刀尖圆弧半径补偿的计算方法
刀具补偿
引言：1.为什么需要刀具补偿?（1）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，但由于刀具的几何开关，安装不同，其刀尖位置也不一样，相对于原点的距离不相同。
解决办法：一是各刀设置不同的工件原点二是各刀位置进行比较，设定刀具偏差补偿。
，可以使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。
（2）刀具使用一段时间后会磨损，会使加工尺寸产生误差。
解决：将磨损量测量获得后进行补偿，可以不修改加工程序。
（3）数控程序一般是针对刀位点，按工件轮廓尺寸编制的，当刀尖不是理想点而是一段圆弧时，会造成实际切削点与理想刀位点的位置偏差。
解决：对刀尖圆弧半径进行补偿可以使按工件轮廓编程不受影响。
2.刀具补偿的概念是补偿实际加工时所用的刀具与编程时使用的理想刀具或对刀时使用的基准刀具之间的偏差值，保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。
3.刀具补偿的种类分为刀具偏置补偿（T****实现），和刀尖圆弧半径补偿刀具偏置补偿又分为几何位置补偿和磨损补偿4.刀具的偏置补偿（1）几何位置补偿用于补偿各刀具安装好后，其刀位点（如刀尖）与编程时理想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的，通常是在所用的多把车刀中选定一把作为基准车刀，对刀编程主要是以该车刀为准。
补偿数据获取：分别测得各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离（X1.Z1）（X2.Z2）（X3.Z3）若选用刀具1为对刀用的基准刀具，则各刀具的几何偏置分别是（2）磨损补偿主要是针对某把车刀而言，当某把车刀批量加工一批零件后，刀具自然磨损后而导致刀尖位置尺寸的改变，此即为该刀具的磨损补偿。
批量加工后，各把车刀都应考虑磨损补偿（包括基准车刀）（3）刀具几何补偿的合成若设定的刀具几何位置补偿和磨损补偿都有效存在时，实际几何补偿将是这两者的矢量和。
（4）刀具几何补偿的实现，刀具的几何补偿是通过引用程序中使用的T 来实现的，过程：将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址中，当程序执行到含有T****的程序行的内容时，即自动到刀补地址中提取刀偏及刀补数据驱动刀架托板进行相应的位置调整T**00取消几何补偿对于有自动换刀功能的数控车床来说，执行T指令时，将先让刀架转位，按刀具号选择好刀具后，再调整刀架托板位置来实施刀补。
刀具半径补偿(G41、G42)和刀尖号
(1)、在数控车床中，着先沿着 Z 轴的正方向向负方向观察，然后顺着刀具运动的方向观察，若 刀具在工件的左边，用 G41；反之用 G42。外圆加工用 G41,内孔加工取 G42
G40(G41/G42) G01(G00) X Z F G40：取削刀尖圆弧半径补偿. G41：刀尖圆弧半径左补偿（左刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件左侧，如图（左）。 G42：刀尖圆弧半径右补偿（右刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件右侧，如图（右）.
（2）、在刀具形状参数里输入刀尖圆弧半径 R 和刀位点 T(1 到 9 九个)，编程时程序里使用刀 尖圆弧半径补偿功能指令 G41(左)/G42(右)就可以了， 这样在车削的时候系统就可以对刀尖圆弧 半径进行补偿了，一般在车角度直线(或圆椎)和圆弧(倒角或倒圆弧)才用，车单一的圆柱或平面 可以不用。 一般情况下，常用的是 2、3、9。分别对应内形加工（镗孔）、外形加工（外圆），和球 头刀加工，如图 2.4 所示。
4 5 1
8 9 6
+X
刀具补偿
后 置 刀 架 坐 标 系
前 置 刀 架 坐 标 系
• 指令格式
G41 G42
G00 G01
X __ Z __；
G40 G00 X__ Z 、G42和G40没有参数，其补偿值由T 代码指定。 （2）刀尖圆弧半径补偿必须在切削开始前建立， 并在切削完成后取消。 （3）刀径补偿的引入和取消必须在不加工的空 行程段上，必须在G00或G01程序行上实施。
2、刀尖半径补偿的方法
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（G41、G42、G40）。 在控制面板上手工输入刀具半径补偿值（包
括刀具半径值R和假想刀尖位置号T）。
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。
5、刀具补偿的实现
刀尖圆弧半径补偿包括刀补的建立、刀补 的执行和刀补的取消三个阶段。 刀径补偿引入和卸载时，刀具位置的变 化是一个渐变的过程。
(1)刀尖半径补偿的加入（建立）
(2)刀尖半径补偿的取消
D
C （24，-24）
O
