数控铣刀具半径补偿的建立
数控铣编程中刀具半径补偿和长度补偿
数控铣编程中刀具半径补偿和长度补偿【摘要】刀具中心轨迹与工作轨迹常不重合。
通过刀具补偿功能指令，数控铣床系统可以根据输入补偿量或者实际的刀具尺寸，使数控铣床自动加工出符合程序要求的零件。
刀具半径补偿即根据按轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。
【关键词】数控铣床；刀具；半径补偿；长度补偿1.刀具半径补偿由于数控加工的刀具总有一定的半径，刀具中心运动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。
在进行外轮廓加工时，使刀具中心偏移零件零件的外轮廓表面一个刀具半径值，加工内轮廓时，使刀具中心偏移零件内轮廓表面一个刀具半径值，这种偏移习惯上称为刀具半径补偿数控铣床刀具类型0-9种，这些内容应当事前输入刀具编制文件。
刀具半径补偿的轮廓切削。
刀具半径补偿的灵活应用，灵活应用的思路使用刀具半径补偿功能。
随着计算机技术和数控技术的发展都经历了B（Base）功能C极坐标法，法、矢量判断法。
刀具补偿技术和C功能刀具半径技术。
目前，数控系统中普遍采用的是C功能刀具半径补偿技术。
2.C功能刀具半径补偿的基本思想数控系统C功能刀具半径补偿的硬件结构由缓冲寄存器CS、工作寄存器AS和输出寄存器OS等部分组成。
在C功能刀补工作状态中，数控铣床装置内部总是同时存储着三个程序段的信息。
进行补偿时，第一段加工程序先被读入BS，在BS中算得的第一段编程轨迹被送到CS暂存后，又将第二段程序读入BS，算出第二段的编程轨迹。
接着对第一、第二两段编程轨迹的连接方式进行判别，根据判别结果，再对CS中的第一段编程轨迹进行相应的修正。
修正结束后，顺序地将修正后的第一段编程轨迹由CS送到AS，第二段编程轨迹由BS送入CS。
随后，由CPU将AS中的内容送到OS进行插补运算，运算结果送到伺服驱动装置予以执行。
当修正了第一段编程轨迹开始被执行后，利用插补间隙，CPU又命令第三段程序读入BS。
数控铣床编程与加工技术刀具半径补偿指令的学习
E
⑥
A
②
①
10
⑦
对刀点K
-10
D
④
C R10
B
③
X
30
40
%1008 G92 X-10 Y-10 Z50 G90 G17 G42 G00 X4 Y10 D01 Z2 M03 S900 G01 Z-10 F800 X30 G03 X40 Y20 I0 J10 G02 X30 Y30 I0 J10 G01 X10 Y20 Y5 G00 Z50 M05 G40 X-10 Y-10 M02
刀具半径补偿指令的学习
刀具半径补偿的作用
在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在， 刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。
1、编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在因磨损、 重磨或更换后直径会发生改变，但不必修改程序，只需改 变半径补偿参数，从而简化编程。
2、刀具半径补偿值不一定等于刀具半径值，同一加工 程序，采用同一刀具可通过修改刀补的办法实现对工件轮 廓的粗、精加工；同时也可通过修改半径补偿值获得所需 要的尺寸精度。 。
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要求建立如图所示 的工件坐标系，按 箭头所指示的路径 进行加工，设加工 开始时刀具距离工 件上表面50mm,切 削深度为10mm.
