数控加工程序刀具补偿预处理
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高精度、高效率的加工方法，广泛应用于航天、航空、汽车、模具等行业。
在五轴数控加工中，刀具补偿是提高加工精度的关键技术之一。
本文将介绍五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理方法。
我们需要了解什么是刀具补偿。
刀具补偿是一种通过调整刀具轨迹来修正刀具尺寸偏差的技术。
在五轴数控加工中，由于刀具的形状和尺寸，以及加工过程中的刀具磨损等因素，会导致加工件的形状和尺寸与设计要求不一致。
通过刀具补偿可以在加工过程中实时调整刀具轨迹，使加工件的形状和尺寸达到设计要求。
刀具补偿主要有刀尖半径补偿和刀具长度补偿两种。
在五轴数控加工中，常用的刀具补偿方法有三种：固定坐标系法、刀尖法和刀具中心法。
固定坐标系法是将刀具补偿向量与刀具运动轴系列相联系，通过调整刀具补偿向量的大小和方向来实现刀具补偿。
刀尖法是将刀具补偿向量与刀尖坐标系相联系，刀具补偿向量与刀尖坐标系是相对固定的，通过调整刀具补偿向量的大小和方向来实现刀具补偿。
刀具中心法是将刀具补偿向量与刀具中心坐标系相联系，刀具补偿向量与刀具中心坐标系是相对固定的，通过调整刀具补偿向量的大小和方向来实现刀具补偿。
刀具补偿的后置处理方法主要是指在加工完毕后对加工件的尺寸偏差进行修正。
常用的后置处理方法有两种：自动补偿和手动调整。
自动补偿是通过测量加工件的尺寸偏差，自动计算出补偿量，并输入到数控系统中进行补偿。
自动补偿可以大大提高加工精度和效率。
手动调整是指根据实际情况对加工件进行手动调整，帮助加工件达到设计要求。
手动调整一般适用于一些对加工精度要求不高的加工件。
除了以上提到的方法，还有一些其他的刀具补偿及其后置处理方法。
基于仿真的5轴刀具补偿方法，通过将刀具补偿向量与仿真模型相联系，实现刀具的准确补偿。
还有一种基于机器学习的刀具补偿方法，通过训练机器学习模型，实现刀具补偿的智能化。
五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理是提高加工精度的重要技术。
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种利用五个坐标轴对工件进行精密加工的加工技术。
在五轴数控加工中，由于工件的复杂形状和多面加工，需要使用不同形状的刀具来完成加工任务。
由于刀具的长度、半径等参数的精度要求较高，而在加工过程中会受到各种因素的影响，如磨损、刀具偏差等，因此需要对刀具进行补偿和后置处理，以保证加工质量和加工精度。
本文将对五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理方法进行详细介绍。
1. 3D刀具补偿的概念3D刀具补偿是指根据刀具的实际尺寸和几何参数，对数控加工程序中的加工轨迹进行调整，使得加工后的工件符合设计要求。
在五轴数控加工中，由于工件表面的形状复杂，刀具的运动轨迹也较为复杂，需要进行3D刀具补偿。
通过对5轴刀具的机床需要进行3D 补偿才会使得工件达到设计要求的精度，刀具的切削力对机床产生的影响。
3D刀具补偿的方法主要包括几何误差补偿和刀具半径补偿两种。
（1）几何误差补偿（2）刀具半径补偿在进行了3D刀具补偿后，还需要进行后置处理，以保证加工质量和加工精度。
在进行数控加工时，由于刀具的长时间使用或者受到外部因素的影响，刀具会发生不同程度的磨损。
如果不及时进行磨损补偿，会导致加工误差的产生，影响加工质量和加工精度。
需要定期对刀具进行磨损补偿，使得刀具保持良好的加工状态。
（3）加工参数优化在进行数控加工时，需要对加工参数进行优化。
通过对加工速度、进给速度、切削深度等参数进行调整，使得加工过程更加稳定，从而保证加工质量和加工精度。
（4）加工质量检测五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理方法对保证加工质量和加工精度起着至关重要的作用。
通过对刀具的几何参数进行补偿和对加工参数进行优化，可以保证加工质量和加工精度。
