数控机床加工中的刀具补偿工艺
数控机床刀具补偿功能的应用
刀具长度补偿是通过调整刀具在Z轴上 的位置来实现对工件表面的加工，而刀 具半径补偿则是通过调整刀具在X轴或 Y轴上的位置来实现对工件表面的加工
。
刀具补偿功能可以提高加工精度、减少 加工时间、降低加工成本。
刀具补偿的参数设置
01
刀具补偿参数主要包括刀具类型、刀具直径、刀具长
度、刀具角度等。
面形状和尺寸的高精度控制。
数控铣床应用
在数控铣床上，刀具补偿可应用于 三维空间加工，如曲面加工、五轴 加工等，以实现复杂零件的高效加 工。
加工中心应用
在加工中心上，刀具补偿可应用于 多轴联动加工，实现复杂零件的高 效加工。
02
CATALOGUE
刀具补偿的原理与实现
刀具补偿的原理
刀具补偿的基本原理是通过对刀具位置 的调整，以实现工件表面形状和尺寸的 精确控制。补偿分为刀具长度补偿和刀
03
提高生产效率
降低成本
通过快速调整刀具补偿参数，可 以减少换刀和调试时间，提高生 产效率。
正确使用刀具补偿功能可以减少 刀具磨损和报废，降低生产成本 。
数控机床刀具补偿功能的发展趋势与前景
智能化
随着人工智能技术的发展，未来刀具补偿功能将更加智能化，能够根据加工条件和刀具磨损情况自动调整补偿参数， 提高加工精度和效率。
04
CATALOGUE
数控机床刀具补偿功能的优化与改进
刀具补偿的误差分析
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刀具几何误差
刀具的几何形状和尺寸对 加工精度产生直接影响。
刀具磨损误差
刀具在切削过程中会逐渐 磨损，导致加工精度下降 。
受热变形误差
切削过程中产生的热量会 导致刀具和工件变形，从 而影响加工精度。
数控机床刀具补偿功能
刀具补偿功能（实际生产步骤）在数控编程过程中，一般不考虑刀具的长度与刀尖圆弧半径，而只考虑刀位点与编程轨迹重合。
但在实际加工过程中，由于刀尖圆弧半径与刀具长度各不相同，在加工中会产生很大的误差。
因此，实际加工时必须通过刀具补偿指令，使数控机床根据实际使用的刀具尺寸，自动调节各坐标轴的移动量，确保实际加工轮廓和编程轨迹完全一致。
数控机床根据刀具实际尺寸，自动改变机床坐标轴或刀具刀位点位置，使实际加工轮廓和编程轨迹完全一致的功能，称为刀具补偿功能。
1.刀具半径补偿：（G40，G41，G42）G40：取消半径刀补G41：刀具左补偿（沿着刀具前进的方向看，刀具在工件的左边）G42：刀具右补偿（·································右边）数控机床加工时以刀具中心轴的坐标进行走刀，依据G41或G42使刀具中心在原来的编程轨迹的基础上伸长或缩短一个刀具半径值，即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值，如图刀具补偿指令是模态指令，一旦刀具补偿建立后一直有效，直至刀具补偿撤销。
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。
刀具半径补偿仅在指定的2D 坐标平面内进行。
而平面由G 指令代码G17( xy平面)、G18( zx平面)、G19( yz平面)确定。
刀具半径值则由刀具号H(D)确定2.刀具长度补偿所谓刀具长度补偿，就是把工件轮廓按刀具长度在坐标轴(车床为x、z轴)上的补偿分量平移。
对于每一把刀具来说，其长度是一定的，它们在某种刀具夹座上的安装位置也是一定的。
理解数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置
理解数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置数控机床技术是现代制造业中不可或缺的重要工具，它的使用使得加工工艺更加精确、高效。
在数控机床技术中，刀补偿和补偿参数设置是非常关键的环节。
本文将对数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置进行深入解析。
刀补偿是指在数控机床加工过程中，由于工具与工件之间的相对运动和机床的锥度、导轨的精度等原因，刀具的实际切削位置与编程指令的位置可能会有偏差。
为了保证加工结果的准确性，我们需要通过刀补偿来控制刀具的实际切削位置。
刀补偿通常分为几何补偿和半径补偿两种类型。
几何补偿是指根据刀具的几何形状，通过调整工件坐标系与机床坐标系之间的关系，使得刀具的实际切削位置与编程指令的位置相一致。
几何补偿可以分为长、宽、高三个方向的补偿。
通过适当地调整几何补偿的数值，可以实现刀具的侧向移动、刀具半径的变化以及刀具在加工过程中的顶部位置的调整等功能。
半径补偿是指在加工过程中，通过改变程序中圆弧指令的半径值，使得切削轮廓的半径与所需加工尺寸相吻合。
半径补偿一般用于加工圆弧和倾斜面等需求精度较高的部分。
它可以通过改变刀具半径值或者调整工件坐标系与机床坐标系之间的关系来进行补偿。
刀补偿参数设置是确定补偿效果的关键。
在数控机床中，刀补偿参数通常有偏心距、刀具半径、轨迹偏移等。
偏心距是指刀具切削点相对于轨迹的垂直距离，刀具半径是指实际使用中刀具的半径值，轨迹偏移是指在切削点相对于编程指令的距离。
通过合理设置这些参数的数值，可以实现刀具补偿。
在进行补偿参数设置时，首先要根据所加工零件的要求和加工特点来确定需要进行刀补偿的部分，然后根据实际情况来设置刀补偿参数的数值。
