加工中心刀具长度补偿课件

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刀具补偿课件

（）选这题半径补偿G41\G42指令的建立可以与下列（）指令在同一个程序段。 A、G02\G03
C、G01\G02
BG00\G01
C、G00\G01\G02\G03
2．取消刀具半径补偿G40 格式：G40 G0（G1）X＿ Y＿ D＿（F＿）；所有的平面上取消刀具补偿指令均为G40。最后一段刀具半径补偿轨迹加工完成后，与建立刀具半径类似，也应有一直线程序段G0或G1指令取消刀具半径补偿，以保证刀具从刀具半径补偿终点运动到取消刀具半径补偿点。G40、G41、 G42是模态量，它们可以互相注销。
（5）临界加工情况：在编程时特别要避免出现内角过渡时轮廓位移小于刀具半径，以及在两个相连内角处轮廓位移小于刀具直径。
图5-22 过渡圆弧的临界加工情况
图5-23 内角的临界加工情况
4．拐角特性G450、G451 在G41、G42有效的情况下，一段轮廓到另一段轮廓以不平滑的拐角过渡时可以通过G450和G451功能调节拐）X＿ Y＿ D＿（F＿）；说明：（1）格式中G41为刀具半径左补偿；G42为刀尖半径右补偿令；X、Y为目标点坐标；F为切削速度；D为刀具半径补偿代号。刀具半径补偿代号（又称刀沿号），用D指令及其相应的序号表示，即D0~D9（一把刀具可以匹配从1到9 不同半径补偿的数据组）。如果没有编写D指令，则D1 自动生效。若编程D0，则刀具补偿值无效。系统中最多可以同时存储30个刀具补偿数据组。
基点计算： P1 、 P2 、 P7 、 P8 、 P9 各点坐标如图所示， P3 、 P4 、 P5 、 P6 各点的坐标经计算得： P3（-25，-40） P4（-20，-15） P5（20，-15） P6（25，-40）

2--刀具补偿及刀具长度补偿计算方法

（1）假设刀尖圆弧半径RS = 0 此时，P点与S点重合，根据图示的几何关系可知：
rF rP rPF
已知：
rF (Z F , X F )
rP (Z P ,
XP)
rPF (Z PF ,
X PF )
代入上式后得刀具长度补偿计算公式为：
X F X P X PF Z F Z P Z PF
三、刀具半径补偿计算（一）刀具半径补偿原理（1）什么是刀具半径补偿在零件轮廓的加工过程中，数控系统的控制对象是加工刀具的中心点。在加工零件轮廓时，数控系统必须使刀具中心在零件轮廓的法矢量方向上偏移一个刀具半径值，这种偏移操作就称为刀具半径补偿。刀具半径补偿就是根据零件轮廓计算出刀具中心轨迹的操作。一般来说，有两种计算手段。
二、刀具长度补偿计算当刀具的长度尺寸发生变化而影响工件轮廓的加工时，数控系统应对这种变化实施补偿，即刀具长度补偿。 X
（1）车床情况数控车床的刀具结构如右图所示。 S ：刀尖圆弧圆心； RS：刀尖圆弧半径； P（ZP，XP）：理论刀尖点； F（ZF，XF）：刀架相关点；（ZPF，XPF）：P点相对于F点的坐标。
LX X FP X PF LZ Z FP Z PF
此时刀具长度补偿计算公式可写成：
X F X P LX Z F Z P LZ
（2-3）
② 而在有些数控系统中，刀具参数表中的刀具长度参数采用刀尖点P相对于刀架参考点F的坐标值（ZPF，XPF），即
(120,50)
G0 X30 Y20 G1 G42 X50 Y50 X120 Y80 G3 X90 Y110 I-30 J0 G1 X50 Y50 G1 G40 X30 Y20 G0 X0 Y0

加工中心刀具长度补偿课件

长度正补偿
刀
G43 Z-125 G00 H01
A
Z实际值 = Z指令值 +（H xx）
长度负补偿
-125
如果H01是 -25.0,
B是多少?
G44 Z-150 G00 H01
刀
Z实际值 = Z指令值 -（H xx）

：将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。
3．建立刀具长度补偿的步骤
1. 把工件放在平口钳上，夹紧。 2. 加工一个零件需要几把刀，把其中的一把刀具作为基准刀，在主轴上装上基准刀具，使它接近工件表面。 3.通过手动操作移动要进行测量的刀具使其与工件上表面接触，如图3-1示，记录Z轴的机械坐标系的坐标值，假设Z1=-260mm(按Z0测量也可以）。 4. 在工件坐标系中设定（在G54中的Z坐标中进行设定）Z值为-260。
G43是刀具长度正补偿指令，即把刀具向上抬。 G44是刀具长度负补偿指令，即把刀具向下降。 G49是取消刀具补偿指令（在更换刀具前应取消刀具长度补偿状况。
（2）长度补偿的作用

