FANUC刀补详解

1.刀具长度补偿指令——G43、G44、G49
刀具长度补偿指令对立式加工中心而言，一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它将编程时的刀具长度
和实际使用的刀具长度之差设定于刀具偏置存储器中（图3－1），
用G43或G44指令补偿这个差值而不用
修改程序。

图3－15为加工中心刀库中的部分刀具，它们的长度各不相同，为每把刀具设定一个工件坐标
系也是可以的（FANUC0i－MB系统可以设置54个工件坐标系），但通过刀具的长度补偿指令在操作上更
加方便。

图3－16G43、G44与H指令对应偏置量的运算结果
编程格式：__H__Z
44G
43G
……
G49Z__
G43指令表示刀具长度正方向补偿；G44指令表示刀具长度负方向补
偿；G49指令表示取消刀具长度补
偿。

使用G43、G44指令时，不管是G90指令有效还
是G91指令有效，刀具移动的最终Z方向位置，都是
程序中指定的Z与H指令的对应偏置量进行运算（见
图3－16）。

H指令对应的偏置量在设置时可以为“＋”、也可以为“－”，它们的运算关系见图3－16，编程时一般使用G43指令。

2.刀具半径补偿指令——G40、G41、G42
在加工工件轮廓时，当用半径为R的圆柱铣刀加工工件轮廓时，如果数控系统不具备刀具补偿功能，
那么编程人员必须要按照偏离轮廓距离为R的刀具中心运动轨迹的数据来编程，其运算有时是相对复杂的；
而当刀具磨损后，刀具的半径减少，此时就要按新的刀具中心轨迹进行编程，否则加工出来的零件要增加
一个余量（即刀具的磨损量）。

对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，而只
需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，数控系统自行计算后，偏置一定
的距离（如刀具半径或其它设定值）后进行走刀，这样就可加工出具有轮廓曲线的零件，使编程工作大大
简化。

刀具半径补偿时的移动轨迹
在G17指令有效时，编程格
式：G41（G42）G00（G01）X__Y__D__（F__）…
G40G00（G01）X__Y__（F__）
其运动轨迹见图3－17。

G41指令表示刀具半径左侧补偿。

沿刀具进给方向看去，刀具中心在零件轮廓的左侧（见图3－17，通
常顺铣时采用左侧补偿）。

G42指令表示刀具半径右侧补偿。

沿刀具进给方向看去，刀具中心在零件轮廓的右侧（见图3－15，通
常逆铣时采用右侧补偿）。

G40指令表示刀具半径补偿取消。

当G41或G42程序完成后
用G40程序段消除偏置值，从而使刀具中
心与编程轨迹重合。

有了刀具补偿，除了可免去刀具中心轨迹的人工计算外，还可以利用同一加工程序去适应不同的情况（例
如用同一程序进行粗加工、半精加工及精加工；刀具磨损后的补偿），只需要在系统参数中更改一下有关半
径补偿量（图3－1中D所对应的值）就可。

使用刀具半径补偿指令时应注意：
（1）从无刀具补偿状态进入刀具半径补偿方式时，或在撤消刀具半径补偿时，刀具必须移动一段距离
否则刀具会沿运动的法向直接偏移一个半径量，很容易出意外，特别在加工全切削的型腔时，刀具无回
空间，会造成刀具崩断。

（2）在执行G41、G42及G40指令时，其移动指令只能
用G01或G00，而不能用G02或G03。

（3）为了保证切削轮廓的完整性、平滑性，特别在采用子程序分层切削时，注意不要造成欠切或过切
的现象。

内、外轮廓的走刀方式见图3－18。

具体为：
用G41或G42指令进行刀具半径补偿→走过渡段→
轮廓切削→走过渡段→用G40指令取消刀具半径补偿。

（4）切入点应选择那些在XY平面内最左（或右）、最上（或下）的点（如圆弧的象限点等）或相交的
点。

图3－18内、外轮廓刀具半径补偿时的切入、切出（图中都为顺铣）
a－轮廓尺寸较大时的过渡段b－轮廓尺寸较小时的过渡段c－轮廓有交角时的过渡段
（5）用G18、G19指令平面时（用球铣刀切削曲面），注
意G41与G42指令的左、右偏方向。

图3－19过切现象
（6）在刀具半径补偿的切削程序段中，即从G41（或G42）开始的程序段到G40结束的程序段之间，
FANUC系统对处理2个或更多刀具在平面内不移动的程序段（如暂停、M99返回主程序、子程序名、第三
轴移动等等），刀具将产生过切现象。