一般来说，刀补偿参数的数值越大，补偿效果越明显。
但是，过大的补偿参数可能会导致刀具过度磨损或加工精度不高。
因此，在确定刀补偿参数时，需要根据实际加工情况进行合理的调整。
此外，还需要根据刀具磨损程度和加工要求进行定期检查和调整刀补偿参数。
在实际加工过程中，由于刀具的磨损和变形，刀补偿参数的设置可能需要进行适当的修正。
数控加工中常用的三种补偿方法
数控加工中常用的三种补偿方法1.坐标补偿：坐标补偿是指在机床上根据加工实际情况对加工轨迹做出调整，使得加工尺寸达到设计要求的一种方法。
常见的坐标补偿有以下几种形式：(1)G40/G41/G42坐标补偿：G40是取消刀具补偿，G41是左侧刀具补偿，G42是右侧刀具补偿。
通过设定G40、G41、G42来实现在切削路径上实际加工尺寸的自动调整。
(2)G43/G44/G49坐标补偿：G43是工件长度补偿，G44是工件半径补偿（常用于车削），G49是取消工件长度或半径补偿。
(3)G51坐标变换补偿：G51用于进行坐标变换，可以通过设定坐标系原点的偏移来实现坐标补偿功能。
2.刀具半径补偿：刀具半径补偿是指根据实际刀具半径与设计刀具半径之间的差异，通过在程序中设定刀具补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求的一种补偿方法。
(1)G41/G42刀具半径补偿：G41是左侧刀具半径补偿，G42是右侧刀具半径补偿。
通过设定G41或G42及刀具补偿值来实现切削路径尺寸的自动调整。
(2)G43/G44刀具长度补偿：G43是刀具长度补偿，G44是刀具半径补偿。
在加工中，通过设定刀具长度或刀具半径补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求。
3.工件半径补偿：工件半径补偿是指根据实际工件半径与设计工件半径之间的差异，通过在程序中设定工件半径补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求的一种补偿方法。
(1)G41/G42/G43工件半径补偿：G41是加工左侧边缘补偿，G42是加工右侧边缘补偿。
通过设定G41或G42及工件半径补偿值来实现工件边缘尺寸的自动调整。
G43是工件长度补偿，通过设定工件长度补偿值来调整工件的实际长度。
(2)G49工件长度或半径补偿取消：G49用于取消工件长度或半径补偿功能，即恢复到原始设计尺寸。
以上是数控加工中常用的三种补偿方法的介绍，通过合理使用这些方法，可以使得加工尺寸更加精确，提高加工效率和质量。
刀具长度补偿
Bewise Inc. 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。
数控加工中的三种补偿和补偿技巧
三种补偿在数控加工中有3种补偿：刀具长度的补偿；刀具半径补偿；夹具补偿。
这三种补偿基本上能解决在加工中因刀具外形而产生的轨迹问题。
下面是三种补偿在一般加工编程中的应用。
一、刀具长度补偿：1．刀具长度的概念刀具长度是一个很重要的概念。
我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。
长度补偿只是和Z坐标有关，它不象X、Y平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于Z坐标的零点就不一样了。
每一把刀的长度都是不同的，例如，我们要钻一个深为50mm的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为250mm 的钻头和一把长为350mm的丝锥。
先用钻头钻孔深50mm，此时机床已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，假如两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。
此时假如设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向Z （或Z）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。
2.刀具长度补偿的工作使用刀具长度补偿是通过执行含有G43（G44）和H指令来实现的，同时我们给出一个Z坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。
另外一个指令G49是取消G43（G44）指令的，其实我们不必使用这个指令，因为每把刀具都有自己的长度补偿，当换刀时，利用G43（G44）H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
3.刀具长度补偿的两种方式（1）用刀具的实际长度作为刀长的补偿（推荐使用这种方式）。
使用刀长作为补偿就是使用对刀仪测量刀具的长度，然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中，作为刀长补偿。
使用刀具长度作为刀长补偿的理由如下：首先，使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免在不同的工件加工中不断地修改刀长偏置。
数控设备刀具补偿技术讲解
刀具长度补偿:
补偿刀具长度方向尺寸的变化.
