置，从而使刀具中心与偏程轨迹重合。当以下两种情况之一发生时加工中心补偿模式被取消。①给出G40同时要有补偿平面内坐标轴移动。②刀具补偿号为D00。 3 刀具半径补偿在加工中心中的应用 有了刀具半径自动补偿功能，除可免去刀心轨迹的人工计算外，还可利用同一加工程序去完成粗、精加工及阴阳模具加工等。 图2 G18指令的使用 1)不同平面内的半径补偿 刀具半径补偿用G17、G18、G19命令在被选择的工作平面内进行补偿。即当G18命令执行后，刀具半径补偿仅影响X、Z移动，而对Y轴没有作用。 铣削如图2所示圆柱面，使用刀具是半径为10mm的球形立铣刀。编程控制点有两个，即刀尖、球心，这里使用球心。O0001 N1 G9054G18G00X60.0Y0S1000M03; N2 Z0; N3 G91G01 G41X-20.0D01 F100; N4 G02X-80.0I40.0; N5 G40GG0lX20.0; ┇ ┇ N22vG90G00Z100.0; N23vX0 Y0M05; N24 M30; 2)实现同一程序的粗、精加工：刀具半径补偿除方便编程外，还可改变补偿大小的方法以用实现同一程序的粗精加工。 粗加工刀具补偿量＝刀具半径+精加工余量，精加工刀具补偿量＝刀具半径+修正量 3)实现同一程序的阴阳模具加工

第八节、刀具长度补偿

刀具长度补偿 一、教学目标： 1、正确理解刀具长度补偿的作用和概念 2、掌握刀具长度补偿判别、指令格式和应用方法 3、熟练掌握刀具长度补偿指令G43、G44及G49的使用及程序编制 4、掌握刀具长度补偿功能编制铣削轮廓的程序。 5、在生产实习中能够充分利用刀具半径补偿指令功能从而缩短辅助时间，提高生产效率。 二、教学重点及难点 1、刀具长度补偿判别、指令格式和应用方法 2、刀具长度补偿功能编制铣削轮廓的程序 三、教学方法：演示法、讲解法、讨论法、示例法 四、时间：3课时 五、教学过程： 刀具长度补偿指令（G43、G44、G49） 刀具长度补偿与刀具半径补偿的原理一样，如在XY 平面内，半径补偿是在平面内使刀具沿着工件轮廓的法向方向偏移一个半径，长度补偿则是沿着Z 轴向上或向下偏移一个距离。 （1）刀具长度补偿指令格式 ;0100494443191817H Z Y X G G G G G G G G ???????? ??????????????????

（2）刀具长度补偿原理 刀具长度方向的补偿，实质就是要找到编程坐标系原点在机床坐标系中的位置，如图所示。机床坐标系和编程坐标系的原点如图上所示，当对Z向进行对刀时，刀具从当前的位置1点下降到2点，此时移动距离为图中的H，也就是CRT 显示器上显示的机床坐标值，最后把相应的数值输入到刀具长度寄存器中。 长度补偿原理 a）对刀原理b）G43 c）G44 如图a所示，若在CRT显示器中显示的机床坐标系的坐标值H为“-400.0”，在刀具补偿表中设置寄存器号为01的刀具补偿值为“-400.0”。当执行G43 G00 Z10.0 H01程序段时，则刀具在机床上的实际移动距离=长度补偿值+编程坐标值=-400+10=-390，即机床的实际移动量为沿着Z轴的负方向移动390mm，如图b 所示。当执行G44 G00 Z10.0 H01程序段时，则刀具在机床上的实际移动距离=长度补偿值-编程坐标值=-400-10=-410，即机床的实际移动量为沿着Z轴的负方向移动410mm，如图c所示。在采用G44编程时，虽然编写的是Z值为正值，但刀具移动后位于工件的下方，很不安全，容易造成事故，因此，一般采用G43长度补偿指令来进行编程。