O0001 G99 M03 S600 ; T0101 ; G42 G00 X40. Z5. ; G73 U7. W0.5 R4 ; G73 P1 Q2 U0.5 W0.3 F0.5 ; N1 G00 X0. ; G01 Z0. ; G03 X24. Z-24. R15. ; G02 X26. Z-31. R5. ; G01 Z-40. ; N2 X40. ; G70 P1 Q2 S900 F0.1 ; G40 G00 X100. Z100. ; M05 ; M30 ;
刀具半径补偿功能在数控加工中的应用
刀具半径补偿功能在数控加工中的应用摘要本文描述了数控加工中刀具半径对零件加工与编程的影响，分析了刀具半径补偿功能在数控加工中的正确使用方法，并针对刀具半径补偿功能在数控车削加工、数控铣削加工中的应用进行了介绍。
关键词半径补偿；数控加工；轮廓；程序随着现代数控成型刀具的普及使用，大大提高了企业的加工能力，但由于刀具总是具有一定的半径，刀具中心运动轨迹并不是加工零件的实际轮廓。
若用刀具中心轨迹来编制加工程序，则程序的数学处理工作量大，当刀具半径发生变化时，则又还需重新修改或编制程序。
这样，编程会很麻烦。
利用刀具半径补偿功能，当编制零件加工程序时，只需按零件轮廓编程，使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上用键盘（CRT/MDI）方式，人工输入刀具半径值，数控系统便会根据零件程序和刀具半径自动计算出刀具中心的偏移量，进而得到偏移后的中心轨迹，并使系统按刀具中心轨迹运动，完成对零件的加工。
1 数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿的应用1.1 刀尖圆弧半径补偿的分析数控车床编程时可以将车刀刀尖看作一个点，按照工件的实际轮廓编制加工程序。
但实际上，为保证刀尖有足够的强度和提高刀具寿命，车刀的刀尖均为半径不大的圆弧。
一般粗加工所使用的车刀的刀尖圆弧半径R为0.8 mm或1.2 mm；精加工所使用车刀的圆弧半径R为0.4 mm或0.2 mm。
切削加工时，刀具切削点在刀尖圆弧上变动。
在切削内孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状，但在切削锥面和圆弧时，会造成过切或欠切现象。
因此，当使用车刀来切削加工锥面和圆弧时，必须将假设的刀尖的路径作适当的修正，使之切削加工出来的工件能获得正确尺寸，这种修正方法称为刀尖圆弧半径补偿。
1.2 刀尖圆弧半径补偿的方法对于采用刀尖圆弧半径补偿的加工程序，在加工前要把刀尖半径补偿的有关数据输入到刀补存储器中，以便执行加工程序时，数控系统对刀尖圆弧半径所引起的误差自动进行补偿。
刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿值来加入或取消。
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。
刀尖圆弧半径补偿
刀具补偿编程时，认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧，为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。
大多数数控车床都具有刀具半径自动补偿功能（G41，G42），这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。
数控车床刀尖圆弧半径补偿时间:2007-7-7 9:23:00这些内容应当事前输入刀具偏置文件。
“刀尖半径偏置” 应当用G00 或者G01功能来下达命令或取消。
不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。
因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。
反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过。
刀尖半径补偿编程原则一, 将刀具的刀尖圆角半径值及刀具的指向编码数存入刀具偏置文档的相应偏置序号处,偏置序号必须先于刀尖半径补偿激活.二, 为了激活刀尖半径补偿,再一个或两个坐标轴都处于非切削状态的直线运动段中编入G41或G42,至少其中一个坐标轴的移动编程量大于或等于刀尖圆角半径值.三, 进入和退出工件切削时必须垂直于工件表面.四, 刀尖半径补偿在下列的工作模式中不起作用:G32,G34,G71,G72,G73,G74,G75,G76, G92.五, 若在G90,G94固定循环中使用刀尖半径补偿,刀尖半径补偿必须先于G90,G94指令激活.六, 若在G70精加工循环中使用刀尖半径补偿,刀尖半径补偿必须先于G70指令的执行,再定位到起始点处先激活七, 在刀具坐标轴运动离开工件时,刀尖参考点离开工件至少三倍于刀尖圆角直径值.在模具制造领域的25个常见问题解答1) 选择模具钢时什么是最重要的和最具有决定性意义的因素？成形方法－可从两种基本材料类型中选择。