通过对加工质量进行检测和优化加工参数，可以及时发现和修正加工误差，保证加工质量和加工精度。
对于五轴数控加工中的3D刀具补偿及其后置处理方法的研究和应用具有重要的意义。
数控加工程序输入及预处理——刀具补偿原理3
（3）插入型 在插入型刀具半径补偿过程中，将涉及到多个转接点的计算。
不同阶段其转接点的计算公式也是不相同的。
1）刀具半径补偿建立 如图2-24a 所示，在插入型刀具半径补偿建立过程中，有三个转接点的坐标需要计算，它们依次是（X S 1，Y S 1）、（X S 2，Y S 2）、（X S 3，Y S 3）。
同理，由于转接点（X S 1，Y S 1）相对轮廓拐点（X 1，Y 1）偏移一个刀具半径矢量，故X S 1＝X 1－rY l 1 （2-38a ） Y S 1＝Y 1＋rX l 1 （2-38b ）对于（X S 2，Y S 2）则可视为直线'l 1在点（X S 1，Y S 1）处向前延伸了一个刀具半径所得到的，因此，该点的坐标为X S 2＝X S 1＋| r | X l 1＝X 1－rY l 1＋| r | X l 1 （2-39a ） Y S 2＝Y S 1＋| r | Y l 1＝Y 1＋rX l 1＋| r | Y l 1 （2-39b ）对于（X S 3，Y S 3），其求法与（X S 2，Y S 2）的相似，只是前者在直线'l 2的反方向延伸了一个刀具半径值。
因此，该点的坐标为X S 3＝X 1－rY l 2－| r |X l 2 （2-40a ） Y S 3＝Y 1＋rX l 2－| r | Y l 2 （2-40b ）2）刀具半径补偿撤消 如图2-24b 所示，在插入型刀具半径补偿撤消过程中，也有三个转接点的坐标需要计算，它们依次是（X S 1，Y S 1）、（X S 2，Y S 2）、（X S 3，Y S 3）。
其求法与刀具半径补偿建立相似，同理，可推出这三个坐标点的计算公式为X S 1＝X 1－r Y l 1＋| r | X l 1 （2-41a ） Y S 1＝Y 1＋r X l 1＋| r | Y l 1 （2-41b ） X S 2＝X 1－r Y l 2－| r | X l 2 （2-42a ） Y S 2＝Y 1＋r X l 2－| r | Y l 2 （2-42b ） X S 3＝X 1－r Y l 2 （2-43a ） Y S 3＝Y 1＋r X l 2 （2-43b ）3）刀具半径补偿进行 如图2-24c 所示，在插入型刀具半径补偿进行过程中，仅有两个转接点的坐标需要计算，即（X S 1，Y S 1）、（X S 2，Y S 2），它们的计算公式分别为X S 1＝X 1－r Y l 1＋| r | X l 1 （2-44a ） Y S 1＝Y 1＋r X l 1＋| r | Y l 1 （2-44b ） X S 2＝X 1－r Y l 2－| r | X l 2 （2-45a ） Y S 2＝Y 1＋r X l 2－| r | Y l 2 （2-45b ）2．直线接圆弧 设零件的直线轮廓段l 起点为（X 0，Y 0），终点为（X 1，Y 1），而与之相接的圆弧轮廓段c 起点为（X 1，Y 1），终点为（X 2，Y 2），圆心相对圆弧起点的坐标为（I ，J ）。
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。
第二章 数控加工程序输入与预处理
2.1 数控加工程序输入 2.2 数控加工程序的译码与诊断 2.3 刀具补偿原理 2.4其他预处理
2.1数控加工程序输入
一、纸带阅读机输入 二、键盘方式输入 三、存储器方式输入 四、通信方式输入 五、数控加工程序的存储
纸带阅读机
又称为光电阅读机。利用光电转换技术，将穿 孔纸带上记载的信息转换为电信号，放大、整 形转换为标准的逻辑电平信号，供数控装置读 入。具体看P38
刀补 建立
A
B 刀补撤消
刀补撤消
A
B 刀补建立
（二）刀具半径补偿类型
前后两段编程轨迹的不同，产生的刀具中心轨迹转接情 况也不相同。大多数CNC系统所处理的基本轮廓为直线 和圆弧，因此连接方式分为四种： 直线接直线，直线接圆弧，圆弧接直线，圆弧接圆弧 拐角——又叫转接角，相邻两轮廓段的夹角。 根据不同的的内拐角大小，转接类型分为三种。