三、刀具补偿的方法
• •
人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。
四、刀具半径补偿功能
1、刀具半径补偿的作用
在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的 存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。
从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本 编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令 时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将 在后面的章节中逐步介绍。
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3、刀具长度补偿指令
刀具长度补偿G43，G44，G49 （1）格式
G43
G44 G49
G00
G01
Z— H—
G00
G01
Z—
G43 刀具长度正补偿
G49取消刀长补偿
G44 刀具长度负补偿
G43 G44 G49 均为模态指令
其中Z 为指令终点位置，H为刀补号地址，用H00～ H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。
t01t02t031010刀补引入刀补取消采用刀座对刀后来安装刀具h0145d010004g92x1500y1600z1200g90g00x1000y600g43z20h01s100m03g42g01x750d01f100x350g02x150r100g01y700g03x150r150g01y600g02x350r100g01x750g09y0主程序号建立工件坐标系绝对值方式快进到x100y60指令高度z2实际到达高z43处刀径补偿引入插补至x75y60直线插补至x35y60顺圆插补至x15y60直线插补至x15y7015y70直线插补至x15y6035y60直线插补至x75y60直线插补至x75y0处程序单g01x450x750y200y650g40g00x1000y600g49z1200x1500y1600m05m30直线插补至x45y45直线插补至x75y20直线插补至x75y65轮廓切削完毕取消刀补快速退至10060的下刀处快速抬刀至z120的对刀点平面主轴停程序结束复位
数控机床的刀具补偿与补偿方法
数控机床的刀具补偿与补偿方法数控机床是一种通过计算机编程来控制刀具自动运动的高精度机床。
而在数控机床的加工过程中，刀具磨损是不可避免的。
为了确保加工的精度和质量，需要对刀具的磨损进行补偿。
本文将介绍数控机床的刀具补偿及其方法。
刀具补偿是指在数控机床的程序中，通过计算机控制的方式，根据刀具磨损的情况进行刀补操作，使得机床能够保持加工精度。
刀具补偿主要分为几种类型：半径补偿、长度补偿、倾斜补偿、刀尖位置补偿等。
首先，半径补偿是常见的刀具补偿方式之一。
在数控机床中，刀具刃尖的磨损会导致加工半径发生变化，从而影响到加工结果。
为了纠正加工误差，可以通过半径补偿进行校正。
一般来说，半径补偿是通过在程序中输入一个补偿值，将刀具的半径进行相应的增加或减少，以保持加工精度。
其次，长度补偿也是常用的一种刀具补偿方法。
在数控机床中，切削刀具的长度磨损会导致切削深度的变化。
为了保持加工的一致性和精度，可以通过长度补偿来进行校正。
长度补偿的原理是通过在程序中输入一个补偿值，使刀具的位置发生相应的变化，从而达到加工深度的控制。
倾斜补偿是指在加工过程中，刀具出现倾斜现象，导致加工精度下降。
为了解决这个问题，可以通过倾斜补偿来进行校正。
倾斜补偿的原理是通过在程序中调整坐标偏移量，使得刀具在加工过程中能够保持正确的倾斜角度，从而保持加工精度。
最后，刀尖位置补偿是一种通过调整刀具运动轨迹来控制加工精度的方法。
在数控机床的切削过程中，刀尖的位置可能会发生偏移。
通过刀尖位置补偿，可以通过调整刀具的路径来保持刀尖的正确位置，从而实现精确的加工。
综上所述，数控机床的刀具补偿方法主要包括半径补偿、长度补偿、倾斜补偿和刀尖位置补偿等。
这些方法通过在数控机床的程序中输入相应的补偿值或调整坐标偏移量，能够对刀具磨损进行有效的补偿，从而保证加工的精度和质量。
刀具补偿是数控机床加工过程中不可或缺的一部分，它使得机床能够适应刀具磨损的变化，同时提高了加工的效率与精度。
数控车床加工刀具补偿功能怎么用？
数控车床加⼯⼑具补偿功能怎么⽤？⼀、数控车床⽤⼑具的交换功能1. ⼑具的交换指令格式⼀：T0101；该指令为FANUC系统转⼑指令，前⾯的T01表⽰换1号⼑，后⾯的01表⽰使⽤1号⼑具补偿。
⼑具号与⼑补号可以相同，也可以不同。
指令格式⼆：T04D01；该指令为SIEMENS系统转⼑指令，T04表⽰换4号⼑，D01表⽰使⽤4号⼑的1号⼑沿作为⼑具补偿存储器。
2. 换⼑点所谓换⼑点是指⼑架⾃动转位时的位置。
⼤部分数控车床，其换⼑点的位置是任意的，换⼑点应选在⼑具交换过程中与⼯件或夹具不发⽣⼲涉的位置。
还有⼀些机床的换⼑点位置是⼀个固定点，通常情况下，这些点选在靠近机床参考点的位置，或者取机床的第⼆参考点来作为换⼑点。
⼆、⼑具补偿功能1. ⼑具补偿功能的定义在数控编程过程中，为使编程⼯作更加⽅便，通常将数控⼑具的⼑尖假想成⼀个点，该点称为⼑位点或⼑尖点。
数控机床根据⼑具实际尺⼨，⾃动改变机床坐标轴或⼑具⼑位点位置，使实际加⼯轮廓和编程轨迹完全⼀致的功能，称为⼑具补偿（系统画⾯上为“⼑具补正”）功能。
