刀具半径补偿指令
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。
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。
刀具半径补偿
N40 Z10
N50 G01 Z-10.0 F50 连续两句Z轴移动，此时会产生过切削
N60 Y50
N70 X50
N80 Y20
N90 X10
N100 G00 Z50 抬刀到安全高度
为避免过切，可将上面的程序改成下述形式来解决。
O5003
N10 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500
N20 G00 Z50 安全高度
N30 Z10
N40 G41 X20 Y10 D01 建立刀具半径补偿
N50 G01 Z-10.0 F50 连续两句Z轴移动，此时会产生过切削
指令格式：
式中：G17～G19─坐标平面选择指令。
G40─取消刀具半径补偿功能。
（2）刀具半径补偿的过程
如图5-19所示刀具半径补偿的过程分为三步：
①刀补的建立：刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。
②刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。
3）刀具半径补偿指令
（1）刀具半径补偿指令格式
①建立刀具半径补偿指令格式
指令格式：
式中：G17～G19─坐标平面选择指令。
G41─左刀补，如图5-18a)所示。
G42─右刀补，如图5-18b)所示。
X、Y、Z─建立刀具半径补偿时目标点坐标。
D─刀具半径补偿号。
②取消刀具半径补偿指令格式
N30 Z10 参考高度
N40 G41 X20 Y10 D01 F50 建立刀具半径补偿
N50 G01 Z-10 下刀
刀具补偿
刀具补偿刀补半径补偿:格式：G41/G42 G01 X__ Y__ F__ D__建立刀补G40 G01 X__ Y__ F__取消刀补X__ Y__ 运动轨迹终点坐标；D__ 刀具补偿值寄存器。
说明：1、G41刀具半径左补偿，G42刀具半径右补偿。
判定方法：从第三轴的正方向往负方向看过去，沿着刀具运动轨迹方向，刀具在工件的左侧，就是左刀补，反之就是右刀补。
外轮廓：刀具按顺时针轨迹编程—G41，按逆时针轨迹编程—G42;刀补变大——轮廓尺寸变大，反之，刀补变小——轮廓尺寸变小。
内轮廓：刀具按顺时针轨迹编程—G42，按逆时针轨迹编程—G41;刀补变大——轮廓尺寸变小，反之，刀补变小——轮廓尺寸变大。
提醒：a、一个轮廓用一个刀补（一个轮廓一个D，如果尺寸同方向可以用一个D。
）b、如果一个轮廓有尺寸大，有尺寸小的，编程时就要把尺寸精度编进去，看到以下四种尺寸编程时就要编中间尺寸加（或者减）0.01，+/-、-/-、+/0、+/+，等精加工调整刀补时，多减去0.01内轮廓中间尺寸减0.01、外轮廓中间尺寸加0.01。
看到以下两种尺寸直接编基本尺寸，0/-、未注公差，等精加工调整刀补时，多减去0.01。
c、如果一个轮廓尺寸都是一个方向（同时大，同时小），直接通过刀补控制，不用通过编写中间尺寸。
d、由于刀具实际工作半径与理论半径不相符，粗加工刀补一律多放0.1，举例：¢10铣刀，粗加工刀补D01=5.1,如果没有误差，测量出来应该是轮廓多0.2，如果轮廓要小单边0.01，刀补里面拿掉0.11。
如果有误差用实际测量值减去理想值，除以2，在刀补里面减去这个值就可以了。
2、刀补的建立和取消必须在走直线的状态下完成，G00命令下不要取消刀补。
圆弧指令不能建立或者撤销刀补。
（G41/G42 G02/G03 X__ Y__ R__ F__ 和G40 G02/G03 X__ Y__ R__ F__ 这样的格式，绝对不允许）3、刀补的建立和撤销都必须跟X 或Y才能建立或者撤销，Z方向运动不能建立或者撤销刀补。
巧用G41、G42、G40(刀具半径补偿指令)编制数控程序
巧用G41、G42、G40（刀具半径补偿指令）编制数控程序作者：魏国军来源：《中国科技博览》2015年第15期[摘要]数控铣床手动编程中二维加工在没有使用刀补的情况下编制数控加工程序时，由于刀具是圆柱形，存在一定的直径，使刀具中心轨迹与零件轮廓不重合。
如此时按照轮廓线编程，刀具中心（刀位点）行走轨迹将和图样上的零件轮廓轨迹重合，就会造成过切或少切现象。
作者通过分析、尝试及验证，在数控程序中巧秒地使用G41、G42、G40指令，不仅可以解决上述问题，且使编程及加工变得简单。