（2）圆弧的方向矢量II
规定顺圆弧R>0，逆圆弧的R<0，有:
（顺圆弧） R R （逆圆弧） R
圆弧上任意一点的方向矢量及投影分量:
方向矢量
ld X l i Yl j
Y Y0 Xl R ( X X 0 ) Yl R
投影分量
2.刀具半径矢量1
刀具半径矢量——加工过程中始终垂直于编程轨 迹切向,并指向刀具中心，其大小等于刀具半径 值的矢量，用rd表示。
2.刀具半径矢量II
刀具半径矢量与方向矢量的关系：
sin Yl cos X l
规定左刀补r>0，右刀补的r<0，即
（左刀补） r r （右刀补） r
刀具半径方向矢量
数控加工技巧：如何做好刀具补偿
在数控编程的过程中，对于刀具来说，会先将刀尖假想为一个点，加工时根据刀具实际尺寸，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，从而实现“刀具补偿”。
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、刀具补偿与刀位点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（一）利用刀具几何偏移进行对刀操作1、对刀操作的定义调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过程称为对刀。
2、对刀操作的过程①手动操作加工端面，记录下刀位点的Z向机械坐标值。
②手动操作加工外圆，记录下刀位点的X向机械坐标值，停机测量工件直径，计算出主轴中心的机械坐标值。
③将X、Z值输入相应的刀具几何偏移存储器中。
四、刀尖圆弧半径补偿在理想状态下，我们总是将尖形车刀的刀位点假想成一个点，该点即为假想刀尖。
在对刀时也是以假想刀尖进行对刀。
但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一个理想的点，而是一段圆弧。
所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所构成的假想圆半径。
实践中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假想刀尖在实际加工中是不存在的。
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。
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着制造业技术的不断进步，数控加工技术已经成为制造业中不可或缺的重要环节。
而在数控加工中，五轴数控加工技术由于其能够完成更为复杂、精密的加工工艺，受到了越来越多制造企业的青睐。
在五轴数控加工中，3D刀具补偿是一个至关重要的环节，它能够帮助提高加工质量和效率。
本文将从五轴数控加工3D刀具补偿的基本原理、常用方法以及后置处理方法等方面进行介绍。
一、五轴数控加工3D刀具补偿的基本原理1.1 3D刀具补偿的概念3D刀具补偿是指在数控加工过程中，通过对刀具轨迹进行补偿，使得实际加工轨迹与设计轨迹保持一致，从而达到精确加工的目的。
在五轴数控加工中，由于加工对象通常是复杂曲面或立体结构，因此需要对刀具轨迹进行三维补偿，以确保加工精度。
1.2 刀具轨迹误差的原因在五轴数控加工中，刀具轨迹误差主要受到机床动态响应、刀具偏心、刀具长度变化等因素的影响。
这些因素会导致实际加工轨迹偏离设计轨迹，从而影响加工精度和表面质量。
在实际加工中，通过对刀具轨迹进行3D补偿，可以对刀具偏差、刀具长度变化等进行校正，从而使实际加工轨迹更加接近设计轨迹。
常用的方法包括刀具半径补偿、刀尖补偿、刀具长度补偿等。
刀具半径补偿是指通过对刀具轨迹进行半径方向的补偿，以校正刀具切削半径偏差。
在五轴数控加工中，刀具通常以不同的姿态进行切削，因此需要根据刀具当前姿态对刀具轨迹进行三维补偿。
刀具半径补偿是常用的3D刀具补偿方法之一。
2.2 刀尖补偿在数控编程中，对刀具补偿的参数进行正确设置是保证加工质量的关键。
