数控加工程序刀具补偿预处理
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对刀具半径补偿起始点偏移一个刀具半径值。
刀具半径补偿建立 只能在G00或G01 的程序段中进行
*
数控加工程序刀具补偿预处理
11
第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 2.刀具半径补偿进行
控制刀具中心轨迹在工件轮廓的法矢量方 向上始终偏移一个刀具半径值的过程。
刀具半径补偿一 旦建立，便一直 维持补偿状态， 直到被撤销为止。
转接部分的过渡处理与相邻两轮廓段的夹角α (拐角/转接角）有关
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
沿编程轨迹(零件轮廓)前进方向看去，当刀具 中心轨迹始终在编程轨迹的左边时称为左刀补， 用指令G41表示，如图。
当刀具中心轨迹在编程轨迹的右边时称为右刀 补，用指令G42表示。
当不需要进行刀具半径补偿时，可用指令G40 来撤消由G41或G图422-1建2 刀立具半径的补偿刀示意具图 半径补偿。
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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走直线、走圆角
圆弧过渡可使刀具中心轨迹或工件轮廓光滑过渡，但 在尖角处的加工误差可能变大，尖角不尖。
插入直线过渡的加工误差在尖角处较小，并避免在尖
角* 处出现加工停顿现数象控加或工程刀序刀具具补偿干预处涉理 现象。
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第三节 刀具补偿原理
3.3.2、刀具半径补偿类型
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
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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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——
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 3.刀具半径补偿撤消
刀具撤离工件表面返回到起刀点位置的过程。根据刀补 撤销前G41和G42的情况，控制刀具中心轨迹相对刀具 半径补偿终点偏移一个刀具半径 值，使刀具回到起刀 点。
刀具半径补偿撤销 只能在G00或G01 的程序段中进行
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
1)刀具半径补偿建立。 2)刀具半径补偿进行。 3)刀具半径补偿撤消。
左补偿
不补偿
右补偿
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 粗实线为所需加工的零件轮廓
为了便于分析问题， I虚S0线标为准刀具规中定心：轨迹
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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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
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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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。
工序时，不必编写三种加工程序，可将各工序预留的加工余量加入 刀补参数即可。
——刀具补偿 长度补偿；半径补偿
*
数控加工程序刀具补偿预处理
2Βιβλιοθήκη Baidu
第三节 刀具补偿原理
半径
长度
半径，长度
图2-10 不同类型刀具的补偿示意图 a)立铣刀 b)钻头 c)外圆车刀
补偿中使用的刀具参数主要有： 刀具半径、刀具长度、刀具中心偏移量
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。
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
刀具半径补偿功能，可以大大简化编程的工作量：
第三节 刀具补偿原理
1、刀具补偿计算的意义 2、刀具长度补偿计算 3、刀具半径补偿计算
*
数控加工程序刀具补偿预处理
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第三节 刀具补偿原理
3.1、刀具补偿计算的意义
控制对象：刀架参考点或刀具中心
1)由于刀具磨损、更换等原因引起的刀具相关尺寸变化不必重新编 写程序，只需修改相应的刀补参数即可。
2)当被切加削工零部件位在同：一机刀床尖上经或历刀粗加刃工、边半缘精加工、精加工多道
1.加工过程中，刀具的磨损和更换是不可避免的， 因此刀具的半径也经常变化。采用刀具半径补偿 后，不必重新编程，只需要对相应的参数进行修 改即可。
2.由于轮廓加工往往不是一道工序就能完成的， 在粗加工时，要为精加工预留一定的加工余量。 加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，不必 为粗加工和精加工分别编程。
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数控加工程序刀具补偿预处理
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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。
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
图2-13 刀具半径补偿过程示意图
*
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 1.刀具半径补偿建立
从起刀点运动到工件刀具半径补偿起始点的过程。 根据G41或G42指定的刀补方向，控制刀具中心轨迹相
*
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第三节 刀具补偿原理
3.3、刀具半径补偿计算
(一)刀具半径补偿原理
数控(二机)刀具床半在径补连偿续类型轮廓加工过程中，数控系统所 控制((三 四的))方 转向接运矢类动量型和的轨刀判迹具别半不径矢是量零件的轮廓，而是加工刀 具的(五中)刀具心半轨径补迹偿。计算由于用户总是按零件的轮廓编 写加(六工) 特程殊情序况处，理因此，要加工出合格的零件，就 必须(七使)刀具加半工径补刀偿具计算中小结心在零件轮廓的法矢量方向 上偏移一个刀具半径值，这种偏移就称为刀具 半径补偿。