刀具半径补偿的举例
考虑刀具半径补偿，编制如图所示零件的加工程序。
Y
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P3
P2
P1
P1点取消刀具补偿恢复到切 线方向
浅析数控铣床刀具半径补偿功能
Vol .26 N o.1 2 D ec .201 0
浅 析 数 控 铣 床 刀 具 半 径 补 偿 功 能
+
.22
［ 文献标识码 ］A
［ 文章编号］ 1 009904 2( 201 0) 1 2007202
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2 CUI W enc h eng1 ， M A G a nghi
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1 2 崔文程 ， 马广辉
( 1 .长春职业技术学院 工程技术分院 ， 吉林 长春 1 30033; 2.辽源市东丰县农机局 农机技术推广站， 吉 林 辽源 1 36 300) ［ 摘 要］ 在数控铣削加工中， 合理设置刀具半径补 偿值， 灵活应用 刀具半径补 偿功能， 不仅对简 化数控
编程有着非常重要的意义， 而且能够解决加工中出现的工件轮廓尺寸变化� 刀具磨损等因素引起的加工 误差问题， 提高加工效率�本文主要探讨刀具半径补偿功能在数控铣削加工中的应用� ［ 关键词］ 数控铣削加工; 刀具半径补偿 ; 轮廓精度 ［ 中图分类号］ TH 1 6 1
数控铣床编程中刀具半径补偿的应用
2012年1月内蒙古科技与经济Januar y 2012 第1期总第251期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N o .1T o tal N o .251数控铣床编程中刀具半径补偿的应用X谢艳艳(内蒙古机电职业技术学院,内蒙古呼和浩特 010070) 摘 要:介绍了刀具半径补偿的原理,探讨了实际编程中对半径补偿的应用技巧,在数控铣床编程中灵活运用刀具半径补偿。
关键词:数控编程;刀具半径补偿 中图分类号:T G547 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)01—0095—02 在数控铣床上进行零件加工时,大多需要多把刀具来完成,由于每把刀具都有一定的半径值,致使在加工过程中程序所控制的刀具刀位点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状并不重合,它们在尺寸大小上存在一个刀具半径的差别,为了简化编程,常用刀具半径补偿功能,使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径值。
所谓的刀具半径补偿就是根据零件轮廓编制的加工程序和预先设定在机床内的参数,实时自动生成刀具中心轨迹的功能。
1 刀具半径补偿的原理图1 刀具半径补偿原理工件加工过程中,如果按零件图中给出的尺寸进行加工,刀具中心轨迹与工件轮廓总是相差一个刀具半径差。
因此,必须使刀具在加工前沿工件的法向偏移一个刀具半径值,见图1。
刀具半径补偿(简称“刀补”)分为3步:¹刀补的引入:在刀具从O 点运动到A 点的过程中偏移一个刀具半径值,即刀具中心轨迹从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程;º刀补进行:刀具在加工零件的过程中(A →B →C →D →E ),刀具中心轨迹始终与编程轨迹相距一个偏置量,直到刀补取消(图1中实线与点划线之间相差一个刀具半径值);»刀补取消:刀具离开工件从E 点运动到O 点的过程中取消刀补,刀补取消的过程实际就是刀具中心轨迹过渡到与编程轨迹重合的过程。
加刀具半径补偿时的注意事项
加刀具半径补偿时的注意事项在数控铣床上使用刀具补偿时，必须特别注意其执行过程的原则，否则往往容易引起加工失误甚至报警，使系统停止运行或刀具半径补偿失效等。
①刀具半径补偿的建立与取消只能G01、GOO来实现，不得用G02和G03。
②建立和取消刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，且移动距离应大于刀具补偿值。