根据刀具类型、刀具位置、加工轨迹等因素，正确设置刀具补偿参数，可以有效提高加工精度和效率。
通过对刀具轨迹进行优化，可以减小刀具加工轨迹误差，提高加工精度。
在五轴数控加工中，刀具轨迹优化是一种常用的后置处理方法，通过对刀具轨迹进行优化，可以有效提高加工质量。
3.3 加工参数优化在实际加工中，调整加工参数也可以对刀具补偿效果进行优化。
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高级的数控加工方法，可以实现对复杂形状的零件进行高效、精准的加工。
然而由于五轴数控机床在加工过程中存在一些误差，导致加工效果不够理想。
为了提高五轴数控加工的加工精度和质量，需要采取一系列的补偿措施。
其中一种常用的方法就是对刀具进行补偿。
刀具补偿是指在刀具运动轨迹上做一定的修正，以达到零件所需的精度和形状要求。
目前常用的刀具补偿方法有2D刀具补偿和3D刀具补偿。
2D刀具补偿是基于平面加工的补偿方法，适用于平面或轻微曲面的加工。
而3D刀具补偿则是基于曲面加工的补偿方法，适用于复杂曲面的加工。
3D刀具补偿的基本原理是通过改变刀具在加工过程中的位置和姿态，来修正切削体积和机床误差。
具体来说，就是对刀具的切入点、切入角和加工深度等参数进行调整，以确保切削质量和加工精度。
刀具补偿通常在CAM软件中完成，根据设计模型和机床的误差模型进行计算，生成修正后的刀具路径。
刀具补偿在五轴数控加工中起到了关键作用，可以大大提高加工效率和质量。
刀具补偿的过程并不是一劳永逸的，还需要进行后置处理。
后置处理主要包括两个步骤：刀具路径生成和刀具路径优化。
刀具路径生成是将刀具补偿后的路径转化为机床可执行的G代码。
在生成过程中，需要考虑切削力的平衡、刀具进给速度的合理调节，以及边界条件的判定等。
刀具路径生成一般由专用的CAD/CAM软件完成。
刀具路径优化是在生成的刀具路径基础上进行进一步的优化，以提高加工效率和加工质量。
优化的目标是最小化切削路径长度，减小切削时间和切削力。
常用的优化算法有快速最优化算法、遗传算法和模拟退火算法等。
五轴数控加工中的刀具补偿及其后置处理方法是提高加工精度和质量的重要手段。
通过对刀具的补偿和优化，可以克服机床误差和刀具偏差，实现对复杂曲面零件的高效加工。
这对于航空航天、汽车制造和模具加工等行业来说，具有重要的应用价值。
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种高精度、高效率的加工方式，具有广泛的应用前景。
在五轴数控加工过程中，刀具的补偿是至关重要的，因为刀具的精度会直接影响到加工件的质量和精度。
本文将介绍五轴数控加工中的刀具补偿原理、方法和后置处理方法。
五轴数控加工是一种高度自动化的加工方式，它可以在多个不同角度下对工件进行加工。
在进行五轴数控加工时，刀具的姿态改变将会造成加工件的误差，因此需要对刀具进行补偿以保证加工的精度。
刀具补偿的原理是通过对刀具进行几何校正和切削力校正来消除误差，从而达到精确加工的目的。
1.刀具长度补偿在加工过程中，刀具长度的变化会导致加工件误差的发生，因此需要对不同长度的刀具进行补偿。
刀具长度补偿是通过在 G43 和 G44 中设置刀具的长度偏差来实现的，其中G43 表示切入点左侧的补偿值，G44 表示切入点右侧的补偿值。
刀具半径补偿是指根据刀具的几何形状和切削力特性，通过在刀具半径方向上进行补偿，以消除导致误差的因素。
刀具轴向补偿是通过调整加工过程中刀具轴向的移动来消除误差，并保持加工过程中的精度。
4.刀具切削力补偿刀具切削力补偿是指在加工过程中根据不同工件材料和刀具的切削特性进行补偿，以提高加工件的质量和精度。
1. 在加工程序中设置刀具补偿参数。
在编写加工程序时，需要根据具体的加工要求设置刀具补偿参数，并在加工过程中实时监控其效果，以确保加工件的精度和质量。
2. 在加工结束后进行补偿数据的后期处理。
在加工结束后，需要对刀具补偿数据进行后期处理，以确保加工结果的准确性和可靠性。
这包括对加工件进行测量和分析，对刀具补偿参数进行调整和优化等。
总之，五轴数控加工中的刀具补偿对于保证加工精度和质量至关重要。