[关键词]巧用；刀具半径补偿指令；编制；数控程序中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0304-02在手动编制数控铣加工程序时，为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，编程员必须依据图样尺寸要求结合所使用刀具半径计算出新的节点坐标，再根据这些坐标值进行编程，这给编程带来了很大数据计算及处理的麻烦（见图1）。
编程时为了避免出现上述所说的数据坐标值计算，考虑利用刀具半径补偿来解决这一问题（见图2），可大大地节省时间提高编程效率。
一、刀具半径补偿数控加工中，是按零件轮廓进行编程的。
由于刀具总有一定的半径（如铣刀半径、铜丝的半径），刀具中心运动的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。
这种偏移称为刀具半径补偿。
1、刀具半径补偿指令及格式G41（刀具半径左补偿指令）：G41 G00/G01 X Y DG42（刀具半径右补偿指令）：G42 G00/G01 X Y DG40（刀具半径补偿取消指令）：G40 G00/G01 X Y2、刀具半径补偿指令注意事项在编制数控程序时，使用G41、G42、G40指令可让我们省去因刀具半径而造成的坐标点计算，但在使用过程中需注意一些事项，规纳总结如下五点：（1）、G40、G41指令在使用前，必须由G17、G18、G19指令指定刀具半径补偿平面，且补偿中不能随意更换铣削平面，需要半径补偿指令结束后才能更换铣削平面，否则程序出现报警信号；（2）、编程时，X、Y坐标值的计算参照G00、G01格式，与没有使用刀补时一样，刀补建立时，只能使用G00、G01指令，不能使用G02、G03指令；（3）、D-指令代码为刀具半径补偿寄存器的地址字，在编写程序时应与补偿寄存器号相对应；（4）、G41、G42判别：沿着刀具前进方向看，刀具在前进轨迹方向左侧为左刀补，刀具在前进轨迹方向右侧为右刀补；（5）、刀具半径补偿值设置为负值时，G41、G42刀具所走轨迹将相反。
刀具补偿指令及其编程方法
G94是什么指令？—————— 5.对于FUNNC系统，（ D ）指令不能取消长度补 偿。 A.G49 B G44 H00 C G43 H00 D G41
端面切削循环
• 6..刀具长度补偿值的地址是（ B ） • A D×× B H×× C R×× D J××
• 7..执行G90 G01 G44 H02 Z-50 F100(H02为2mm）程序后，刀具的实际 移动距离为（48mm ）
N170 N180 N190 N200 N210 N220 N230 N240 N290 N300 N310 N320 N330
G01 X15 Z0 F40 ; X30 Z-20 ; Z-35 ; 精车A—B—C—D—E 的外轮廓 X50 ; Z-59 ; G0 X50 Z50 ; 返回起刀点(即安全位置方便换刀) T0303 ; 换2号切断刀 G0 X52 Z-58 ; 快速定位 G01 X-0.1 F40 ; 切断 G0 X50 ; Z50 ; T0100 M05 ; M30 ; 返回起刀点(即安全位置方便换刀 换回基准刀,主轴停止 程序结束
N-- G0 X60 Z2； 快速定位
D C H）
N-- G94 X60 Z-10 R-1 F60； 走刀路线：（A
N-N-N--
R-4； 走刀路线：（A
R-7； 走刀路线：（A
E
F B
C
C
H）
H） C H）
R-10； 走刀路线：（A
A、B 点Z方向加刀宽 （分析图） O0001 ； N T0303 S02 M03 ； N G0 X52 Z-30 ； N G94 X20.3 Z-30 F50 ;
61刀具半径补偿?无论车削还是铣削在对轮廓加工时用刀具补偿功能编程当刀具尺寸车刀的圆弧半径铣刀的直径因更换磨损等原因发生变化时不需要重新编程只要修改刀具半径值即可从而简化了编程
刀具半径补偿指令
刀具半径补偿指令在进行数控编程时，除了要充分考虑工件的几何轮廓外，还要考虑是否需要采用刀具半径补偿，补偿量为多少以及采用何种补偿方式。
数控机床的刀具在实际的外形加工中所走的加工路径并不是工件的外形轮廓，还包含一个补偿量。
一、补偿量包括：1、实际使用刀具的半径。
2、程序中指定的刀具半径与实际刀具半径之间的差值。
3、刀具的磨损量。
4、工件间的配合间隙。
二、刀具半径补偿指令：G41、G42、G40G41：刀具半径左补偿G42：刀具半径右补偿G40：取消补偿格式：G41/G42 X Y H ；H：刀具半径补偿号：范围H01—H32；也就是输入刀具补偿暂存器编号，补偿量就通过机床面板输入到指定的暂存器编号里，例：G41 X Y H01；刀具直径为10㎜，这时在暂存器编号“1”里补偿量就输入“5”。
1、G41：（左补偿）是指加工路径以进给方向为正方向，沿加工轮廓左侧让出一个给定的偏移量。
2、G42：（右补偿）是指加工路径以进给方向为正方向，沿加工轮廓右侧让出一个给定的偏移量。