用于刀具轴向(Z向)的补偿。使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量。刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量达到加工尺寸。利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。
O5008； G90G54M03S3000G00Z100 G00X30Y0 Z5 G1Z-0.5F100 ：： M00 G54G90G00Z100M03S3000 G00X50Y0 Z5 G1Z-0.5F100 ：： G00Z100 M5 M30
（1）长度补偿的方法

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02
通过调整刀具长度补偿值，可以确保工件坐标系与机床坐标系之间的正确对齐，提高加工精度和减小误差。
刀具长度补偿的重要性
在加工过程中，由于刀具磨损、更换刀具等原因，实际使用的刀具长度可能与编程时设定的长度存在差异。
刀具长度补偿能够自动调整刀具长度，确保工件坐标系的准确性，提高加工质量和效率。
总结词
手动补偿方法是一种传统的刀具长度补偿方法，需要操作员根据测量结果手动调整刀具长度。
详细描述
操作员使用测量工具测量刀具的实际长度，然后根据测量结果手动调整刀具长度补偿值。这种方法简单易行，但精度不高，容易受到人为误差的影响。
自动补偿方法
总结词
自动补偿方法是一种现代化的刀具长度补偿方法，通过高精度的测量系统和自动控制系统实现刀具长度的自动测量和补偿。
高精度补偿技术的需求
高精度加工要求
随着制造业对产品精度要求的提高，需要更高精度的刀具长度补偿技术来保证加工质量。
纳米级补偿
研发纳米级补偿技术，实现刀具长度的精确控制，提高加工表面的光洁度和平整度。
动态实时补偿
在加工过程中，根据实时监测数据，动态调整补偿值，减小误差和提高加工稳定性。
详细描述
自动补偿方法使用高精度的测量系统，如激光干涉仪或电容传感器等，实时测量刀具的实际长度，并将测量结果反馈给加工中心控制系统。控制系统根据反馈结果自动调整刀具长度补偿值，实现刀具长度的自动补偿。这种方法精度高，能够显著提高加工精度和生产效率。
实时补偿方法
总结词
实时补偿方法是一种先进的刀具长度补偿方法，通过实时的刀具长度监测和补偿系统，实现刀具长度的动态调整。
实时监测
在加工过程中，需要实时监测补偿值的准确性，及时调整以确保加工质量。

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。

第三节刀具补偿原理PPT课件

下午8时26分
数控技术
3
第三节刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
图2-11 数控车床刀具结构参数示意图
• 实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架相关点的转换
下午8时26分
数控技术
4
第三节刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
由于在实际操作过程中F与S之间的距离难以直接测得，而理论刀尖点P相对刀架参考点F的距离容易测得，故先计算P相对F的偏移量，再根据情况计算。
拐角：相邻两轮廓交接点处的切线在工件实体一侧的夹角。0~3600
轨迹连接方式：直线接直线；直线接圆弧；圆弧接圆弧；圆弧接直线。
图2-14 拐角的定义 a)外拐角 b)内拐角
令当RsR＝s≠0 0时
刀尖圆弧半径补偿——Rs很小，引起零件轮廓的误差可以不考虑；调试过程及对刀过程
可得刀已具经长将度Rs补引偿起的误计差算包公含式在为内：。
零件轮廓轨迹经补偿后，通过控制F点来实现
下午8时26分
数控技术
5
第三节刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
钻床的刀具：刀具安装方式的刀具长度补偿——
数控技术
13
第三节刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
刀具半径补偿执行过程相关问题：
上述刀具半径补偿算法只适用于自定的二维坐标平面内,而平面的指定是通过G17/G18/G19来设定的。
硬件数控采用读一段，算一段，再走一段的数据流方式，无法考虑到两个轮廓段之间刀具中心轨迹的过渡问题，靠编程员解决。
CNC中，增设了两组刀补缓冲器，以便让至少两个含有零件轮廓信息的加工程序段（一般保证3个段）的信息同时在CNC系统内部被处理，从而可对刀具中心轨迹及时修正，回避了刀具干涉现象的发生。