数控加工中心刀具长度补偿的研究

加工中心刀具补偿的研究摘要:数控加工中心加工一个零件往往需要数把刀，为了简化编程，CNC系统采用刀具长度补偿可使在备制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度.阐述了刀具长度补偿的原理，研究了数控系统使用长度补偿旨令G43(G44)和H完成长度补偿功能，提出了刀具运行的实际位呈与编程中指令位置的计算方法.论述了刀具民数在CNC 系统中的存分配，分析了刀具长度补偿的方式、特点及CNC系统中刀具长度补偿功能与其他指令的关系.结果表明:使用刀具长度补偿功能提高了加工效率。 加工中心是一种综合加工能力较强的设备，加工中心设置有刀库和自动换刀装置，在加工过程中由程序自动选刀和换刀，由于加工中心常用来加工形状复杂、工序多、精度要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具、夹具且经多次装夹和调整才能完工的零件，因而加工一个零件需用十几把刀具甚至更多，由于每把刀具的长度都是不同的，在对被加工零件设置工件坐标系零点(一般为工件的卜表面)后，如果更换的刀具比编程时的标准刀具稍长则将使零件产生过切的现象Ul，反之使零件产生欠切的现象. 利用数控系统的刀具长度补偿功能，可以解决上述问题. 刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(Z向)的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置值t2]，这样在编制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸.另外，当刀具磨损、更换新刀或刀具安装有误差时，也可使用刀具长度补偿指令，以补偿刀具在长度方向上的尺寸变化，而不需要重新编 制加工程序、重新对刀或重新调整刀具.大大简化了编程，减少了工时，提高了效率。 1 CNC系统执行刀具长度补偿功能分析 1.1刀具长度补偿功能的运行分析 刀具长度补偿是通过执行含有G43 ( G44)和H指令来实现，其指令格式为G43Z_H_或G44Z_H_,即把编程的Z坐标值加上(或减去)H_

数控铣编程中刀具半径补偿和长度补偿

数控铣编程中刀具半径补偿和长度补偿 【摘要】刀具中心轨迹与工作轨迹常不重合。通过刀具补偿功能指令，数控铣床系统可以根据输入补偿量或者实际的刀具尺寸，使数控铣床自动加工出符合程序要求的零件。刀具半径补偿即根据按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。 【关键词】数控铣床；刀具；半径补偿；长度补偿 1.刀具半径补偿 由于数控加工的刀具总有一定的半径，刀具中心运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓，而是偏移轮廓一个刀具半径值。在进行外轮廓加工时，使刀具中心偏移零件零件的外轮廓表面一个刀具半径值，加工内轮廓时，使刀具中心偏移零件内轮廓表面一个刀具半径值，这种偏移习惯上称为刀具半径补偿 数控铣床刀具类型0-9种，这些内容应当事前输入刀具编制文件。刀具半径补偿的轮廓切削。刀具半径补偿的灵活应用，灵活应用的思路使用刀具半径补偿功能。随着计算机技术和数控技术的发展都经历了B（Base）功能C极坐标法，法、矢量判断法。刀具补偿技术和C功能刀具半径技术。目前，数控系统中普遍采用的是C功能刀具半径补偿技术。 2.C功能刀具半径补偿的基本思想 数控系统C功能刀具半径补偿的硬件结构由缓冲寄存器CS、工作寄存器AS和输出寄存器OS等部分组成。在C功能刀补工作状态中，数控铣床装置内部总是同时存储着三个程序段的信息。进行补偿时，第一段加工程序先被读入BS，在BS中算得的第一段编程轨迹被送到CS暂存后，又将第二段程序读入BS，算出第二段的编程轨迹。接着对第一、第二两段编程轨迹的连接方式进行判别，根据判别结果，再对CS中的第一段编程轨迹进行相应的修正。修正结束后，顺序地将修正后的第一段编程轨迹由CS送到AS，第二段编程轨迹由BS送入CS。随后，由CPU将AS中的内容送到OS进行插补运算，运算结果送到伺服驱动装置予以执行。当修正了第一段编程轨迹开始被执行后，利用插补间隙，CPU又命令第三段程序读入BS。随后，又根据BS、CS中的第三、第二段编程轨迹的连接方式，对CS中的第二段编程轨迹进行修正。 3.功能刀具补偿类型及判别方法 通常数控铣床装置中能控制加工的轨迹通常只有直线和圆弧。所有编程轨迹一般由四种轨迹转接方式，你直线与直线转接、直线与圆弧转接、圆弧与直线转接和圆弧与圆弧转接。根据前后两段程序程序轨迹交角外在工作侧的角度（矢量的夹角）的不同，有伸长型、缩短型和插入型三种过渡（转接）类型。图2为直线转接情况；