3、G40：（取消补偿）是指关闭左右补偿的方式，刀具沿加工轮廓切削。
G40（取消补偿）G41（左补偿）G42（右补偿）切削方向G40（取消补偿）G42（右补偿）切削方向G41（左补偿）工件轮廓三、刀具半径补偿量由数控装置的刀具半径补偿功能实现。
采用这种方式进行编程时，不需要计算刀具中心运动轨迹坐标值，而只按工件的轮廓进行编程，补偿量输入到控制装置寄存器编号的数值给定，编程简单方便，大部份数控程序均采用此方法进行编制。
加工程序得到简化，可改变偏置量数据得到任意的加工余量。
即对于粗加工和精加工可用同一程序、同一刀具。
刀具半径补偿是通过指明G41或G42来实现的。
为了能够顺利实现补偿功能，要注意以下问题：1、G41、G42通常和指令连用（也就是要激活），激活刀具偏置不但可以用直线指令G01，也可以通过快速点定位指令G00。
但一般情况下G41和G42和G02、G03不能出现在同一程序段内，这样会引起报警。
应用刀尖圆弧半径补偿指令G40、G41、G42编制程序(模具数控加工技术课件)
G01 X26.0； X30.0 Z-22.0； G01 Z-35.0； N20 G40 X32.0； G70 P10 Q20；
G00 X80. 0 Z80. 0 M09;
M30;
刀尖圆弧半径补偿的方向
刀尖半径补偿指令注意事项
（1）G41、G42、G40指令不能与圆弧切削指令 写在同一程序段，通常与G00或G01写在同一程 序段。
（2）工件有锥度、圆弧时，必须在精车锥度或 圆弧前一程序段建立半径补偿，一般在刀具从起 始点接近工件时程序段建立半径补偿；刀具撤离 工件时，取消补偿。
（5）建立刀尖半径补偿后，在Z轴的切削移动量 必须大于其刀尖半径值（如刀尖半径为0.8mm， 则Z轴移动量必须大于0.8mm）；在X轴切削移动 量必须大于2倍刀尖半径值（如刀尖半径为 0.8mm，则X轴移动量必须大于1.6mm），因为X 轴用直径值表示。
3．刀具补偿量的设定
在MDI键盘上点击键，进入形状补偿参数设置界面。用 方位键↑ ↓选择所需番号，再用→ ←选择R和T，输入刀 具的刀尖半径值和刀尖方位号，按软键“输入”。
实训内容
毛坯为 32 ㎜× 60 ㎜的棒料，材料为45#
外圆粗车刀（1号刀）外圆精车刀（2号刀）
参考程序
O2005; T0101 M03 S800; M08; G00 X34.0 Z0; G01 X0 F0.1; G00 X33. 0 Z2.0; G71 U2.0 R0.5； G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.15； G00 X80.0 Z80.0; T0202 S1200; N10 G42 G00 X6.0 Z2.0； G01 Z0 F0.1； G01 X10.0 Z-2.0； G01 Z-15.0； G02 X20.0 Z-20.0 R5.0；
数控铣床刀具半径补偿G40.G41.G42
G41 左补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边。
如下图所示：G42 右补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边。
如下图所示：●G40 刀具半径补偿取消指令，该指令与G41或G42配合使用，使用该指令后，使与其配合使用的G41或G42指令无效。
●<1>给上刀具半径补偿指令格式⏹ G00 G411）(G17)X_Y_D_;⏹ G01 G42⏹ G00 G412） (G18) X_Z_D_;⏹ G01 G42⏹ G00 G413） (G19) Y_Z_D_;⏹ G01 G42●<2>取消刀具半径补偿指令格式●G00●G40 X_Y; (X_Z_;) (Y_Z_;)●G01（5）刀具半径补偿指令格式说明：●<1>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。
比如当G17命令执行后，刀具半径补偿仅影响X、Y轴的移动，而对Z轴没有作用。
<2>刀具半径补偿指令G41或G42只在G00和G01模式下有效，不能在G02和G03模式下给出刀具半径补偿G41或G42，否则机床报警。
<3>D_是刀具补偿号，其具体数值在加工或试运行前已设定在补偿存储器中，D_是续效代码。
<4>刀具半径补偿必须在程序结束前取消，否则刀具中心将不能回到程序原点上；刀具半径补偿必须在G00和G01模式下取消，在G02和G03模式下机床将会报警。
<5>取消刀具半径补偿除可以用G40指令外，还可以用D00指令，即”G00(G01)X_Y_D00;”也可以取消刀具半径补偿。