数控车床的⼑具补偿分为：⼑具偏移（也称为⼑具长度补偿）⼑尖圆弧半径补偿2. ⼑位点的概念所谓⼑位点是指编制程序和加⼯时，⽤于表⽰⼑具特征的点，也是对⼑和加⼯的基准点。
数控车⼑的⼑位点如图所⽰。
尖形车⼑的⼑位点通常是指⼑具的⼑尖；圆弧形车⼑的⼑位点是指圆弧刃的圆⼼；成形⼑具的⼑位点也通常是指⼑尖。
三、⼑具偏移补偿1. ⼑具偏移的含义⼑具偏移是⽤来补偿假定⼑具长度与基准⼑具长度之长度差的功能。
车床数控系统规定X轴与Z 轴可同时实现⼑具偏移。
⼑具⼏何偏移：由于⼑具的⼏何形状不同和⼑具安装位置不同⽽产⽣的⼑具偏移。
⼑具磨损偏移：由⼑具⼑尖的磨损产⽣的⼑具偏移。
⼑具偏移补偿功能⽰例：FANUC系统的⼑具⼏何偏移参数设置如图所⽰，如要进⾏⼑具磨损偏移设置则只需按下软键[磨耗]即可进⼊相应的设置画⾯。
图中的代码“T”指⼑沿类型，不是指⼑具号，也不是指⼑补号。
数控机床刀补怎么算
数控机床刀补的计算方法在数控机床加工中，刀补是关键的参数之一，它能够保证加工精度和表面质量。
正确的刀补设置可以有效地提高加工效率和产品质量。
下面我们来讨论一下数控机床刀补的计算方法。
1. 刀补的基本概念刀补是指为了弥补数控机床坐标系原点与实际刀具刀尖之间的距离差，调整数控程序中的切入点，使加工精度得以提高。
通常情况下，刀补分为半径刀补和刃补两种类型。
2. 半径刀补计算方法半径刀补是指刃部在工件上下表面的投射点在工件上痕的投影点。
假设刀尺寸为D，工件轮廓为R，切入角为α，刀尖位置与轨迹间距为Y，则半径刀补计算方法如下：刀补=1/2∗(D/2−R)/sin(α)3. 刃补计算方法刃补是刃部在工件表面上的投射点与该表面在刀具中心的垂直距离，也叫C刃补。
假设切削深度为ap，工件曲率半径为R，刃部与轨迹间的距离为Y，则刃补的计算方法如下：刃补=R−√(R2−Y2)±ap其中，±ap表示刃补的正负符号取决于刀具切削进给的方向。
4. 刀补的实际应用在数控加工中，刀补是非常重要的，尤其对于高精度加工来说。
通过正确调整刀补参数，可以提高加工精度，降低刀具磨损，减少废品率。
因此，操作人员在进行数控加工时，要根据实际情况合理设置刀补参数，以确保加工质量和效率。
总的来说，数控机床刀补的计算方法是一个复杂而重要的课题。
只有深入理解刀补的概念和计算方法，才能够在实际的加工过程中更好地运用刀补技术，保证产品质量和加工效率。
希望以上内容对数控机床刀补的计算方法有所帮助，让大家更好地理解和运用刀补技术。
数控机床刀具补偿操作规程
数控机床刀具补偿操作规程数控机床刀具补偿操作规程一、目的和适用范围1. 目的：为了确保数控机床刀具补偿操作的准确性和安全性，提高加工质量和效率。
2. 适用范围：适用于数控机床刀具补偿操作的所有人员。
二、术语和定义1. 刀尖半径补偿：刀具半径与零点传感器检测的实际半径之差。
2. 刀具偏置：切削刀具的几何位置和尺寸偏差。
3. 刀具半径：刀具切槽的半径。
三、操作步骤1. 开机准备1.1 确保机床电源、液压系统、冷却系统正常工作。
1.2 检查刀具刀具磨损情况及半径是否准确，如有问题及时更换或修复。
1.3 将刀具装夹牢固，确保刀具与刀具夹具正确对位。
1.4 根据加工工艺设置刀具半径补偿的数值。
2. 装卸刀具2.1 清理刀具接口和夹具接口，确保无碎屑和杂物。
2.2 使用合适工具进行装卸刀具，注意防止刀具与机床和机床零件的碰撞。
2.3 装卸完刀具后进行刀具长度和刀具半径的测量，并记录相关数值。
3. 设置刀具补偿3.1 进入数控机床的刀具补偿设置界面，输入刀具半径补偿的数值。
3.2 确认输入正确无误后，保存并退出设置界面。
3.3 进行补偿参数的测试，通过测试后方可进行正式加工。
4. 刀具补偿的验证4.1 进行一段简单的样件加工，验证刀具补偿的效果。
4.2 检查加工样件的尺寸和表面质量，是否符合要求。
4.3 如有需要，可以进行刀具补偿的微调和修改。
5. 关机和清洁5.1 关闭机床电源和液压系统，进行清洁和维护。
5.2 清除切削液、切屑和杂物，保持机床干净整洁。
5.3 将刀具和刀具夹具进行清洗和保养，确保切削刀具的质量和寿命。
四、注意事项1. 操作人员必须经过专业培训和合格考试，持有相关操作证书。
2. 在进行刀具补偿前，必须进行刀具长度和刀具半径的测量，并记录相关数值。
3. 刀具装卸时需要注意安全，防止刀具与机床和机床零件的碰撞。
4. 刀具补偿的数值设置必须准确无误，以确保加工质量和效率。
5. 刀具补偿参数的微调和修改必须进行验证，确保其准确性和有效性。
数控加工中的刀具补偿技巧
数控加工中的刀具补偿技巧2008-9-17 10:15:37 国际工程机械网一、刀具补偿的提出用立铣刀在数控机床上加工工件，可以清楚看出刀具中心运动轨计与工件轮廓不重合，这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。
立铣刀的中心称为刀具的刀位点(4、5坐标数控机床称为刀位矢量)，刀位点的运动轨计即代表刀具的运动轨迹。
在数控加工中，是按工件轮廓尺寸编制程序，还是按刀位点的运动轨迹尺寸编制程序，这要根据具体情况来处理。
在全功能数控机床中，数控系统有刀具补偿功能，可按工件轮廓尺寸进行编制程序，建立、执行刀补后，数控系统自动计算，刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。
直接利用工件尺寸编制加工程序，刀具磨损，更换加工程序不变，因此使用简单、方便。
经济型数控机床结构简单，售价低，在生产企业中有一定的拥有量。
在经济型数控机床系统中，如果没有刀具补偿功能，只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序，这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。