刀具补偿课件讲义资料

1、刀具补偿建立方式若上一程序段是G40状态，本程序段是
G41/G42状态，则该程序段处于刀具补偿建立方式。
2 、刀具补偿进行方式若上一程序段是G41/G42状态，本程序段仍
是G41/G42状态，则该程序段处于刀具补偿进行方式。
刀补矢量：大小等于刀具半径，方向垂直
于轮廓表面
交接情况：直线与直线、直线与圆弧、圆
续两个以上的非运动指令（如辅助指令或
暂停指令）程序段，或移动量为零的运动
程序段时，会出现多切或少切现象，这点应该引起注意。
4）硬件数控系统刀补/CNC的刀补 1、早期的硬件数控系统由于内存及数据处理能力限制，仅根据本段程序的轮廓尺寸进行刀补，不能解决程序段之间的过渡问题。（编程人员事先估计刀补后可能出现的间断点或交叉点，进行人为处理）程序段转换时（如折线或直线与圆弧不相切时）采用圆弧过渡
通常加工一个工件需几把刀，或者加工中心运行时要经常变换刀具，而每把刀具的长度是不可能完全相同的。定义方法2：编写程序时选用一把标准刀具，预先测出其他刀具与标准刀具长度的差值，将差值置于NC系统，以后使用各把刀具时 NC系统会补偿刀具的长度，这种功能称为刀具长度补偿功能。
2）刀具长度补偿指令
1）刀具半径补偿概述
具有刀具半径补偿功能的数控系统具有如下优点： 1、避免计算刀具轨迹，直接按零件轮廓的切削点编程。
2、刀具因磨损、重磨、换新刀引起直径改变后不需修改程序，只需更改刀具参数库中刀具参数的直径或者半径值。
3、应用同一程序，用同一尺寸的刀具，利用刀补值可进行粗精加工（粗精加工程序通用）。
1.2 刀具补偿功能及计算原理
一、刀具半径补偿
1）刀具半径补偿概述
在前面编写的程序中，都没有考虑刀具半径问题。

数控编程- 刀具补偿指令及其编程方法 PPT

主程序号增量编程方式，快速移到孔#1正上方。理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值 Z=-40 下移到离工件上表面距离 3mm 的安全高度平面。主轴正转
以工进方式继续下移21mm 孔底暂停1s。快速提刀至安全面高度。快移到孔#2的正上方。向下进给23mm，钻通孔#2。孔底暂停1s。快速上移23mm，提刀至安全平面。
四、综合实例
例1：
Z
刀座
20 45
120
60 28
10
R10 75
w
Y
25 25 R15
150
X φ8
对刀点刀补ຫໍສະໝຸດ 消G42刀补引入R1 0
φ30
w
30
X
150
20 160
采用刀座对刀后来安装刀具（H01）= 45
（D01）= 8
图6-
G01 X45.0
直线插补至 X= 45，Y=45
X75.0 Y20.0
直线插补至 X= 75，Y=20
Y65.0
直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕
G40 G00 X100.0 Y60.0 取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，
G49 Z120.0
快速抬刀至Z=120的对刀点平面
X150.0Y160.0
快速退刀至对刀点
M05 M30
主轴停，程序结束，复位。
由G17指定刀补平面启动刀补刀补状态
解除刀补
例4：
Y
O0010
N010 G92 X0 Y0； N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01；
70
60
20
G
F
20

刀具补偿及刀具长度补偿计算方法 ppt课件

① 当刀具尺寸发生变化（刀具磨损、刀具更换等）时，只需修改相应的刀具参数即可。
② 在同一台机床上对同一零件轮廓进行粗加工、半精加工和精加工等多道工序时，不必编写三种加工程序，可将各道工序所预留的加工余量加入刀具参数即可。
余量3 余量2
R3
R2 R1
R3 = R + 余量3 R2 = R + 余量2 R1 = R + 0
PPT课件
4
（3）刀具补偿类型刀具补偿分为刀具长度补偿和刀具半径补偿两种类型。对于不同机床上
所使用的不同类型的刀具，其补偿形式也不一样。 ① 立铣刀：主要是刀具半径补偿，有时需要刀具长度补偿； ② 钻头：主要是刀具长度补偿； ③ 外圆车刀：即需要刀具半径补偿，也需要纵横两个坐标方向的刀具长
度补偿。
F F

X P X PF ZP ZPF
（2-1）
PPT课件
9

X Z
F F

X P X PF ZP ZPF
（2-1）
① 理论刀尖点P的坐标（ZP，XP）就是实际被加工零件的轮廓轨迹坐标，该坐标值可以从数控加工程序中直接获得；
②（ZPF，XPF）为理论刀尖点P相对于刀架参考点F的坐标值。
F
rpF
XPF
rF
S
rp
P ZPF
RS S P
Z
PPT课件
7
X
F
rpF
XPF
rF
S
rp
P ZPF
RS S P
Z
车刀的刀具长度补偿就是实现刀尖圆弧中心S与刀架相关点F之间的坐标变换。
在实际操作中，刀尖圆弧圆心S点相对于 F点的位置偏移量难以直接测量，而理论刀尖点P相对于F点的位置偏移量比较容易测量。因此，一般情况下，我们先测量出理论刀尖点P与刀架参考点F之间的位置偏移量，然后根据情况来考虑是否需要再精确计算出刀尖圆弧中心S与刀架参考点F之间的位置偏移量。通过测量计算得出的这个位置偏移量数值将被存放在数控系统的刀具参数表中。