●<6>刀具半径补偿除方便编程外还可以用改变刀具半径补偿值大小的方法来实现同一程序进行粗加工、精加工，故有：●粗加工刀补值=刀具半径+精加工余量●精加工刀补值=刀具半径+修正量(若刀具尺寸准确或零件上下偏差相等，修正量为零)（6）使用刀具半径补偿时应注意的问题：●<1>一般情况下刀具半径补偿号要在刀补取消后才能变换，如果在补偿方式下变换补偿号，当前句的目的点的补偿量将按照所换补偿号的新值给定，而当前句开始点补偿量则不变。
数铣编程指令和刀具半径补偿
数控铣床编程编程指令和刀具半径补偿１.G指令：准备功能指令（1）G90 绝对方式编程（2）G91 增量方式编程（3）G54～ G59 选择工件坐标系（4）G00 快速点定位 X Y Z（5）G01 直线插补 X Y Z F（6）G02 顺圆插补 X Y R（或I J K） F （7）G03 逆圆插补 X Y R （或I J K） F（8）G41 X Y D 刀具半径左补偿（9）G42 X Y D 刀具半径右补偿（10）G40 X Y 取消刀具半径补偿（11）G17、G18、G19 选择加工平面G17—XOY 平面(缺省值) G18—XOZ平面 G19—YOZ平面G90 G80 G40 G17 G49 G21（安全语句）功能：初始化状态设定。
式中： G90 ——绝对值方式；G80 ——取消固定循环；G 代码指令２.M 指令：辅助功能 （1）M00 程序暂停 （2）M03 主轴正转 （3）M05 主轴停 （4）M08 切削液开 （5）M09 切削液停（6）M30 完成程序段指令后 返回“程序开始”（7）M98 调用子程序 （8）M99 子程序结束一、基本常用指令3.指令——fz(mm/min)进给速度vf =fz ×z × n （铣床、加工中心）4.S 指令——r/min5.程序的组成和格式和数车一样，数铣的一个完整的零件程序包括程序号、程序内容和程序结束三个部分。
%（或O ）1234G90 G80 G40 G17 G49 G21(安全语句) M03S1000 G54G00Z100 X0Y0G01Z-6F200G41D01X ▁Y ▁ …… G40X ▁Y ▁ G00Z100 M05 M30程序号程序内容程序结束6.绝对值编程G90与相对值编程G91格式： G90 G X Y ZG91 G X Y ZG90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原点的。
G91为相对（增量）值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。
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。
刀具半径补偿
y A(X,Y)
O
α
rΔYKΔK Xα A′(X′,Y′) x
O′
图3-37 直线刀具补偿
y B′(Xb′,Yb′)
B（Xb,Yb） ΔXΔ KY
β O
R
r A′(Xa′,Ya′)
A(Xa,Ya) x
图3-38 圆弧刀具半径补偿
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
1. 直线刀具补偿计算
对直线而言，刀具补偿后的轨迹是与原直线平行 的直线，只需要计算出刀具中心轨迹的起点和终点坐 标值。
如图3-37所示，被加工直线段的起点在坐标原点，终 点坐标为A。假定上一程序段加工完后，刀具中心在O′ 点坐标已知。刀具半径为，现要计算刀具右补偿后直 线段O′A′的终点坐标A′。设刀具补偿矢量AA′的投影坐 标为,则
图3-41和3-42表示了两个相邻程序段为直线与直线， 左刀补G41的情况下，刀具中心轨迹在连接处的过渡形 式。图中α为工件侧转接处两个运动方向的夹角，其变 化范围为00<ɑ< 3600，对于轮廓段为圆弧时，只要用其 在交点处的切线作为角度定义的对应直线即可。
在图3-42a中，编程轨迹为FG和GH，刀具中心轨迹为AB 和BC,相对于编程轨迹缩短一个BD与BE的长度，这种 转接为缩短型。
（1）刀补建立 刀具从起刀点接近工件，在原来的 程序轨迹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距离一个刀 具半径值。在该段中，动作指令只能用G00或G01。
（2）刀具补偿进行 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的距离。在此状 态下，G00、G01、G02、G03都可使用。
一段加工轨迹对本程序段加工轨迹的影响。为解决下
数控技术-刀具半径补偿指令
G01X150
经中间点（0,0,-47.0）回到参考点，主轴停； N026 G49 Z0；取消刀具长度补偿； N027 M00； 程序停止。
350
100 100 100 100
1 7
2 8
3
400
150
返回位 置
T11
T15
250 T31