③D00～D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿，（既G41/G42 X＿Y＿D00等价于G40）。
刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在补偿存储器中。
④加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生刀具干涉，只有过渡圆角R≥刀具半径r＋精加工余量的情况才能正常切削。
⑤在刀具半径补偿模式下，如果存在有连续两段以上非移动指令（如G90、M03等）或非指定平面轴的移动指令，则有可能产生过切现象。
【例5-3-2】如图5-3-5所示，起始点在（X0，Y0），高度在50mm 处，使用刀具半径补偿时，由于接近工件及切削工件要有Z轴的移动，如果N40、N50句连续Z轴移动，这时容易出现过切削现象。
O5002N10 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500N20 G00 Z50 安全高度N30 G41 X20 Y10 D01 建立刀具半径补偿N40 Z10N50 G01 Z-10.0 F50 连续两句Z轴移动，此时会产生过切削N60 Y50N70 X50N80 Y20N90 X10N100 G00 Z50 抬刀到安全高度N110 G40 X0 Y0 M05 取消刀具半径补偿N120 M30图5-3-5 刀具半径补偿的过切削现象以上程序在运行N60时，产生过切现象，如图5-3-5所示。
其原因是当从N30刀具补偿建立后，进入刀具补偿进行状态后，系统只能读入N40、N50两段，但由于Z轴是非刀具补偿平面的轴，而且又读不到N60以后程序段，也就做不出偏移矢量，刀具确定不了前进的方向，此时刀具中心未加上刀具补偿而直接移动到了无补偿的P1点。
刀具半径补偿原理及补偿规则
刀具半径补偿原理及补偿规则在加工过程中，刀具的磨损、实际刀具尺寸与编程时规定的刀具尺寸不一致以及更换刀具等原因，都会直接影响最终加工尺寸，造成误差。
为了最大限度的减少因刀具尺寸变化等原因造成的加工误差，数控系统通常都具备有刀具误差补偿功能。
通过刀具补偿功能指令，CNC系统可以根据输入补偿量或者实际的刀具尺寸，使机床自动加工出符合程序要求的零件。
1．刀具半径补偿原理（１）刀具半径补偿的概念用铣刀铣削工件的轮廓时，刀具中心的运动轨迹并不是加工工件的实际轮廓。
如图所示，加工内轮廓时，刀具中心要向工件的内侧偏移一定距离；而加工外轮廓时，同样刀具中心也要向工件的外侧偏移一定距离。
由于数控系统控制的是刀心轨迹，因此编程时要根据零件轮廓尺寸计算出刀心轨迹。
零件轮廓可能需要粗铣、半精铣和精铣三个工步，由于每个工步加工余量不同，因此它们都有相应的刀心轨迹。
另外刀具磨损后，也需要重新计算刀心轨迹，这样势必增加编程的复杂性。
为了解决这个问题，数控系统中专门设计了若干存储单元，存放各个工步的加工余量及刀具磨损量。
数控编程时，只需依照刀具半径值编写公称刀心轨迹。
加工余量和刀具磨损引起的刀心轨迹变化，由系统自动计算，进而生成数控程序。
进一步地，如果将刀具半径值也寄存在存储单元中，就可使编程工作简化成只按零件尺寸编程。
这样既简化了编程计算，又增加了程序的可读性。
刀具半径补偿原理（2）刀具半径补偿的数学处理①基本轮廓处理要根据轮廓尺寸进行刀具半径补偿，必需计算刀具中心的运动轨迹，一般数控系统的轮廓控制通常仅限于直线和圆弧。
对于直线而言，刀补后的刀具中心轨迹为平行于轮廓直线的一条直线，因此，只要计算出刀具中心轨迹的起点和终点坐标，刀具中心轨迹即可确定；对于圆弧而言，刀补后的刀具中心轨迹为与指定轮廓圆弧同心的一段圆弧，因此，圆弧的刀具半径补偿，需要计算出刀具中心轨迹圆弧的起点、终点和圆心坐标。
②尖角处理在普通的CNC装置中，所能控制的轮廓轨迹只有直线和圆弧，其连接方式有：直线与直线连接、直线与圆弧连接、圆弧与圆弧连接。
数控铣削加工中的刀具半径补偿
Ｏ八 一科技
数控 铣 削加工 中的 刀具半 径补偿
３ ９
数控铣削加工中的刀具半径补偿
赵
（ 八 一 总厂工 艺室 零
琨