车床刀具补偿.pptx

(2)、刀径补偿进行
刀具中心始终与编程轨迹保持设定的偏置距离.
第19页/共29页
• 3、刀径补偿的取消
❖刀具中心从与编程轨迹偏离过度到与编程轨迹重合的过程.
刀径补偿的引入和取消必须是不切削的空行程上.
第20页/共29页
例2：考虑刀尖半径补偿
D
C （24，-24）
O
O1111 N1 G92 X40.0 Z10.0 N2 T0101 N3 M03 S400 N4 G00 X40.0 Z5.0 N5 G00 X0.0 N6 G42 G01 Z0 F60 (加刀补) N7 G03 X24.0 Z-24 R15 N8 G02 X26.0 Z-31.0 R5 N9 G40 G00 X30 (取消刀补) N10 G00 X45 Z5 N11 M30
M05 M00 ;
T0202 ;（切槽刀） G29 X20.0 Z-15.0 M03 ; G01 X15.0 F20 ; G04 X2.0 ; G00 X20.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ; M05 M00 ; T0303 ;（螺纹车刀） G29 X20.0 Z5.0 M03 ; G82 X17.3 Z-16.0 F1.0 ; G82 X16.9 Z-16.0 ; G82 X16.7 Z-16.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ; 第28页/共M2095页M02;
X0.2 Z0.2 F50 ; N100 G00 X17.95 Z5.0 ;
G01 X18.0 Z-15.0 F30 ; X22.0 Z-25.0 ; X22.0 Z-31.0 ;
G02 X32.0 Z-36.0 R5.0 ; G01 X32.0 Z-40.0 ; N200 G01 X36.0 Z-50.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ;

刀具补偿原理(课堂PPT)

刀具补偿一般分为刀具半径补偿和刀具长度补偿。铣刀主要是刀具半径补偿；钻头只需长度补偿；车刀需要两坐标长度补偿和刀具半径补偿。
6
刀具半径补偿
ISO标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓 ABCD）前进方向的左侧时，称为左刀补，用G41表示。反之，当刀具处于轮廓前进方向的右侧时称为右刀补，用G42表示，如图所示。G40为取消刀具补偿指令。
3
r 刀具
A
r
B
在铣床上用半径为r的刀具加工外形轮廓为A的工件时，刀具中心沿着与轮廓A距离为r
的轨迹B移动。我们要根据轮廓A的坐标参数和刀具半径r值计算出刀具中心轨迹B的坐
标参数，然后再编制程序进行加工，因控制系统控制的是刀具中心的运动。在轮廓加
工中，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
则
X2 Y2
X X X Y Y Y
xO A A K
Xrsin r Y
X2Y2
Yrcosr X
X2Y2
y A(X,Y)
O
α
r
ΔY K
α A′(X′,Y′)
ΔXK
x
O′
16
2. 圆弧刀具半径补偿计算
对于圆弧而言，刀具补偿后的刀具中心轨迹是一个与圆弧
同心的一段圆弧。只需计算刀补后圆弧的起点坐标和终点坐标值。如图5-4所示，被加工圆弧的圆心坐标在坐标原点O，圆弧半径为R，圆弧起点A，终点B，刀具半径为r。
20
21
22
23
y B′(XX,b′ Y ,Yb′)
B（Xb,Yb） ΔXΔ KY
假定上一个程序段加工结束后刀
具中心为A′，其坐标已知。那么
圆弧刀具半径补偿计算的目的，

刀具长度补偿和半径补偿

【四】刀具长度补偿和半径补偿数控加工中，刀具实际所在的位置往往和编程时刀具理论上应在的位置不同，这是我们需要重新根据刀具位置来修改程序，然而正如大家知道的，修改程序是一件多么繁杂而易错的环节,因此,刀具补偿的概念就应运而生。

所谓刀具补偿就是用来补偿刀具实际安装位置与理论编程位置之差的一种功能。

使用刀具补偿功能后，改变刀具,只需要改变刀具位置补偿值即可，而不必修改数控程序.刀具补偿中我们经常用的有长度补偿和半径补偿，一般初入数控行业的人很难熟练的使用这两种补偿，下面我们就这两种补偿方式详细讲解一下。

一、刀具长度补偿1、刀具长度补偿的概念首先我们应了解一下什么是刀具长度。

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，如果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。

此时如果设定刀具补偿，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、刀具长度补偿指令通过执行含有G43（G44）和H指令来实现刀具长度补偿，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。