如何用好加工中心刀具长度补偿功能

如何用加工中心刀具长度补偿功能 刀具补偿功能，是数控机床的一项重要功能，在准备功能中用G43、G44、G49表示，但是若使用得不好恨容易造成撞车和废品事故。下面以加工中心为例，介绍生产实践中常用的机种刀具长度补偿方法。 1、刀具长度补偿功能的执行过程 典型的指令格式为G43 Z_H_;或G44 Z_H_。其中G43指令加补偿值，也叫正向补偿，即把编程的Z值加上H代码的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。相应的G44指令减去预设的补偿值，也叫负向补偿。 当指令G43时，实际执行的Z坐标值Z’=Z_+(H_); 当指令G44时，实际执行的Z坐标值为Z’=Z_-(H_)； 这个运算不受G90绝对值指令或G91增量值指令状态的影响。偏值寄存器中可预设正值或负值，因此有如下等同情况。 1）指令G43、H设正值等同于指令G44、H设负值的效果； 2）指令G43、H设负值等同于指令G44、H设正值的效果 因此一般情况下，为避免指令输入或使用错误时失误，可根据操作者习惯采用两种方式：1）只用指令G43，H设正值或负值； 2）H只设正值，用指令G43或G44。 以下介绍使用较多的第一中情况： 指令格式中Z值可以为0，但H0或H00将取消刀具长度补偿，与G49效果等同，因为0号偏值寄存器被NC永远置0. 一般情况下，为避免失误，通过设定参数使用刀具长度补偿只对Z轴有效。例如当前指令为G43X_H_；时，X轴的移动并没有被补偿。 被补偿的偏置值由H后面的代码指定。例如H1设20.、H2-30.，当指令“G43 Z100.H1；”时，Z轴将移动至120处：而当指令“G43 Z100.H2;”时，Z轴将移动至70.处。G43(G44)与G00、G01出现在一个程序段时，NC将首先执行G43（G44）。 可以在固定循环的程序段中指令G43（G44），这时只能指令一个H代码，刀具长度补偿同时对Z值和R值有效。 在机床回参考点时，除非使用G27、G28、G30等指令，否则必须取消刀具长度补偿。为了安全，在一把刀加工结束或程序段结束时，都应取消刀具长度补偿。 现代数控机床基本上淘汰了纸带，用芯片存储程序和刀具长度补偿值，可以随时修改，但通过设置和修改补偿量避免和减少改动加工程序，避免和减少因此可能带来的误改、改不全等事故发生也是很有意义的。有些数控机床在出厂时因为参数设定不当，造成存储保护开关只能禁止改加工程序，这种情况是相当危险的。 2、利用刀具长度补偿功能简化编程 利用NC处理刀具长度补偿功能的原理，可以简化编程。在编制加工程序时，忽略不同刀具长度对编程的影响，可以只以一把假想长度的标准刀具进行编程，这个假想长度的标准刀

刀具半径补偿功能

刀具半径补偿功能 教学内容：刀具半径补偿指令的学习。 教学目标：通过刀具半径补偿的学习让学生明白刀具半径补偿的作用和应用。重点：刀具半径补偿的运用。 难点：使用刀具半径补偿进行编程和加工。 教学流程：旧课复习→新课导入→例题讲解→习题与例题对比→机床实操→布置作业→教学总结 一、旧课复习（5分钟） 1、按照轮廓加工，加工出来的工件尺寸小（大）一个直径。 二、刀具半径补偿G41、G42、G40 （15分钟） 1、刀具半径左补偿G41 说明：沿刀具前进方向的左边进行左补偿，如下图 2、刀具半径右补偿G42 说明：沿刀具前进方向的右边进行右补偿，如下图 总结：假设人站在加工的起点上，眼睛沿着加工方向观察，刀具在人的左面叫左补偿，刀具在人的右面叫右补偿。 3、G41、G42程序格式