广元 ６８ １ ） ２ ０ ７
摘 要 ：本文介 绍 了铣床铣 削加 工 中刀具 半径补偿 的概 念 、加 工前 刀具半 径
２ 刀 具半 径 补偿 量 的 建 立 与撤 销
数控 铣 削加 工 刀具 半 径 补偿 分 为刀 具半 径 左 补偿 和刀 具 半径 右 补偿 ，分 别用 Ｇ １ ４ 和 Ｇ ２定义 。根 据 ＩＯ标准 ，沿刀具 前进 方 向刀具 中心轨迹 位 于零件 轮廓 的右边 时 ，称 为 刀 ４ Ｓ 具 半径右补 偿 ，如 图 ２ ｂ所示 。反之 称为 刀具半 径左 补偿 。如 图 ２ 所 示 。当不需 要进 行刀 ａ
点 。起刀 点坐标 为 （ ｌ ，一 Ｏ ） 一 Ｏ ｌ ，Ｏ 。 Ｎ ０￥ ０ ０ ；启动 主轴 。 ２ ９ ０Ｍ ３
Ｎ ０Ｇ１ ０ ４ ０Ｙ ０ ：建立 刀具半 ３ ７Ｇ １Ｇ １ ０ Ｄ １ Ｘ
径左补偿 ，刀具 半径 寄存器编 号 Ｄ １ ０。
Ｎ ０Ｙ ０ ４ ５ ：定 义首段零 件轮 廓。
维普资讯
４ ０
数控铣 削加 工中 的刀具 半径 补偿
Ｏ八 一科技
补偿计算 ，生 成实 际 的刀具 中心运 动轨迹 。 在进 行数 控加 工前 ，必须 预先设 置好 刀具半 径补偿 量 。刀具 半径补偿 量 的确定 ，通常 由有关代 码指 定 刀具 补偿 号 ，并 在代码 补偿 号 中输 入 刀具半 径补偿 量 ，刀具补偿 号必 须与
刀具编号 相对 应 。在加工 中 ，如果没有 更换 刀具 ，则该 刀具 号的 补偿 量一 定有效 。
数控铣削加工中刀具半径补偿指令的应用
垢方面具有较强的指导意义。
６２ ３ ．．可考虑与化学除垢配合使用及对化学除垢方法进行研
６ １４ ． ． 操作简 单、投资 少 、见效快 。该除垢技术在研制和 究。 综上所述， 水力 一机械联合井下套管除垢技术可应用于油水 开 发时 ，就 围绕 着现有 作业队的装备和现 状进行的 ，没有 增加 井进行除垢 ， 可大大提高注水效果 ， 油田的高产稳产具有重大 的 对 新的 附属 设备 ，这就 为现场 施 工提供 了便利 条件 。 ６． ． 力 一机械除垢技术 由于具 有较强的刮 屑力和 冲刷 现 实 意 义 。 １ ５水
工件的轮廓编程 ， 不需要计算 刀具 中心的轨迹 ， 给数控加工带来 定刀补方向，由Ｄ １ ０ 指定刀补大小 Ｎ１ Ｇ １Ｙ５ ． ０ ５ ０ ０ ０ Ｆ１０ 极大地方便。 然而， 如果使用不当， 在加工中可能会造成过切现 Ｎ２ ０ Ｘ５ ０ ０． 象 ，影响 工件的加 工质量。 ．
Ｎ２ ５ Ｙ２ ０ ０．
刀补进行 中
… … … …
… … … …
２ 刀具 半径 的建立过程 ．
Ｎ３ ０
Ｘ１ ０ ０．
… … … …
Ｎ３ Ｇ ０ Ｇ ０ Ｘ０ Ｙ０ Ｍ０ ５ ０ ４ ５
Ｎ４ Ｍ３ ０ ０
由 Ｇ４ ０解除刀补
刀具 半径补偿分 为三个阶段 ： 建立 刀补 、实施 刀补 、取 消刀 补。 ２１ ． 建立刀补 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 。 即从Ｏ ＮＡ， 当进入 刀补 引入的程序段Ｎ１ ０ 后， 通常要往下预读 两个程序段，即 Ｎ１、Ｎ ０ ５ ２ 两段 ， 以便确定 偏置量及偏置矢量 。在 ＮＩ 的终点 （ ５ Ｏ Ｎ１ 的起点 ） ， 处 作一矢量 ， 该矢量的方 向是与下一段 Ｎ１ 的前进方 向垂直 向左 （ １ ，大 ５ Ｇ４ ） 小等于 刀补 Ｄ Ｉ Ｏ 的值。刀具中心在执 行这 一段 （ １ ） ， Ｎ ０ 时 就移
数控铣削加工中的刀具半径补偿
数 控铣 削加工 中的刀具半径补偿
口 广 西机 电工程 学校 韦华红
【 摘
要 】 刀具半径补偿 功能在数
１ 刀 具 半 径 补 偿 的 工 作 过 程 。 刀 具 ．
工件 ，由刀 补方 向 Ｇ １ ４ 决定刀具 中 ４／ ２ Ｇ
心轨迹在原来 的编程 轨迹 基础上是伸 长 还 是缩短了一个刀具半径 值 。如下 图所
工
控装置能实 时 自动生 成刀具 中心轨迹 的
功能称为刀具半径 补偿 功能 。下 面我们
半径值 的距离。 ③刀补撤消 （４ ） Ｇ ０ 。即刀具 撤离工 件， 回到起刀点。和建立刀 具补偿一样 ， 刀具 中心轨 迹也要 比编程轨迹伸 长或缩