因此计算量大、复杂，且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸，重新编制加工程序。
二、全功能数控机床系统中刀具补偿1.数控车床刀具补偿数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。
在加工程序中用T功能指定，TXXXX中前两个XX为刀具号，后两个XX为刀具补偿号，如T0202。
如果刀具补偿号为00，则表示取消刀补。
(1)刀具位置补偿刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。
办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，刀具的实际位置就代替了原来位置。
如果没有刀具补偿，刀具从0点移动到1点，对应程序段是N60G00C45X93T0200，如果刀具补偿是X=+3，Z=+4，并存入对应补偿存储器中，执行刀补后，刀具将从0点移动到2点，而不是1点，对应程序段是N60G00X45Z93T0202。
论数控机床加工的刀具补偿
第 １卷
第 ２期
贵 阳学院学 报 （ 自然 科 学版 ） （ 季刊 ）
Ｊ ＯＵＲＮ Ｆ Ｇ ＹＡＮＧ ＯＬ ＥＧ ＡＬ Ｏ ＵＩ Ｃ Ｌ Ｅ
Ｖｏ ＿ Ｎｏ ２ ｌ１ ．
２０ ０ ６年 ６月
Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅ Ｑ ａｔｒ ） ａｕａ Ｓ ｉ ｃｓ（ ｕ ｒ ｌ ｅ ｅｙ
ｓ ｔ ｎ ｆ ｎ ｔ ｎ ｆ ｘｂ ｙ ａ ｄ ｓ ｔ ｎ ｅ ｄ ｔ ｆｒ ｄ ｕ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｐ ｒ ｃｌ ｒ ｈ ｍｐ ｒａ ｔ ａ ｔ ｒ ｏ ａｉ ｕ ｃ ｉ ｅ ｉ ｌ ｎ ｅ ｔ ｇｔ ａａ ｏ ａ ｉ ｓｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｆ ｔ ａ ｅｔ ｅ ｉ ｏ ｔ ｎ ｃｏ ｓｔ ｏ ｏ ｌ ｉ ｈ ｏ ｅ ｅ ｙ ｆ ｇ ａ ａ ｔｅ ｔ ｅ ｈ ｇ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｓａ ｌｄ ｑ ａｉ ．Ｔ ｅ ｅｏ ｅ，ｔ ｅ ｏ ｅ ａｏ ｓ ａ ｐ ｔ ｅ ｐ ｎ ｉ ｌ ｎ ｕ ｒ ｅ ｈ ｉｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｔ ｂ ｅ ｕ ｔ ｎ ｌ ｙ ｈ ｒ ｆｒ ｈ ｐ ｒ ｔｒ ｍｕ ｔｇ ｓ ｈ ｒ ｃ ｐ ｅ ａ ｄ ｒ ｉ ｍｅ ｈ ｓ ｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｄ ｇｔ ｏ ｔ ｌｓ ｉ ｆ ｌ ． ｔ ｏ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｉ ｉ ｃ ｎｒ ｋ ｌ ｕｌ ｄ ｌ ａ ｏ ｌ ｙ
作者简介 ： 梁贵萍（ ９９一）女 ， 贵阳人 ， 阳学院数控 中 ｂ ｌ １５ ， 贵州 贵 ｅ 教授 ， 高级工程师。
一
３ — ０
维普资讯
刀尖 或刀 刃边 缘完 成 ， 这样 就需 要 在 刀架 参 考 点与刀 具 切削 点之 间进 行 位置 偏置 ， 从而 使 数控 系统 的控 制 对 象 由 刀 架参 考 点 变换 到刀尖 或 刀 刃 边 缘 。这 种 变换 的过 程 就 称 之 为刀具 补偿 。
第2-2讲数控机床的刀具补偿原理
直线插补 以第一象限直线段为例。用户编程时，给出要加工直线 的起点和终点。如果以直线的起点为坐标原点，终点坐 标为（Xe,Ye），插补点坐标为（X，Y），如右图所 示，则以下关系成立： 若点（X，Y）在直线上，则 XeY - YeX = 0 若点（X，Y）位于直线上方，则Xe Y- Ye X>0 若点（X，Y）位于直线下方，则 XeY - Ye X<0 因此取偏差函数F = XeY - YeX。 事实上，计算机并不善于做乘法运算，在其内部乘法运 算是通过加法运算完成的。因此判别函数F的计算实际 上是由以下递推迭加的方法实现的。 设点（Xi，Yi）为当前所在位置，其F值为F = XeYi YeXi 若沿+X方向走一步，则Xi+1=Xi+1 Yi+1=Yi Fi+1=XeYi+1—Ye Xi+1=XeYi—Ye(Xi+1) = Fi—Ye 若沿+Y方向走一步，则Xi+1=Xi Yi+1=Yi+1 Fi+1=XeYi+1—Ye Xi+1=Xe(Yi +1)—YeYi= Fi+Xe 由逐点比较法的运动特点可知，插补运动总步数n = Xe+Ye，可以利用n来判别是否到达终点。每走一步使 n = n - 1，直至n = 0为止。终上所述第一象限直线插补 软件流程如图下图所示。
节拍 起始 1
2
3 4 5 6
F1 = -2 < 0
F2 = 2 > 0 F3 = 0 F4 = -2 < 0 F5 = 2 >0
+Y
+X +X +Y +X
简述数控车床刀具补偿的类型和意义
简述数控车床刀具补偿的类型和意义
数控车床是一种高精度、高效率的数控加工机床，广泛应用于机
械加工行业。
在数控车床的加工过程中，刀具是至关重要的一环，与
其精度和稳定性直接关系到加工的质量和效率。
然而，由于各种因素
的影响，刀具在使用过程中难免会出现一定的偏差和磨损，这就需要
进行刀具补偿。
数控车床刀具补偿可以分为以下两种类型：
1.轴向补偿：也称为长度补偿，是以刀具长度为基础的补偿方式。
它主要是根据刀具弯曲或者伸缩等情况，将刀尖位置调整到预设位置，从而达到精确加工的目的。
其值通常是以毫米为单位。