250
200 190 150
50
3
50
3
30 20
11
6
10
12
5
9
13
4
250
150
钻孔1～6： φ10mm ； 钻孔7～10：φ20mm 镗孔11～13：φ95mm
初始平 面
（3)车削单一固定循环指令（G77、G78、G79或G90、G92、G94）
1) 外径、内径车削循环指令（G77) 该循环指令用于零件外径和内径的车削加工。
指令格式：G77 X(U)_Z(W)_F_
操作循环： 1(R)为快速进给； 2(F)为切削加工； 3(F)为切削退刀； 4(R)为快速退刀
8) 取消固定循环指令（G80)
指令格式：G80 指定了G80指令后，所有的固定循环被取消，R点、Z点以及其它钻削 数据也被清楚，而进行常规操作。
yx
参考点
N001 G92 X0 Y0 Z0；工件坐标系设置在参考点；
350
N002 G90 G00 Z250.0T11M06； 到换刀点换T11刀具；
N2 G39 I-1.0 J2.0； N3 X-10.0 Y20.0；
9 固定循环指令
（1)钻镗类固定循环指令
加工中心机床配备的固定循环功能主要用于孔加工，包括钻孔、镗孔、攻螺纹等。 如图表示。使用一个程序段可以完成一个孔加工的全部动作。
第五章 刀具参数补偿功能指令
图5-1
G41、G42指令示意图
Байду номын сангаас
表5-1 刀具半径补偿指令格式说明
指令代码 G41 G42 G40 X、Y、Z D 说 明
左偏刀具半径补偿，是指沿着刀具运动方向向前看， 刀具位于零件左侧的刀具半径补偿（通常顺铣时采用 左侧补偿）。如图5-1所示 右偏刀具半径补偿，是指沿着刀具运动方向向前看， 刀具位于零件右侧的刀具半径补偿（通常逆铣时采用 右侧补偿）。如图5-1所示 刀具半径补偿取消。使用该指令后，使G41、G42指令 无效。 刀具移至终点时，轮廓曲线（编程轨迹）上点的坐标 值 刀具半径补偿寄存器地址字，后面一般用两或三位数 字表示偏置量的代号，偏置量可用MDI方式输入。有 些数控系统用H指令这个值。
将在终点B处形成一个与直线AB相垂直的新矢量BC BC ，刀具中心由A移至C点。沿着刀具前进方向观察， 用G41指令时，形成的新矢量在直线左边，刀具中 心偏向编程轨迹左边；而用G42指令时，刀具中心 偏向右边。 圆弧情况时，如图5-3所示，B点的偏移矢量垂直 于直线AB，圆弧上B点的偏移矢量与圆弧过B点的切 线相垂直。圆弧上每一点的偏移矢量方向总是变化 的，由于直线AB和圆弧相切，所以在B点，直线和 圆弧的偏移矢量重合，方向一致，刀具中心都在C 点。若直线和圆弧不相切，则这两个矢量方向不一 致，此时要进行拐角偏移圆弧插补。 最后一段刀具半径补偿轨迹加工完成后，与建立刀 具半径补偿类似，也应有一直线程序段或G01指
图5-8 G39指令举例
Y
b
a
c
d
与 H01对 应 的 补 偿 量
o
图5-9 刀补动作
加工程序见表5-2。 表5-2 加工程序单
程 序 内 容 O0001(OFFSET INC.); N1 G91 G17 G00 M03 S1000; N2 G41 X20.0 Y10.0 D01; N3 G01 Y40.0 F100; N4 X30.0; N5 Y-30.0; N6 X-40.0; N7 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05; N8 M30; 说 明 程序名及注释 由G17指定刀补平面 刀补启动
刀具半径补偿在数控机床编程中的应用
刀具半径补偿在数控机床编程中的应用1. 刀具半径补偿的定义在数控机床加工中，由于有些刀具的外径和编程指定的刀具直径不一定相等，或者由于刀具磨损或者其他原因，实际的切削半径可能会有所变化。
而编程时又需要将加工的轮廓尽可能地与设定轮廓相同，因此需要对刀具直径进行修正。
这种修正就叫刀具半径补偿。
在数控机床编程时，一般使用G41和G42指令进行刀具半径补偿，具体实现方式如下：（1） G40/G41/G42指令：G40指定取消所有刀具补偿，即G40指令后，数控机床按照编程程序直接机床加工；G41指定左侧半径补偿，将机床刀具向右移动一定距离，相应地调整编程指令的XY坐标，使实际加工半径减小；G42指定右侧半径补偿，将机床刀具向左移动一定距离，相应地调整编程指令的XY坐标之后，使实际加工半径增大。
（2）路径补偿量的确定：刀具半径补偿的大小是由程序员根据加工要求和机床实际情况进行确定的。
常见的计算方式是通过加工实际切削后的缺口，计算出实际切削半径与编程半径之间的差值，以此来确定刀具半径补偿量。
刀具半径补偿值可以在圆弧加工中使用，还可以在深度和轮廓加工中使用。
（3）圆弧和直线的刀具半径补偿：在圆弧加工中，自动对角线的加工路径以圆心为轴旋转，在编程时需要指定实际加工半径，同时指定刀具半径补偿量，以保证加工的圆弧尽可能的与设定的半径相同。