G41 X＿Y ＿D ＿ G42 说明：①X＿Y ＿表示加工到达的终点坐标 ②D ＿表示半径补偿值的寄存器位置,共100个，分别是D0~D99 4、取消刀具半径补偿值G40 例：应用刀补指令进行以下图形轮廓加工加工深度2MM ，刀具为φ12。 1、加工路径：H →F →B →C →D →E →H 2、计算坐标点： H（-70，-50）E（-60，-50）B（-60，40）C（60，40） D（60，-40）F（-70，-40）H（-70，-50） 3、加工程序： O0002（程序名） G90 G40 G21；（加工前G 代码准备） G00 Z20；（提刀至安全高度） M03 S1800；（主轴正转，转速1800r/min X-70 Y-50；（快速定位O→H） Z2；（快速接近工件表面） G01 Z-2 F600；（下刀深度） G41 G01 X-60 D01；(01=6)（H→E建立刀具半径左补偿） Y40 ；（E→B） X60 ；（B→C）(执行刀具半径左 Y-40 ；（C→D）补偿加工轮廓) X-70 ；（D→F） G40 G00 X-70 Y-50 ；(取消刀具半径补偿) Z20 ；（快速提刀至安全高度） X0 Y0 ；（快速退刀） M05 ；（主轴停转） M30 ；（程序结束）

加工中心刀具长度补偿应用的探索

加工中心刀具长度补偿应用的探索 摘要：介绍加工中心刀具长度补偿指令的意义和原理，刀具长度补偿指令的格式及应用，介绍测量刀具长度补偿值的多种对刀方法及优缺点，刀具长度补偿应用过程中的一些注意事项。 关键词：刀具长度补偿；对刀；测量； 如图1所示，加工中心在同一个工件坐标系下，调用T01（中心钻）加工深度为5mm的定位孔；调用T02（?9.8麻花钻）加工深度为25mm的底孔，由于两把刀具的相对刀长相差90mm，因此麻花钻的加工深度将比指定深度深90mm 引起撞刀，造成工件报废和刀具的损坏。如果程序采用刀具长度补偿，可避免上述发生的问题，刀具长度补偿的应用包括刀具长度补偿值的测量和程序编制，以下就从这两个方面介绍。 1 .刀具长度补偿值的测量及设定 根据工件坐标系设置和基准刀具的选择方法，刀具长度补偿值的测量有以下三种方法（为方便理解，工件零点统一定在工件上表面）： 1.1. 机内对刀测量法 机内对刀就是在机床上利用机床坐标系的坐标测量功能来完成刀具长度补偿值的测量。具体操作如下： 1.1.1.在工件坐标系设定画面中将“Z”轴零点偏置值置0，即Z向工件零点和机床零点重合。 1.1. 2.刀具依次装入主轴锥孔内，移动刀具使刀尖（刀位点）与工件上表面接触对刀，记录每一把刀具在机械坐标系中“Z”轴显示的坐标值，如图2所示。 1.1.3.对应刀具号将上一步测量的数据-334.54、-243.54、-308.1输入相应的H01、H02、H03刀具长度补偿寄存器中即可。 机内对刀测量刀具长度补偿值占用机床调试时间，因此效率低。当用同一把刀加工其它工件时就需重新设置刀具长度补偿值。 1.2 .机外对刀测量法 机外对刀是采用专用对刀仪测量刀具长度补偿值。它所测量的刀具长度补偿值为主轴下端面（刀具安装点）到刀尖（刀位点）的距离，该数据为正值。如图3所示，麻花钻的刀具长度补偿值为196.58mm。机外对刀操作过程如下：