2.半径补偿：也称为补偿值，是以刀具弧形的半径为基础的补偿
方式，解决了物理形状偏差和摆线误差等问题。
其值可以为正值或负值，单位通常是毫米或微米。
这两种补偿方式都能够解决实际加工过程中的问题，提高加工精
确度和加工效率，从而提升整个加工业的竞争力。
数控车床刀具补偿的意义不可忽视。
首先，它可以保证加工质量
和精确度，达到客户的要求。
其次，补偿值可以达到最小，从而减少
废品率，不断提高生产效率，降低加工成本。
第三，它还能够扩大加
工技术的应用范围，满足复杂零件的加工需求。
总之，数控车床刀具补偿是数字化精密加工的重要环节之一。
通
过不断的改进和创新，能够不断提高加工质量、效率和科技含量，为
制造业打造出更为优质、高端、智能的产品。
数控加工中的三种补偿和补偿技巧
三种补偿在数控加工中有3种补偿：刀具长度的补偿；刀具半径补偿；夹具补偿。
这三种补偿基本上能解决在加工中因刀具外形而产生的轨迹问题。
下面是三种补偿在一般加工编程中的应用。
一、刀具长度补偿：1．刀具长度的概念刀具长度是一个很重要的概念。
我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。
长度补偿只是和Z坐标有关，它不象X、Y平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于Z坐标的零点就不一样了。
每一把刀的长度都是不同的，例如，我们要钻一个深为50mm的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为250mm 的钻头和一把长为350mm的丝锥。
先用钻头钻孔深50mm，此时机床已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，假如两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。
此时假如设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向Z （或Z）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。
2.刀具长度补偿的工作使用刀具长度补偿是通过执行含有G43（G44）和H指令来实现的，同时我们给出一个Z坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。
另外一个指令G49是取消G43（G44）指令的，其实我们不必使用这个指令，因为每把刀具都有自己的长度补偿，当换刀时，利用G43（G44）H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
3.刀具长度补偿的两种方式（1）用刀具的实际长度作为刀长的补偿（推荐使用这种方式）。
使用刀长作为补偿就是使用对刀仪测量刀具的长度，然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中，作为刀长补偿。
使用刀具长度作为刀长补偿的理由如下：首先，使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免在不同的工件加工中不断地修改刀长偏置。
数控加工工艺及编程 刀具补偿功能
刀具补偿功能数控车床在开机默认状态下，控制面板显示器中所显示的坐标是刀架中心或刀具参考点在机床坐标系中的坐标，见图3-11（a）所示为（X A机床；Z A机床），而编程中描述刀具运动的坐标是刀尖点沿工件轮廓加工中所经过的各点在工件坐标系中的坐标，见图3-11（b)所示为（XA工#，ZA工件），这样在加工前就必须进行对力操作；通过数控车床的刀具补偿功能将机床上刀架中心或刀具参考点在机床坐标系中的坐标转换成刀具刀位点在工件坐标系中的坐标，使程序在机床上能够正确运行。
（a）（b）图3-11控制面板上所显示的刀具位置的坐标刀位点是指在程序中用来表征刀具运动位置的刀尖点，是用以表征刀具特征的点。
对车刀，各种车刀的刀位点如图3-12所示。
（a）外圆车刀（b）切槽车刀（c）螺纹刀（d）圆弧车刀图3-12车刀的刀位点数控车床的刀具补偿功能包括刀具位置补偿功能和刀尖圆弧半径补偿功能。
一、刀具位置补偿功能刀具的位置补偿功能又称为刀具偏置补偿功能，在FANUC数控系统中，刀具的位置补偿一般包括刀具形状补偿功能和刀具磨损补偿功能。
数控车床上应用刀具位置补偿功能，其作用一是设定工件坐标系，二是设定刀具的刀位补偿值。
1.刀具形状补偿功能在实际加工中，通常要用多把刀具加工零件轮廓，而每把刀装夹在刀架上的刀位点的位置是不同的，如图313所示。
编程时是以一把刀的刀位点为基准设定工件坐标系的，在加工时，必须将所有万具的刀位点都偏移到此基准点的位置，如图3-14所示，这在FANUC数控系数控车床上就需要通过刀具形状补偿功能来实现。
图3-13刀具装夹在刀架上刀尖点的位置图3-14刀具补偿后的刀尖点重合于一点FANUC数控系统刀具形状补偿功能在加工程序运行中是通过刀具指令（T功能）自动实现的，如T0202，表示调用2号刀具加工，并执行02补偿单元中的力具补偿量。
当加工程序运行至T指令时，刀架会移动一个预先设置到系统中的刀具形状补偿量（即如图3-14中所示的ΔX、ΔZ），自动完成刀具的位置补偿。
数控机床刀补原理
数控机床刀补原理在数控机床加工中，刀具补偿（又称刀补）是一项非常重要的操作步骤，它可以有效地提高加工精度和效率。
本文将介绍数控机床刀补的原理及其在加工中的应用。
1. 刀具补偿的概念刀具补偿是指通过在数控编程中对刀具轨迹进行微小调整，以补偿刀具造成的尺寸误差。
在数控机床加工中，由于刀具磨损、热变形等原因，刀具的实际加工轨迹往往会与理论轨迹有一定的偏差，而通过刀具补偿可以在一定程度上消除这种偏差，从而保证加工件的质量。