而在直线加工中，刀具半径补偿量要分别在直线的起点和终点处进行设定，以保证有足够的空间来补偿刃具的半径差异。
刀具半径补偿是数控机床加工中非常重要的一个功能，其应用范围非常广泛，涵盖了许多工业领域，包括机械制造、模具制造、汽车零配件加工等领域。
在机械加工领域，刀具半径补偿是提高加工精度和效率的关键因素之一。
在汽车工业领域，刀具半径补偿可以帮助实现复杂轮廓的加工，并且提高加工效率和加工质量。
在电子制造领域中，刀具半径补偿可以用来加工各种小型零件和设备，使得加工精度更高。
刀具半径补偿是数控机床加工中不可或缺的一个功能，可以帮助提高加工精度和效率，并且应用范围非常广泛。
G41、G42刀尖圆弧半径左(右)补偿
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பைடு நூலகம்
三、刀具半径补偿注意事项
1、G41、G42、G40指令不能与G02、G03写在一个程序段内，但可与G01、G00指 令写在同一程序段内，即它是通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。 2、为了安全，通常采用G01运动方式建立或取消刀补。 3、在G41或G42程序段后加G40程序段，便可取消刀尖半径补偿，其格式为： G41（或G42）……； …………；
系统认为的刀位点C
1、车外圆和端面 2、车左右向圆锥面 3、车圆弧面
实际刀刃
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1、车外圆和端面
B A
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2、车左右向圆锥面
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3、车圆弧面
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二、刀尖圆弧半径补偿指令
指令格式：
刀具移动终点的增量坐标值
G 41 G 01 G 42 X (U ) ___ Z (W ) ___; G 00 G 40
G41(G42)—刀尖圆弧半径左（右）补偿
一、刀尖半径补偿的目的 二、刀具半径补偿的指令 三、刀具半径补偿注意事项 四、刀具半径补偿实例
安徽省阜阳机械技工学校
— 朱卫胜 —
一、刀尖半径补偿的目的
原因：任何车刀的刀尖都会由于制造、刃磨、磨损 等原因而带有刀尖圆弧，刀尖圆弧虽然有利于提 高刀具寿命和降低表面粗糙度，但在加工圆锥和 圆弧轮廓时会带来几何形状误差。消除这种加工 误差是采用刀尖圆弧半径补偿的原因。 从以下三种情况说明加工误差原因：
G40……；
程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定位且为下次程序 中出现G41（G42）时可能带来错误。 4、在G41方式中，不要再指定G42指令，同样在G42方式中，不要再指定G41指令。 当补偿取负值（R为负）时，G41和G42互相转化。 5、在使用G41和G42之后的程序段中，不能出现连续两个或两个以上的不移动指令， 否则G41和G42会失效。 6、G41、G42、G40是模态指令代码。
数控刀具半径补偿指令
数控刀具半径补偿指令嘿，朋友们，今天咱们聊聊数控刀具半径补偿指令。
这听起来挺高大上的吧，实际上，咱们这事儿可简单了。
想象一下，咱们在车间里，机器轰轰作响，油烟四溅，刀具在金属上飞速划过，那种感觉就像是在进行一场刀具的舞蹈表演。
你知道的，刀具就像是舞者，得有合适的半径，才能跳出最美的舞姿。
如果半径不对，那就真的有点尴尬了。
什么是刀具半径补偿呢？简单来说，就是当你设置好刀具的路径时，有时候你会发现刀具的实际半径和你设定的不完全一致。
比如说，你拿着一把大刀，结果发现那刀身比你想的要宽一些。
这样一来，切削的轨迹就可能跑偏，效果自然大打折扣。
这时候，咱们就得用刀具半径补偿指令来调整了。
这就像是在给刀具做个微调，确保它能够精准地完成任务。
想象一下，你在开车，突然发现车轮有点偏，赶紧调个方向盘，就能让车稳稳当当地走上正轨，没啥特别的。
补偿指令的使用可真是个细致活儿。
得先了解一下刀具的具体半径。
比如，你的刀具半径是10毫米，然而因为磨损或者其他原因，实际使用的时候可能就只有9毫米了。
这个时候，就需要在程序里输入一个补偿值，咱们通常叫它“R”，也就是让机器知道要在实际路径上做个小小的调整。
这样一来，刀具就能更好地贴合材料，切割得更加顺畅。
这补偿指令可真是个好帮手。
用得当的话，能让加工效果事半功倍。
想象一下，像个魔术师似的，挥一挥手，问题就解决了。