短一个刀具半径值的距离。
从 几方 面来讨论数控 铣削加 工中的刀具
Ｄ ；建立左 一 （
也 不必重新编程 ，只须修 改相应 的偏置
参数 即可。
补， 并指定刀具补偿值 ， 刀具半 径补偿 的
具体工作 由数 控系统 中的刀具半 径补偿
３ 减少 粗 、精加 工程序编制 的工作 ． 量 。由于轮廓加工往往 不是一道 工序能
完 成 的， 在粗加工时 ， 均要为精加 工工序
补偿功 能 ， 可大大简化编程 的工作量 。 具 体体现在以下三个方面 ： １实现根据编程 轨迹对刀 具 中心轨 ， 迹 的控制 。可避免在 加工 中由于刀具半
刀具半径补偿仅 在指定 的二维 坐标 平 面 内进 行 ，平 面 的 指定 由代 码 Ｇ１ ７
（Ｏ Ｘ Ｙ平面 ）Ｇ１ （ Ｏ ， ８ Ｘ Ｚ平 面 ）Ｇ ９ Ｙ Ｚ ， １ （Ｏ
① 刀补建立 。即刀具 以起刀点接近
⑦
匠霪匝珥囤圜
数控铣床与加工中心刀具补偿讲解
欢迎阅读数控铣床与加工中心5.4 刀具补偿和偏置功能刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。
5.4.1B型刀G41G42XY、ZX 或YZ时，迹。
偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行，该平面称之为偏置平面。
例如在已经选择了XY平面时，仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量，并计算偏置矢量。
不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。
在3轴联动控制中，投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。
(4).刀补的建立与刀补的取消刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段，刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段，如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。
刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置，刀补取消时则主要应考虑刀具沿何方向退离工件。
系统操作说明书中讨论了各种可能遇到的情况，为简化叙述，下面仅根据习惯的编程方法讨论刀补建立与刀补取消的问题。
不使用这些方法一般也可以正确地完成刀补建立与刀补取消的过程，但特殊情况下可能出现过切或报警。
1)使用GOO或G01的运动方式均可完成刀补建立或取消的过程，事实上使用G01往往是出于安全的考虑。
而如果不把刀补的建立(包括刀补的取消)建立在加工时的Z轴高度上，而采取先建立补偿再下刀或先提刀再取消补偿的方法，则既使在GOO的方式下建立(或取消)刀补也是安全的。
2)为了便于计算坐标，可以按图5-18所示两种方式来建立刀补，图5-18a为切线进入方式，图5-18b为法线进入方式。
同样取消刀补通常也采用这种切线或法线的方式。
图5-18 两种刀补建立方式图5-19 内圆轮廓的补偿3)在不便于直接沿着工件的轮廓线切向切入和切向切出时，可再增加一个圆弧辅助程序段。
数控铣床刀具半径补偿
Y 50 刀心轨迹
刀补进行中
刀补矢量 20 刀补取消 10 编程轨迹 法向刀补矢量 刀补引入 10 20 50 X
自 刀
说明
1、G41刀径左补偿， G42刀径右补偿，刀补位置的左右应是 顺着编程轨迹前进的方向进行判断的。 G40为取消刀补。 2、刀补的引入和取消要求必须在G00或G01程序段 ，不应在 G02/G03程序段上进行。 3、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。
补偿运动情况见下图：
注意： 1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面 内不为零的直线移动。 2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件 之前完成。