2. 刀具补偿的类型2.1 几何补偿几何补偿是根据刀具的实际形状和尺寸对刀具轨迹进行调整。
主要包括半径补偿、长度补偿等。
通过对几何形状进行补偿，可以保证加工出的零件尺寸准确。
2.2 补偿方式补偿方式主要包括刀尖补偿、刀具半径补偿和长度补偿三种。
刀尖补偿是以刀尖坐标为基准进行的补偿；刀具半径补偿是以刀具圆弧轨迹的端点坐标为基准进行的补偿；长度补偿是以刀具长度方向的终点为基准进行的补偿。
3. 刀具补偿原理刀具补偿的原理是在数控编程中通过增加或减小刀具轨迹的相关参数来实现，这些参数会影响刀具所切削的路径。
根据实际情况，对刀具轨迹进行微调，从而达到补偿刀具尺寸误差的目的。
4. 刀具补偿的应用在数控机床加工中，刀具补偿广泛应用于各种加工类型，如铣削、钻削、车削等。
通过合理的刀具补偿操作，可以提高加工精度和效率，减少成本，并且适用于各种复杂曲线和曲面零件的加工。
5. 结语刀具补偿是数控机床加工过程中的重要环节，通过对刀具轨迹进行微小调整，可以有效地提高加工精度和效率。
掌握刀具补偿原理，合理应用刀具补偿技术，对于提高数控机床加工质量和效率具有重要意义。
CNC机床加工中的刀具热变形与补偿技术
CNC机床加工中的刀具热变形与补偿技术随着制造业的发展和技术的进步，CNC（Computer Numerical Control，计算机数控）机床在加工领域中得到了广泛应用。
与传统机床相比，CNC机床具有高精度、高效率、高稳定性等优势。
然而，在CNC机床的加工过程中，刀具热变形成为了制约加工质量和精度的因素之一。
为了解决刀具热变形对加工的影响，研究人员开发了各种刀具补偿技术，以实现更精确的加工。
1. 刀具热变形的原因在CNC机床加工过程中，刀具受到的高速转动和切削热的作用，会使刀具产生热量，进而导致刀具自身温度升高。
刀具热变形主要由以下几个方面原因引起：1.1 切削热引起的热膨胀在刀具与工件接触切削时，由于工件材料的高温和切削力的作用，刀具表面会受到切削热的影响，导致刀具表面温度升高，从而产生热膨胀。
热膨胀会导致刀具尺寸变化，进而影响加工精度。
1.2 高速旋转引起的离心力CNC机床刀具在高速旋转时，会产生离心力。
这种离心力对刀具的形状和刚度产生不利影响，进而引起刀具热变形。
1.3 刀具材料的热导率不同刀具材料的热导率不同，会导致刀具不同部位的温度分布不均匀，形成局部热变形。
这不仅影响了刀具的形状，也对加工的精度产生了负面影响。
2. 刀具热变形的影响刀具热变形会对加工过程和加工质量造成多方面的影响。
2.1 加工精度降低刀具热变形导致刀具的实际形状和理论形状不一致，使得加工件的尺寸精度下降，影响加工质量。
2.2 表面质量下降由于刀具热变形导致切削震动增加，会使刀具与工件之间的摩擦增加，最终导致工件表面粗糙度提高，表面质量下降。
2.3 刀具寿命减少刀具热变形会对刀具材料产生一定的热应力，从而对刀具寿命产生不利影响。
长时间的刀具热变形会加速刀具的磨损和损坏，降低刀具寿命。
3. 刀具热变形的补偿技术为了克服刀具热变形对加工质量和精度的影响，研究人员提出了多种刀具热变形的补偿技术。
3.1 刀具预热补偿通过在刀具加工前对刀具进行预热处理，使刀具达到与加工相同的温度，减小加工过程中刀具的热变形。
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数控机床加工中的刀具补偿工艺
一、刀具补偿的提出：
用立铣刀在数控机床上加工工件，可以清楚看出刀具中心运动轨计与工件轮廓不重合，这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。
立铣刀的中心称为刀具的刀位点(4、5坐标数控机床称为刀位矢量)，刀位点的运动轨计即代表刀具的运动轨迹。
在数控加工中，是按工件轮廓尺寸编制程序，还是按刀位点的运动轨迹尺寸编制程序，这要根据具体情况来处理。
数控机床立铣刀加工
在全功能数控机床中，数控系统有刀具补偿功能，可按工件轮廓尺寸进行编制程序，建立、执行刀补后，数控系统自动计算，刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。
直接利用工件尺寸编制加工程序，刀具磨损，更换加工程序不变，因此使用简单、方便。
经济型数控机床结构简单，售价低，在生产企业中有一定的拥有量。
在经济型数控机床系统中，如果没有刀具补偿功能，只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序，这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。
因此计算量大、复杂，且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸，重新编制加工程序。
二、全功能数控机床系统中刀具补偿：
1.数控车床刀具补偿
数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。
在加工程序中用T功能指定，T***X中前两个XX为刀具号，后两个XX为刀具补偿号，如T0202。
如果刀具补偿号为00，则表示取消刀补。
(1)刀具位置补偿刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。
办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，刀具的实际位置就代替了原来位置。
如果没有刀具补偿，刀具从0点移动到1点，对应程序段是N60 G00 C45 X93 T0200，如果刀具补偿是X=+3，Z=+4，并存入对应补偿存储器中，执行刀补后，刀具将从0点移动到2点，而不是1点，对应程序段是N60 G00 X45 Z93 T0202。