为了确保加工结果的准确性和一致性，需要通过合理的补偿方法和后置处理方法来进行管理和控制。
数控车床刀补操作方法
数控车床刀补操作方法
数控车床刀补操作方法主要包括以下几个步骤：
1. 根据加工零件的要求，确定所需的切削刀具和刀具编号。
2. 根据刀具编号，选定对应的刀具补偿数据。
3. 在数控车床的刀补界面上，输入选定刀具的补偿值。
4. 根据加工零件的轮廓及切削路径，确定各个刀具的切削起始点和切削方向。
5. 在数控车床的程序中，设置刀具的初始位置，即刀具与工件的初始接触点。
6. 根据刀具补偿值和刀具的切削方向，计算刀具的运动轨迹，并输入到数控系统的程序中。
7. 开始加工前，确保刀具补偿值已正确设置，并进行相关的刀具检测和调整。
8. 启动数控车床，执行加工程序。
9. 在加工过程中，根据实际情况对刀具补偿进行调整，以保证加工精度和表面质量。
10. 完成加工后，根据加工结果进行刀具补偿值的验证和修正。
总的来说，数控车床刀补操作方法需要根据加工需求确定刀具补偿数据，设置刀具初始位置和切削方向，计算刀具运动轨迹，并在加工过程中进行刀具补偿的调整和修正。
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法
五轴数控加工3D刀具补偿及其后置处理方法五轴数控加工是一种先进的数控加工技术，能够实现对复杂曲面的加工。
在五轴数控加工中，刀具补偿是一项非常重要的技术，它可以确保加工精度和表面质量。
本文将介绍五轴数控加工中的刀具补偿原理以及其后置处理方法。
在五轴数控加工中，由于刀具在加工过程中的摆动和转动，刀具的位置和姿态会发生变化，导致加工出现误差。
为了解决这个问题，可以通过对刀具路径进行补偿来达到加工精度要求。
刀具补偿的原理是通过改变加工刀具的刀尖轨迹或者修正刀具的坐标系，将加工轴的误差转化为刀具轴向位置误差，从而实现加工精度的提高。
常见的刀具补偿方法有半径补偿和长度补偿。
在进行五轴数控加工时，需要先进行刀具补偿的后置处理。
后置处理的主要内容包括刀具半径补偿值计算、长度补偿值计算、修正后的刀具轨迹生成和加工路径优化。
刀具补偿的后置处理是通过使用专门的计算机软件来完成的。
在计算刀具补偿值时，需要根据加工轴的误差和刀具参数进行计算，并将计算结果输入到数控机床中。
修正后的刀具轨迹生成是根据加工轴误差和刀具参数生成修正后的刀具轨迹，并将其保存到刀具路径文件中。
加工路径优化是通过优化刀具轨迹来提高加工精度和效率。
在进行五轴数控加工时，需要注意刀具补偿的准确性和稳定性。
刀具补偿的准确性可以通过调整刀具参数和加工轴参数来提高。
刀具补偿的稳定性可以通过对加工过程中的刀具姿态和位置进行实时监控和修正来实现。
五轴数控加工中的刀具补偿是一项重要的技术，它可以提高加工精度和表面质量。
通过刀具补偿的后置处理，可以实现加工过程中的误差补偿和加工路径优化，从而提高加工效率。
在实际应用中，需要注意刀具补偿的准确性和稳定性，以保证加工质量和生产效率的要求。
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。
数控车床刀具补偿及换刀程序编写
Annual Work Summary Report
2022 - 2023
第二篇 项目三 数控车床刀具补偿及换刀程序编写
为什么需要刀具补偿? 编程时,通常设定刀架上各刀在工作位时,其刀尖位置是一致的.但由于刀具的几何形状、安装不同,其刀尖位置不一致,相对于工件原点的距离不相同.
从图示可知，
5、刀具半径补偿指令 格式： G42 G01 G41
G00
指令说明:
执行刀补指令应注意：
6、刀具补偿的编程实现
刀径补偿的引入（初次加载）： 刀具中心从与编程轨迹重合到过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程. 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.
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.
由于刀尖圆弧通常比较小(常用 r1.2～1.6 mm), 故粗车时可不考虑刀具半径补偿.