这时候你就会发现，数控机床真是个聪明的家伙，听话又听指挥，绝对不让你失望。
不过，咱们可不能小看了这小小的指令，它背后的原理可不是随便说说的，涉及的知识可不少呢。
哦，对了，别以为这玩意儿就只能用在车床上，铣床、磨床这些大家伙也能用得上。
刀具半径补偿指令就像一把万能钥匙，打开了各种机械的“门”。
咱们还得调整不同刀具的参数，这个过程就像是在调和音色，确保每个刀具都能发挥出最佳状态。
真是让人感叹，科技的发展真是了不起，让我们的工作变得更加高效、便捷。
使用这个指令时，得特别小心。
毕竟一不小心就可能会导致材料的浪费，或者更严重的，损坏刀具。
刀具半径补偿指令
刀具半径补偿指令
二、刀具半径补偿指令
刀补的取消的格式 G17 G00(或Ｇ01) G40
X-- Y—
说明：1、G40必须和G41或G42成对使用 2、刀补的建立与取消必须应用G00、G01移动刀具
刀具半径补偿指令
三、刀具半径补偿的应用
1、可以直接按工件的轮廓编程，避免了刀具中心轨迹的计 算，减轻了编程工作量。
2、刀具更换后不需修改程序，只需修改刀具半径补偿。 3、可利用刀具半径补偿值控制加工余量及工件轮廓的尺 寸精度。 4、利用刀具半径补偿功能，通过修改刀补值可以加工不 同尺寸相似轮廓的零件。还可以用同一程序加工两个凹凸配 合的零件。
刀具半径补偿指令
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
偏置 量
刀具半径补偿指令
一、刀具半径补偿的定义
刀具前进方向 刀具旋转方向
补偿量 沿前进方向右侧补偿
沿前进方向左侧补偿
补偿量
G41
刀具旋转方向 刀具前进方向
G42
刀具半径补偿指令
二、刀具半径补偿指令
刀补建立的格式: G17 G00(或Ｇ01) G41（或G42） X-- Y-- D-- F-说明： 1、刀补建立前，刀具半径补偿值必须在系统刀具参数内设置完成，并且刀
刀具半径补偿指令
江苏大学无锡机电学院
一、刀具半径补偿的定义
刀具半径补偿的定义 刀具半径补偿，就是根据工件轮廓A和刀具偏置
量计算出刀具的中心轨迹B，这样编程者就以根据工 件轮廓A或图纸上给定的尺寸进行编程，而刀具沿轮 廓B运动，加工出所需的轮廓A，如右图所示。
数控铣床刀具半径补正指令：G40,G41,G42详解
数控铣床刀具半径补正指令：G40，G41，G42详解数控G代码中G41和G42分别怎样使用?十分钟内有问必答，下载百度知道立即下载专业回答用G41G42就是方便编程不要算的,直接按图纸尺寸要求编的G41;铣外形顺时针,铣内腔逆时针.G42;铣外形逆时针,铣内腔顺时针.G40/G41/G42都为刀具半径补偿指令G41为左刀补，设定工件不动，刀具在工件左边切削，此时刀具通通为顺铣。
G42为右刀补，依此类推在工件右边切削，此时通常为逆铣。
G40则为取消刀补。
数控加工代码主要有G代码和M代码两种。
nicelife2014 推荐于：2016-06-1581分享其他回答（3）在数控车中：G41为刀具半径左补偿，顺着刀具运动方向看刀具在工件的左侧。
G42即为右补偿，顺刀具运动方向看在右侧。
编程格式：G41/G42 G01/G00 X(U)_ Z(W)_ （移动的终点作标）。
程序输入到机床后还要在参数设定（OFFSET）中的＜工具补正＞里输入对应刀具＜R＞下的半径值，在旁边你还可以设制该刀具在X、Z方向的偏置量。
最后不要忘记用G40取消刀补啊～。
在使用这些刀补时还有一些注意事项，可以找本书系统的学一下么。
还有不明白的么？热心网友2013-04-1490分享网友贡献2013-04-1400分享不是吧！在CNC做这么久这个还不知道？热心网友2013-04-1419分享指令格式：本节以前所举例书写的程序皆以刀具端面中心点为刀尖点，以此点沿工件轮廓铣削。
但实际情形，铣刀有一定的直径，故以此方式实际铣削的结果，外形尺寸会减少一铣刀直径值；内形尺寸会增加一铣刀直径值，如图1所示。
由以上得知若刀具沿工件轮廓铣削，因刀具有一定的直径，故铣削的结果会增加或减少一刀具直径值。
若以图2（b）铣刀的刀尖点向内偏一半径值，如虚线所示，则可铣出正确的尺寸，但如此写法，每次皆要加、减一半径值才能找到真正的刀具中心动路，于撰写程序时甚不方便。
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从图示上可以看出，消除误差的方法因该是刀尖圆弧与编程轮廓相切关系加工，即刀尖 圆弧补偿 2、刀尖圆弧补偿指令 G40---注销刀补 G41---左刀补 G42---右刀补 3、刀具参数输入 刀具参数包括：刀尖 X 向长度、刀尖 Z 向长度、刀具类型、刀尖圆弧半径。其中刀尖 X