(2)刀具圆弧半径补偿编制数控车床加工程序时，车刀刀尖被看作是一个点(假想刀尖P点)，但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧(刀尖AB圆弧)，这必将产生加工工件的形状误差。
另一方面，刀尖圆弧所处位置，车刀的形状对工件加工也将产生影响，而这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。
车刀的形状和位置参数称为刀尖方位，用参数0～9表示，P点为理论刀尖点。
(3)刀补参数每一个刀具补偿号对应刀具位置补偿(X和Z值)和刀具圆弧半径补偿(R和T值)共4个参数，在加工之前输入到对应的存储器，CRT上显示。
在自动执行过程中，数控
系统按该存储器中的X、Z、R、T的数值，自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径补偿。
2.加工中心、数控铣床刀具补偿
加工中心、数控铣床的数控系统，刀具补偿功能包括刀具半径补偿、夹角补偿和长度补偿等刀具补偿功能。
(1)刀具半径补偿(G41、G42、G40) 刀具的半径值预先存入存储器HXX中，XX为存储器号。
执行刀具半径补偿后，数控系统自动计算，并使刀具按照计算结果自动补偿。
刀具半径左补偿(G41)指刀具偏向编程加工轨迹运动方向的左方，刀具半径右补偿(G42)指刀具偏向编程加工轨迹运动方向的右方。
取消刀具半径补偿用G40，取消刀具半径补偿也可用H00。
使用中需注意：建立、取消刀补时，即使用G41、G42、G40指令的程序段必须使用G00或G01指令，不得使用G02或G03,当刀具半径补偿取负值时，G41和G42的功能互换。
刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。
由于B功能刀具半径补偿只根据本段程序进行刀补计算，不能解决程序段之间的过渡问题，要求将工件轮廓处理成圆角过渡，因此工件尖角处工艺性不好，C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接，可完全按照工件轮廓来编程，因此现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。
这时要求建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段必须有指定补偿平面的位移指令(G00、G01，G02、G03等)，否则无法建立正确的刀具补偿。
(2)夹角补偿 (G39) 两平面相交为夹角，可能产生超程过切，导致加工误差，可采用夹角补偿(G39)来解决。
使用夹角补偿(G39)指令时需注意，本指令为非模态的，只在指令的程序段内有效，只能在G41和G42指令后才能使用。
(3)刀具长度偏置(G43、G44、G49) 利用刀具长度偏置(G43、G44)指令可以不改变程序而随时补偿刀具长度的变化，补偿量存入由H码指令的存储器中。
G43表示存储器中补偿量与程序指令的终点坐标值相加，G44表示相减，取消刀具长度偏置可用G49指令或H00指令。
程序段N80 G43 Z56 H05与中，假如05存储器中值为16，则表示终点坐标值为72mm。
存储器中补偿量的数值，可用MDI或DPL预先存入存储器，也可用程序段指令G10 P05 R16.0表示在05号存储器中的补偿量为16mm。
三、经济型数控机床中刀具轨迹的计算：
经济型数控机床系统，如果没有刀具补偿指令，则只能计算出刀位点的运动轨迹尺寸，然后按此编程，或者进行局部补偿加工。
1.刀具中心(刀位点)轨迹的计算
在需要计算刀具中心轨迹的数控系统中，要算出与零件轮廓的基点和节点对应的刀具中心上基点和节点的坐标。
用φ8立铣刀加工工件曲线时的刀具中心运动轨迹，刀具运动轨迹是零件轮廓的等距线，由零件轮廓和刀具半径可求出。
直线的等距线方程：
所求等距线在原直线上边时，取“+”号，反之取“-”号。
圆的等距线方程：
所求等距线为外等距线时，取“+”号，反之取“-”号。
求解等距线上的基点坐标，只需将相关等距线方程联立求解。
例求3′点的坐标，2点坐标(40，85)，3点坐标(70，105)。
A=y2-y3=-20
B=x3-x2=30
C=x3y2-ybx2=1750
求出圆心坐标为 (85，105)。
两等距线方程联立：
-20x+30y=1750+144.222
(x-85)+(y-105)=(15+4)
解出 x=66.134 y=107.231
即3′点的坐标为(66.34，107.231)，刀具中心轨迹上其他基点或节点的坐标用相同的方法可求出，然后按此编程。
2.数控车床假想刀尖点的偏置计算
在数控车削加工中，为了对刀方便，常以假想刀尖P点来对刀。
如果没有刀尖圆弧半径补偿，在车削锥面或圆弧时，会产生欠切现象。
当零件精度要求较高且有锥面或圆弧时，解决办法为：计算刀尖圆弧中心轨迹尺寸，然后按此编积，进行局部补偿计算。
在车削维面时，由于刀尖圆弧半径r引起的刀位补偿量。
采用在Z向和X向同时进行刀具位置补偿时，实际刀刃与工件接触点A移动到编程时刀尖设定点P上，r的补偿量可按下式计算：
在编制加工工件锥面程序时，其基点坐标为工件轮廓基点坐标(Z和X)加上刀尖圆弧半径r的补偿量(Dz和DX)，这样就解决了没有刀尖圆弧半径补偿的问题。
四、结论：
在数控加工中，由于刀尖有圆弧,工件轮廓是刀具运动包络形成，因此刀位点的运动轨迹与工件的轮廓是不重合的。
在全功能数控系统中，可应用其刀具补偿指令，按工件轮廓尺寸，很方便地进行编程加工。
在经济型数控系统中，可以根据工件轮廓尺寸、刀具等计算出刀位点的运动轨迹，按此编程，也可按局部补偿的方法来解决。