1、刀具半径补偿的目的
四、刀尖圆弧半径补偿
2、刀具半径补偿的方法 人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补
机床自动刀具半径补偿 机床自动刀补原理 当编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运动轨迹，只按零件轮廓编程。 使用刀具半径补偿指令。 在控制面板上手工输入刀具补偿值。 执行刀补指令后，数控系统便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即刀具自动偏离工件轮廓一个补偿距离，从而加工出所要求的工件轮廓。
C
O
D
（24，-24）
五、换刀程序编写 1、关于参考点操作的指令
G27、G28、G29. ----- 参考点控制 1、格式： G27 X... Z... T0000 ; 回指令参考点检验 G28 X... Z... T0000 ; 经指令中间点再自动回参考点 G29 X... Z... ; 从参考点经中间点返回指令点 2、各指令功能： G27用于检查X轴与Z轴是否能正确返回参考点。 X Z 值指机床参考点在工件坐标系的绝对坐标值. G27 X200.345 Z458.565
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。
数控加工程序输入及预处理——其他预处理和小结习题
第四节 其他预处理数控系统内部的数据预处理是指从数控加工程序输入到插补前的整个过程，它不仅包括译码、诊断、刀具补偿计算，而且还涉及到速度处理、坐标转换、某些辅助功能的实现等内容。
下面继续对其他数据预处理过程进行介绍。
一、进给速度处理在零件加工过程中，根据工艺要求，数控加工程序中总是要用代码F 来指定轮廓加工的进给速度。
F 需经译码后存入指定的单元，供后续的速度处理程序调用。
根据轮廓插补方法的不同，其速度处理算法也不一样。
下面就分脉冲增量插补法和数据采样插补法来简单介绍相应的速度处理算法。
（一）脉冲增量插补法的速度处理脉冲增量插补法一般用在以步进电动机为执行元件的开环数控系统中。
各坐标轴的运动速度是通过向该轴步进电动机发送进给脉冲来实现的，而进给脉冲又是通过程编进给速度F 确定的。
设轮廓加工程编进给速度为F （mm/min ），脉冲源（MF ）的频率为f （H Z ），数控系统的脉冲当量为δ（mm/step ），则可推导出进给速度与脉冲频率的关系为F ＝60δf （2-97）据此反过来可求得脉冲源频率为f ＝F / (60δ) （2-98）在进给速度控制过程中，只要按照式（2-98）来选取脉冲源频率，就可以实现所需的进给速度。
（二）数据采样插补法的速度处理数据采样插补法一般用在以直流或交流伺服电动机为执行元件的闭环或半闭环数控系统中。
各坐标轴的运动速度是通过控制其伺服系统的位移量来实现的，即由一个插补周期内坐标轴的进给量大小来确定。
现假设某数控系统的插补周期为T S （ms ），程编进给速度为F （mm/min ），机床面板进给速度倍率为K ，则在一个插补周期内进给位移量为ΔL100060⨯=S KFT L ∆ （mm ） （2-99） 因此，只要让数控系统在每一个插补周期内保证式（2-99）所规定的进给量，就可以实现程编所设定的进给速度。
还要指出的是，式（2-98）和式（2-99）中的速度是指稳定状态下的进给速度，但在机床的启动过程、停止过程和改变加工速度的过程中，还需要进行自动加/减速处理，以满足变速控制的需要。
数控加工程序刀具补偿预处理
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
00≤α <1800 外拐角
1800<α <3600 内拐角
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数控技术
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第三节 刀具补偿原理
3.3.3、方向矢量和刀具半径矢量
加工过程中始终垂直于编程轨迹且指向刀具中心， 大小等于刀具半径的矢量，rd 方向矢量ld=X1i+Y1j 刀具半径矢量rd=Xdi+Ydj
β
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图2-19 刀具半径矢量与方向矢量 a)左刀补 b)右刀补
数控技术
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第三节 刀具补偿原理
3.3.4、转接类型的判别
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数控技术
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第三节
3.3.5、刀具半径补偿计算 1.直线接直线--缩短型
刀具补偿原理
撤消
建立
图2-21 直线接直线缩短型刀具半径补偿建立与撤消示意图
刀具半径补偿建立---转接点（Xs1,Ys1）相对拐点（X1， Y1）相差一个刀具半径矢量
刀具半径补偿撤消---转接点（Xs1,Ys1）相对拐点（X1，
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
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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
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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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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。
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。
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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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
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
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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。 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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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
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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。
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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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
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
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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
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
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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。
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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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。
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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：
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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
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——