2.取消刀具半径补偿（G40）
指令格式： G40 G00/G01 X_Y_
指令功能 ： 取消刀具半径补偿
指令说明 ：
（1） 指令中的X__ Y__表示刀具轨迹中取消刀具半径补偿 点的坐标值； （2） 通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿； （3） G40必须和G41或G42成对使用。
取消刀具半径补偿过程如下图:
注意： 撤消刀具半径补偿的程序段，一般 应在切出工件之后完成。
刀补过程
刀具半径补偿的过程分为三步：
1、刀补的建立：在刀具从起 点接近工件时，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、刀补取消：刀具离开工件， 刀心轨迹要过渡到与编程轨迹 重合的过程。
四.刀补编程举例
Z
刀座
45 20 120
w
Y
25 25 R15 150
X 对刀点
φ8
10
G42
刀补取消
160
R10
关于数控铣削加工中刀具半径补偿问题的探讨
编程人 员只 需按 工 件 加工 轮 廓进 行 数 值 计 算 和 编写 后 ， 应取 消刀具半 径补偿 ， 编程格 式为 ：
｛ｒ ，Ｇ ０—＿ ， ｝４ａｐ； 、 【 Ｊ １Ｊ ｋＵ
其 中 ａ 口 为撤 销 刀具 半 径 补偿 程 序段 刀 具 移 动 一一 简化编程 的 重要 手 段 。本 文重 点 探 讨数 控 铣 削 加 工 的 目标 点坐标 。
注意数控 系 统 要求 刀 具 半 径补 偿 功 能 的 建 立和 撤销都 必须在 ＧＯ Ｏ或 Ｇ０ 程序段进 行 。 １
２ 刀 具半 径 补 偿 的 编 程 方法
以Ｆ ＡＮＵＣ系统 为例 ， 具半径 补偿 功 能指 令代 刀
３ 刀 具半 径 补 偿 过 程 中的 刀 具运 动 分 析
轮廓铣 削加工 时 ， 刀 中心应 偏 离工 件轮 廓一 个 段刀具 移动 的 目标点坐标 ； 为刀具 补偿值 地址及 号 铣 Ｄ 刀具半 径值 ｒ 的距 离 ， 刀具 中心 运 动轨迹 与 工件 编 程 码 ， Ｄ １ 如 ０ 表示 １ 号刀具 补偿 寄存器 。程序 运行 之前 轮廓 不重合 。若直接 按刀具 中心轨 迹编 程 ， 数值 计 算 需将刀具 补偿 的直 径 值 （ 半径 值 ） 入 到 相应 的寄 或 输
半径补偿 的编 程格式 为 ：
ｒ 】 Ｇ ７］
． ．
的顶点 ， 后转 接至下 段编程轨 迹的起点 。 其
收稿 日期 ： ０ ７０ —０ ２ ０ — ４ ２ 作 者 简 介 ： 卫 彬 （ ９ ５） 男 ． 南郑 州 人 ， 师 ， 潘 １ ６一 ， 河 讲 主要 从 事 机 械制 造 及数控 加 工 技 术 的 研究 。
１ 建立刀具 半径补偿 ， ） 刀具 接近工件 程序 段 ， ４／ ４ 系统 即认 为 进 入 工 件运 动的进 给前进方 向看 ， 刀具 位 于工 件编 程 轮廓 刀具 半径补 偿建立 状态 ， 算装 置先行 读 人 Ｇ４ ／ ２ 运 １ Ｇ４ 的左 （ ） 。Ｇ４ 右 侧 ０为撤销 刀 具半 径补 偿 指令 ， 系统 之后 两段 。刀具 中心 的移 动可分 为 两 种情 况 ， 表 １ 是 如
第2-2讲数控机床的刀具补偿原理
直线插补 以第一象限直线段为例。用户编程时，给出要加工直线 的起点和终点。如果以直线的起点为坐标原点，终点坐 标为（Xe,Ye），插补点坐标为（X，Y），如右图所 示，则以下关系成立： 若点（X，Y）在直线上，则 XeY - YeX = 0 若点（X，Y）位于直线上方，则Xe Y- Ye X>0 若点（X，Y）位于直线下方，则 XeY - Ye X<0 因此取偏差函数F = XeY - YeX。 事实上，计算机并不善于做乘法运算，在其内部乘法运 算是通过加法运算完成的。因此判别函数F的计算实际 上是由以下递推迭加的方法实现的。 设点（Xi，Yi）为当前所在位置，其F值为F = XeYi YeXi 若沿+X方向走一步，则Xi+1=Xi+1 Yi+1=Yi Fi+1=XeYi+1—Ye Xi+1=XeYi—Ye(Xi+1) = Fi—Ye 若沿+Y方向走一步，则Xi+1=Xi Yi+1=Yi+1 Fi+1=XeYi+1—Ye Xi+1=Xe(Yi +1)—YeYi= Fi+Xe 由逐点比较法的运动特点可知，插补运动总步数n = Xe+Ye，可以利用n来判别是否到达终点。每走一步使 n = n - 1，直至n = 0为止。终上所述第一象限直线插补 软件流程如图下图所示。