如用10mmφ立铣刀对
图3－19所示矩形进行轮廓铣削，程序如下：
%
:3103主程序名
M6T1换上1号刀
G54G90G0G43H1Z100选择坐标系，引入长度补偿
M3S600主轴正转
X－30Y20Z1到达起刀点
G41Y12.5D1引入刀具左侧半径补偿
X－20过渡段
M98P23014调用O3014子程序2次
G0Z100主轴上升
Y20过渡段
G40X－30取消半径补偿
G49Z0取消长度补偿，到机床坐标Z
M30程序结束
%
%
:3104子程序名
G1G91Z－5F30在A点处沿－Z增量切削
G90X20F100到B点（B到C自动完成）
Y－12.5到D点（D到E自动完成）
X－20到F点（F到G自动完成）
Y12.5到H点
M99子程序结束并返回
%
子程序修改为：
%
:3104G1G91Z－5F30
G90X20F100
Y－12.5
X－20
Y12.5M99
%
%
在编制程序时，如果把刀具半径补偿引入与取消的程序段放在主程序
中（在加工平面凸轮的槽时必须这
样），那么当调用子程序（加工轮廓的程序）的次数超
过1次，在切削第2次的时候就会出现过切现象（图
3－19中打剖面线部分）。

这主要由于在上面的程序中，程序段M99、O3014、G1G91Z－5F30已超过2个
以上没有X、Y的移动，所以系统不会自动完成H到A（图中黑线圆弧）的切削，从而引起过切。

此时可
采取减少程序段的方法，把子程序名放到第一个程序段的段首；把M99放到最后一个程序段的段尾。

另外
必须严格按照上面（3）所确定的切入方法，即必须有过渡段，否则刀具补偿没有完成，同样会产生过切的
现象。

图3－20刀具半径补偿及调用子程序举例
例3－6刀具半径补偿及调用子程序举例。

加工图3－20所示工件的外轮廓。

加工程序如下：
主程序：
%
:3006程序名
N10M6T4换上4号刀，16mmφ键槽铣刀
N20G54G90G0G43H4Z200选择坐标系，引入长度补偿
N30M3S600主轴正转，转速600r/min
N40X140Y70刀具快速移动到P点上方
N50Z2M8快速下降，切削液开
N60G1Z－6F50进给到Z－ 6
N70M98P3106调用O3106子程序一次
N80G1Z－13F50进给到Z－13
N90M98P3106调用O3106子程序一次
N100Z100M9Z轴快速上移，切削液关
N110G49G90Z0取消刀具长度补偿，Z轴快速移动到机床坐
标Z0处
N120M30程序结束
%
子程序：
%
:3106子程序名
N10G0G41X100D4刀具左侧补偿，快速移动到点A，引入刀具半径补偿
N20G1Y40F100刀具以100mm/min的速度直线插补到点B（走过渡段）
N30Y20到点 C
N40X75到点 D
N50G3Y－20R－20F60逆圆到点E。

进给速度修调
N60G1X100F100到点 F
N70Y－40到点G
N80X0到点H
N90G2Y40R－40F120顺圆到点I。

进给速度需修调
N100G1X100F100到点 B
N110X140到点J
N120G40G0Y70取消刀具半径补偿，快速到点P
N130M99子程序结束并返回到主程序
%
刀具补偿功能给数控加工带来了许多方便，简化了编程工作。

编程人员不但可以直接按工件轮廓编程，
而且还可以用同一个加工程序对工件轮廓进行粗、精加工。

当按工件轮廓编程以后，在粗加工零件时我们
可以把偏置量设为R＋Δ，其中Δ为精加工前的加工余量；而在精加工零件时，偏置量仍然设为R（对于有
公差要求的零件，精加工时的偏置量应设置为R＋平均偏差/2）。

3.用程序输入补偿值指令——G10
H的几何补偿值编程格式：G10L10P__R__
H的磨损补偿值编程格式：G10L11P__R__
D的几何补偿值编程格式：G10L12P__R__
D的磨损补偿值编程格式：G10L13P__R__
P：刀具补偿号，即图3－1中的“番号”。

R：刀具补偿量。

①在G90有效时，R后的数值直接输入到
图3－1中相应的位置；②在G91有效时，
R后的数值与图3－1中相应位置原有的数值相叠加，得到一个新的数值替换原有数值。

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