数控铣床与加工中心刀具补偿讲解

数控铣床与加工中心 刀具补偿和偏置功能 刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。 5.4.1 刀具半径补偿G41、G42、G40 刀具半径补偿有两种补偿方式，分别称为B型刀补和C型刀补。B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡，这样在外拐角处，由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触，使工件上尖角变钝，在内拐角处会则引起过切。C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型，彻底消除了B型刀补存在的不足。下面仅讨论C型刀补。 (1).指令格式 指令格式： G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 G41：刀具半径左补偿 G42：刀具半径右补偿 半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行，使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。半径补偿必须规定补偿号，由补偿号L存入刀具半径值，则在执行上述指令时，刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中

完成，因此以上格式中，也写入了GOO(或GO1)。在程序结束前应取消补偿。具体的判断方法见本书第二章。 (2).刀补过程 刀具补偿包括刀补建立，刀补执行和刀补取消这样三个阶段，其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段，含有G40的程序段是取消刀补的程序段，在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。为了在建立刀补和取消刀补时，避免发生过切或撞刀，以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况，有必要对刀补过程作一简要说明。 (3).刀具偏置矢量 刀具偏置矢量是二维矢量，其大小等于D代码所规定的偏置量，矢量方向的计算是依照各轴刀具进给情况而于控制单元内自动完成的。通过该偏置矢量计算出刀具中心偏离编程轨迹的实际轨迹。偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行，该平面称之为偏置平面。 例如在已经选择了XY平面时，仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量，并计算偏置矢量。不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。在3轴联动控制中，投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。 (4).刀补的建立与刀补的取消 刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段，刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段，如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置，刀补取消时则主要应考虑刀

数控加工中心刀具长度补

数控加工中心刀具长度补偿的研究． 加工中心刀具补偿的研究 摘要:数控加工中心加工一个零件往往需要数把刀，为了简化编程，CNC系统采用刀具长度补偿可使在备制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度.阐述了刀具长度补偿的原理，研究了数控系

统使用长度补偿旨令G43(G44)和H完成长度补偿功能，提出了刀具运行的实际位呈与编程中指令位置的计算方法.论述了刀具民数在CNC系统中的内存分配，分析了刀具长度补偿的方式、特点及CNC 系统中刀具长度补偿功能与其他指令的关系.结果表明:使用刀具长度补偿功能提高了加工效率。 加工中心是一种综合加工能力较强的设备，加工中心设置有刀 库和自动换刀装置，在加工过程中由程序自动选刀和换刀，由于加工中心常用来加工形状复杂、工序多、精度要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具、夹具且经多次装夹和调整才能完工的零件，因而加工一个零件需用十几把刀具甚至更多，由于每把刀具的长度都是

不同的，在对被加工零件设置工件坐标系零点(一般为工件的卜表面)后，如果更换的刀具比编程时的标准刀具稍长则将使零件产生过切的现象Ul，反之使零件产生欠切的现象. 利用数控系统的刀具长度补偿功能，可以解决上述问题. 刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(Z向)的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置值t2]，这样在编制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸.另外，当刀具磨损、更换新刀或刀具安装有误差时，也可使用刀具长度补偿指令，以补偿刀具在长度方向上的尺寸变化，而不需要重新编 制加工程序、重新对刀或重新调整刀具.大大简化了编程，减少了工时，提高了效率。 1 CNC系统执行刀具长度补偿功能分析 1.1刀具长度补偿功能的运行分析 刀具长度补偿是通过执行含有G43 ( G44)和H指令来实现，其)H_或减去(坐标值加上Z即把编程的G44Z_H_,或G43Z_H_指令格式为 代码所指定的偏置寄存器中预设的偏置值或补偿值a后作为CNC实际执行的Z坐标值 使用G43,G44指令时，无论用绝对坐标还是用增量坐标编程，程序中指定的Z轴移动的终点坐标值，都要与H所指定寄存器中的偏置量a进行运算，然后把运算结果作为终点坐标值进行加工