节拍 起始 1
2
3 4 5 6
F1 = -2 < 0
F2 = 2 > 0 F3 = 0 F4 = -2 < 0 F5 = 2 >0
+Y
+X +X +Y +X
数控铣刀具半径补偿的建立
图示
编程举例
四、刀具补偿的注意事项
刀补的建立和取消只能在G00或G01状态下进行
刀具切入或切出时，尽量采用切线或法线切入方 可增加一个圆弧辅助切入
式，有时
为防止刀具产生过切现象，建立和取消刀补的起始点与终点位 置与补偿方向同侧
五、课堂小结
指令格式
功能
刀具补偿
补偿过程
注意事项
知识点：
了解刀具半径补偿的功能
重
熟记刀具半径补偿的指令格式
点
难
掌握刀具半径补偿的过程
点
教学方法
学
提
老师讲解
师
生
出
编
问
演示
解
生 共
程
题ห้องสมุดไป่ตู้
决
同
发 现 问 题
讨 论 问 题
学生动手 操作
问 题
归 纳 总 结
一、刀具半径补偿功能
根据刀具实际尺寸，自动改变坐标轴位置 使实际加工轮廓和编程轨迹一致
图示
2、补偿指令 G41---- 刀具半径左补偿 G42---- 刀具半径右补偿 G40---- 取消刀具半径补偿
2、指令格式
G17 G01 G41 X__ Y__ F__D__ 刀具半径补偿的指令格式 G18 G01 G41 Z__ X__ F__D__
G19 G01 G41 Y__ Z__ F__D__
刀具半径补偿取消的格式
G01 G40
X__Y__ Z__X__
Y__Z__
坐标平面
三、刀具半径补偿过程 刀补的建立 刀补进行 刀补取消
数控铣削中刀具半径补偿的应用
ｌ１ ＪＧ２ Ｇ９ 【 ４ｊ
Ｇ¨ｏ￣ Ｚ １ｏ／ ｝Ｙ ７ ４Ｇ ｘ Ｄ ／ ￣
一 一 一
其 中 ， ７ 定 的 ｘ、 Ｇ１ 确 Ｙ平 面最 为 常用 ， 故格 式 可简 化 为：
Ｇ１ Ｇ４Leabharlann ／ ４ Ｇ０ ／ １ ７ １Ｇ ２ ０ Ｇ０
径 补偿 值 。
２ 刀 具 半 径 补 偿 的 应 用
ｓｊ ｘ 主 ｎｖｅ ｅｕｎ ｉＦ 坌 Ｉ
数控铣 削 中刀具 半径补偿 的应用
曾 珍
（ 江西环 境工程职业学院机械与 电子 学院， 西 赣州 ３ １ ０） 江 ４ ００ 摘 要： 介绍 了刀具半径补 偿在数控铣 削加工中 的类 型， 分析 了应用 刀具半径 补偿 功能进行铣 削加工时的方法 和注 意事项 ， 并举例说 明利
用刀具半径补偿功能控制加 工精度的方法 。
关键 词： 数控铣削 ； 刀具半 径补 偿设定： 加工精度控制
Ｏ 引 言 在数 控铣 床 上铣 削轮 廓 时 ， 程 即按 刀具 中心 编写 刀 具轨 迹 。 编 零件 图往 往 只会 给 出零件 轮廓 的尺 寸 ，容 易得 到 的坐 标只 是轮 廓 坐标 。由于 刀具 半径 的存 在 ， 刀具 轨迹 和轮 廓 相差 甚远 ， 要 根据 需 轮 廓 坐标 计算 刀 具 中心轨 迹 ， 但如 果工 件 外形 比较 复杂 ， 算 的难 计 度 和 工作 量就 很 大 。为避 免计 算 ， 采用 刀具 半 径补 偿功 能 ， 可直 既
Ｇ４ Ｇ０ ／ １Ｘ Ｙ ０ ０ Ｇ０
（） １建立 刀具 半径补 偿的程 序段 ， 一般 应在 切入工 件之 前完 成 ；
作 为 活动 板来 夹紧 线棒 引 线定位 。在 操 作 时先将 中 板 拉开 使各 槽 ３ 有 足够 空间来 放置 引线头 ， 两层 引线 安放 好后 用液 压压 紧装 置一 将
刀具半径补偿在数控铣床加工中应用
关键词：刀具半径补偿数控铣床G10指令1刀具半径补偿的概念及作用1.1刀具半径补偿的概念在FUNAC0i系统的数控铣床加工零件过程中，数控系统控制的是铣刀中心的运动轨迹，而用户一般都是按图纸尺寸以零件的轮廓来编制加工程序，因此需要一种能按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，让数控装置实现自动生成刀具中心轨迹的功能，这就是刀具半径补偿功能。