向长度和刀尖 Z 向长度通过试切对刀输入。刀尖圆弧作为成型刀具在刀片上已 给出半径值，直接输入即可。刀具类型参数输入参考下表，我们常用刀具一般 外圆车刀刀具类型为 3，内孔车刀刀具类型为 2。刀具类型输入必须准确，否则 将加工出错误形状，经济性数控车床上使用的螺纹刀、钻头、切断刀等一般不 输入它的刀具类型，如果对锥度和弧面精度不要求的话，一般也不要加刀补， 防止出错。
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说明： 数控程序一般是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制 的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖A 点或刀尖圆弧圆心O 点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理 想点，而是一段圆弧。当切削加工时刀具切削 点在刀尖圆弧上变动；造成实际切削点与刀位点之间的位置有偏差， 故造成过切或少切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成 的加工误差，可用刀尖园弧半径补偿功能来消除。刀尖园弧半径补偿 是通过G41、G42、G40 代码及T 代码指定的刀尖园弧半径补偿号，加 入或取消半径补偿。 G40：取消刀尖半径补偿； G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿) G42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿) X, Z ：G00/G01 的参数，即建立刀补或取消刀补的终点； 注意：G40、G41、G42 都是模态代码，可相互注销。
制定者： 于修君
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锥面加工误差
刀尖方位类型
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投影胶片
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未注倒角0.5X45°
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1 熟悉屏幕界面及各菜单按键，并了解软件操作的步骤。。 2 尺寸及形状误差的控制。 3 机床操作 小结：通过学习我们可以看到使用刀补指令后，保证工件的尺寸精度和形状精度。
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课
题
刀具半径补偿指令
学习目的
已具备的 相关知识
1、理解刀尖方位类型的含义 2、掌握刀尖圆弧补偿的方法
3 培养认真细致的工作作风 1、G00、G01 等轮廓加工指令 2、机械加工工艺知识
时
间
时间分配
出处索引
6 节课 1 讲解 45 分 2 示范 30 分 3 模仿 45 分 4 练习 120 分 1 机床说明书 2 数控设备与编程
N20 Z-30 G00 X100 Z180 M05 M02
2、插入刀补观察
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三）模仿
按教师示范内容进行程序输入及仿真操作操作，
四）练习
教学 辅助材料
◎练习活页 ◎资料活页 EMCO 胶片 18、22、23、 图纸
◎家庭作业
◎考核
工具设备
工具 2、游标卡尺 Ø40×90AL 切削液
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4、刀补插入位置：切入轮廓之前插入刀补，切出轮廓之后注销刀补。非圆弧面和锥 面不要加刀补。
二）示范
1、程序的编辑操作
T0101 G99S600M03 G00 X42 Z2 G71 U1.5 R1 G71 P10 Q20 U0.4 W0.2F0.2 N10G00X10 G01 Z-15
案
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一、组织教学 清点学生人数
二、复习检查，引入新课。
在前面我们学习了很多功能指令，下面问大家两个问题： 1、 车刀相关角度？ 答：前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角、刀尖角等。
三、新授内容
一）讲解
1、刀尖圆弧半径补偿 由于车刀刀尖不可能绝对锐利，而是将刀尖修磨成小圆弧形状，以提高刀具的耐用度和 被加工工件的表面质量。由于刀尖圆弧的存在,所以在加工锥面和圆弧面时，刀尖沿着 编程轨迹走刀，刀尖与刀尖圆弧间存在距离，所以会产生如图所示的形状误差和尺寸误 差。