刀具半径补偿建立 只能在G00或G01 的程序段中进行
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 2.刀具半径补偿进行
控制刀具中心轨迹在工件轮廓的法矢量方 向上始终偏移一个刀具半径值的过程。
刀具半径补偿一 旦建立，便一直 维持补偿状态， 直到被撤销为止。
转接部分的过渡处理与相邻两轮廓段的夹角α (拐角/转接角）有关
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
沿编程轨迹(零件轮廓)前进方向看去，当刀具 中心轨迹始终在编程轨迹的左边时称为左刀补， 用指令G41表示，如图。
当刀具中心轨迹在编程轨迹的右边时称为右刀 补，用指令G42表示。
当不需要进行刀具半径补偿时，可用指令G40 来撤消由G41或G图422-1建2 刀立具半径的补偿刀示意具图 半径补偿。
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数控加工程序刀具补偿预处理
15
走直线、走圆角
圆弧过渡可使刀具中心轨迹或工件轮廓光滑过渡，但 在尖角处的加工误差可能变大，尖角不尖。
插入直线过渡的加工误差在尖角处较小，并避免在尖
角* 处出现加工停顿现数象控加或工程刀序刀具具补偿干预处涉理 现象。
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第三节 刀具补偿原理
3.3.2、刀具半径补偿类型
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
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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——
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 3.刀具半径补偿撤消
刀具撤离工件表面返回到起刀点位置的过程。根据刀补 撤销前G41和G42的情况，控制刀具中心轨迹相对刀具 半径补偿终点偏移一个刀具半径 值，使刀具回到起刀 点。
刀具半径补偿撤销 只能在G00或G01 的程序段中进行
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3.3.1、刀具半径补偿原理
1)刀具半径补偿建立。 2)刀具半径补偿进行。 3)刀具半径补偿撤消。
左补偿
不补偿
右补偿
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 粗实线为所需加工的零件轮廓
为了便于分析问题， I虚S0线标为准刀具规中定心：轨迹
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数控加工程序刀具补偿预处理
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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
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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。
工序时，不必编写三种加工程序，可将各工序预留的加工余量加入 刀补参数即可。
——刀具补偿 长度补偿；半径补偿
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第三节 刀具补偿原理
半径
长度
半径，长度
图2-10 不同类型刀具的补偿示意图 a)立铣刀 b)钻头 c)外圆车刀
补偿中使用的刀具参数主要有： 刀具半径、刀具长度、刀具中心偏移量
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。
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数控加工程序刀具补偿预处理
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
刀具半径补偿功能，可以大大简化编程的工作量：
第三节 刀具补偿原理
1、刀具补偿计算的意义 2、刀具长度补偿计算 3、刀具半径补偿计算
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第三节 刀具补偿原理
3.1、刀具补偿计算的意义
控制对象：刀架参考点或刀具中心
1)由于刀具磨损、更换等原因引起的刀具相关尺寸变化不必重新编 写程序，只需修改相应的刀补参数即可。
2)当被切加削工零部件位在同：一机刀床尖上经或历刀粗加刃工、边半缘精加工、精加工多道
1.加工过程中，刀具的磨损和更换是不可避免的， 因此刀具的半径也经常变化。采用刀具半径补偿 后，不必重新编程，只需要对相应的参数进行修 改即可。
2.由于轮廓加工往往不是一道工序就能完成的， 在粗加工时，要为精加工预留一定的加工余量。 加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，不必 为粗加工和精加工分别编程。
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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。
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
图2-13 刀具半径补偿过程示意图
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数控加工程序刀具补偿预处理
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理 1.刀具半径补偿建立
从起刀点运动到工件刀具半径补偿起始点的过程。 根据G41或G42指定的刀补方向，控制刀具中心轨迹相
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数控加工程序刀具补偿预处理
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第三节 刀具补偿原理
3.3、刀具半径补偿计算
(一)刀具半径补偿原理
数控(二机)刀具床半在径补连偿续类型轮廓加工过程中，数控系统所 控制((三 四的))方 转向接运矢类动量型和的轨刀判迹具别半不径矢是量零件的轮廓，而是加工刀 具的(五中)刀具心半轨径补迹偿。计算由于用户总是按零件的轮廓编 写加(六工) 特程殊情序况处，理因此，要加工出合格的零件，就 必须(七使)刀具加半工径补刀偿具计算中小结心在零件轮廓的法矢量方向 上偏移一个刀具半径值，这种偏移就称为刀具 半径补偿。