根据规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓）前进方向的左边时，称为刀具半径左补偿，用G41指令实现；当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓）前进方向的右边时，称为刀具半径右补偿，用G42指令实现。
取消刀补则用G40指令。
在实际加工中，整个刀具半径补偿的过程分为建立刀补、执行刀补、取消刀补三个阶段[1]。
1.2刀具半径补偿的作用在对零件进行编程加工的过程中，采用刀具半径补偿功能，可以有效简化编程的难度与工作量。
实际体现在以下几个方面：1）由于刀具半径补偿实现了根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制，因此可以避免在加工过程中由于刀具半径的变化（如刀具因损坏而换刀、刀具磨损等原因）而需要重新编程的麻烦，只需修改相应的偏置参数即可。
2）由于零件轮廓在加工时往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，一般都要为精加工预留一定的加工余量，而加工余量的预留就可以通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序，可以大大减少粗、精加工程序编制的工作量。
2“公式法”精确修正刀补值保证尺寸精度以学生在实训时的典型零件为例，两个轮廓尺寸有严格的尺寸精度要求，分别是外轮廓尺寸92+0.091+0.037和内轮廓尺寸18-0.016-0.043。
在实际加工中，学生往往会根据零件尺寸要求直接修改刀具半径补偿值来满足零件的尺寸精度。
因此，学生能熟练利用公式计算正确的刀具半径补偿值是影响零件合格的关键因素。
在零件加工过程中，通常要按照粗、精加工的工艺顺序依次完成，且对于每个轮廓，一般采用独立的刀具半径补偿值，因此在粗加工外轮廓、内轮廓时通常要预留精加工余量，并分别采用地址寄存器D01和D02，以“刀具半径+精加工余量”刀具半径补偿值输入相应地址寄存器中来实现。
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数控铣刀具半径 补偿的建立
知识点：
了解刀具半径补偿的功能
重
熟记刀具半径补偿的指令格式
点
难
掌握刀具半径补偿的过程
点
能力目标：
具具有具有合有在理手铣确工削定编加走写工刀简中路单会线零正、件确 的合数理使控选用加择刀工刀具程具补序基偿的本的初能能步力力能力
重点
教学方法 老师讲解 演示 学生动手 操作
2、指令格式
G17 G01 G41 X__ Y__ F__D__ 刀具半径补偿的指令格式 G18 G01 G41 Z__ X__ F__D__
G19 G01 G41 Y__ Z__ F__D__
刀具半径补偿取消的格式
G01 G40
X__Y__ Z__X__
Y__Z__
坐标平面
三、刀具半径补偿过程 刀补的建立 刀补进行 刀补取消
2020 3:58:25 AM03:58:252020/12/11
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图示
编程举例
四、刀具补偿的注意事项
刀补的建立和取消只能在G00或G01状态下进行
刀具切入或切出时，尽量采用切线或法线切入方 可增加一个圆弧辅助切入
式，有时
为防止刀具产生过切现象，建立和取消刀补的起始点与终点位 置与补偿方向同侧
五、课堂小结指令格式 Nhomakorabea功能
刀具补偿
补偿过程
注意事项
实训作业
零件毛坏尺寸： 80×80×50 每两人一块 加工图见《指导书》练习三
师生共同 归纳总结 解决问题
提出问题 讨论问题 学生编程 发现问题
一、刀具半径补偿功能
根据刀具实际尺寸，自动改变坐标轴位置 使实际加工轮廓和编程轨迹一致
图示
刀位点
二、刀具半径补偿的方法
1、刀具半径补偿的类型
B型刀补
C型刀补
2、补偿指令 G41---- 刀具半径左补偿 G42---- 刀具半径右补偿 G40---- 取消刀具半径补偿
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