A) 热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。
B) 冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。
浅谈数控车床刀尖圆弧半径补偿应用
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浅谈 数控车 床 刀尖 圆弧半径 补偿 应用
王 丽 珍
摘 即车 刀刀 尖半 径 。本 文 结合 实际， 系统介 绍 了刀具 半径 补偿 的 的原理及 应 用方 法。
～ 一
随着现代数控技术 的发展 ， 全功 能型数 控 车床和车 削加 工中心应用 的普及 ，对零件精 度 要求的提高 ， 如何用好刀尖圆弧半径补偿这一 功能 ， 是获得高精 度零 件的重要手段之一 ， 是 也 中等职业技术 学校 机加工学生必须要掌握 的知 识点之一 。 １ 刀尖 圆弧半径补偿 的原理 １ 半径补偿的原因 ． １ 在学 习刀尖 圆弧 的概 念前， 我们认为刀 片 是尖锐 的＇ 刀尖看作一个 点 ， 之所 以能 并把 刀具 够实现复杂轮 廓的加工 ，就是因为刀尖 能够 严 格沿着编程的轨迹进行切削。 但实际上 ， 前 广 目 泛使用 的机夹 刀片的切削尖 ，都有一个微小 的 圆弧 ， 做 ， 以提 高刀具 的耐用 度 ， 可 这样 既可 也 以提高工件的表面质量。 而且 ， 不管多么尖的刀 片 ， 一段时间 的使用 ， 经过 刀尖都 会磨成一个 圆 弧， 导致在 实际加 工 中， 一段 圆弧刃 在切 削 ， 是 这种 情况 与理 想刀 尖第三轴判断刀补方向是一件困难的 Ｂ 为锥面 的倾斜角 ， 事， 为了方便 ， 我们可 以这样记忆： ｒ 为刀尖半径。 后置 刀架 ， 见 即所 得 到 的是左 补偿 ， 所 如 果 ＣＤ点 的坐 标 分别 为 （１ｚ）（２ 用 Ｇ Ｉ 、 ｘ，１、ｘ ， ４ ， 的是右补偿 ， Ｇ ２； 看到 用 ４） ｚ） ＡＢ两点 的坐标分别为： ２， 、 则 前置 刀架 ， 见非所 得 （ 的是左 补偿 ， 所 看到 （ｌｚ一 ）（２ｚ 一 ｘ ，ｌ △Ｚ 、ｘ ， △Ｚ） ２ 用 Ｇ ２看到 的是右补偿 ， Ｇ １ ４， 用 ４） 。 这 样刀尖只需按 Ａ Ｂ 、 点运 动 ， 即可达到锥 ２ 补偿的方式 和路径 － ３ 面欠切 补偿 的 目的 。当然 ， 在实 际中的坐标计 现代数控系统 执行的是 ｃ型补偿方式 。当 算， 还要考 虑与之相连 的线段与 它构成的拐角 ， 刀具执行半径补偿 时 ， 系统 会一 次预读两个程 及其兼顾两边 的处理方法 。 序段，根据两个程序段交点连接的情况计算出 当假想 刀尖按新 的轨迹 Ａ 运 行时 ，刀尖 相应的运动轨迹后 ， Ｂ 再依次执行各个程序段 。 如 圆弧 的圆心 Ｏ正好 与程序轨迹保 持一个半径的 果是单段运行 ，会按预读计算 的轨 迹在第一个 距离 。所 以 ， 刀尖半径补偿 ， 所谓 不是说 让刀尖 程序段的终点处暂停。 如果是连续运行 ， 按预 先 向轮廓方 向移动一个半径 的距离 ，而是 让刀尖 读的两个程序段 的计算结果 ， ｉ 执行第 一个程序 的圆弧 中心始终保持在与程序段 轮廓一个半径 段 ， 同时再 预读第 三个程序 段 ， 后按 照第二 、 然 距离 的位置上 。 第三程序 段 的计算 结果 ，执行第 二程 序段 ， 同 １ 对刀的方 向与假想刀尖号 ． ３ 时， 再预读第四程序段 ， 顺 依 序完 成所有程序 图 ２中， 了补偿锥 面欠 切的余量 ， 为 系统会 段的执行 工作 。由于采用 了提前 预读模 式 ， 因 让刀尖 向两个 坐标轴的负方 向移动 ， 是由 刀 此 ， 轮廓 控制上 很精确 。 这 在 刀尖半径补偿分 为三 尖 的切削方 向与 圆弧中心 的位置关 系决定 的 。 个步骤： 刀补建立 、 刀补进行 、 刀补取消 。从无补 虽然说采用半 径补偿 ，可以加工 出准确 的轨迹 偿 方式 到建立 Ｇ １ Ｇ ２ ４ 或 ４ 指令 ，称 为刀 补建 形状 ， 但若刀具 选用不正确 ， 如左偏刀换 成右偏 立。刀补进行是刀具按照半径补 偿的设 定方式 刀 ，那么采用 同样 的刀补算法就不能保证 加工 执行工件加工 的过程 。当设定 的补偿工 作完成 的准确性 。 这就引 出了刀尖方 向的概念 。 车刀刀 后 ， Ｇ ０ 用 ４ 指令退出补偿为刀补取消。 尖的方 向是从刀尖圆弧中心 ０看假 想刀尖的方 ２ － ４刀尖圆弧半径磨损后的处理 向， 具体的选用由刀具切削时的方向决定。 和刀具 几何磨损后需要 设定刀具的磨耗补 ２半径补偿 的方法 偿 值一样 ， 当刀尖长时间使用后 ， 圆弧半径 刀尖 ２ 补偿参数的设置 ． １ 也 会发生变化 ， ４所示 。刀具 的几何磨耗 ， 如图 图３ 为西门子 ８２ ０Ｄ的刀补界 面 ， 各个参数 也会引起半径磨耗 ，因此 ，调整 了几何磨 耗补 根据刀具 的形状 和安装位置设定 。对于新 安装 偿 ， 也应适 当调整半径磨耗补偿 ， 这样才 能确保 的机夹刀 片 ， 可以查 阅刀片 的相关 参数 ， 半径 直 加工精度符合要求 。但这些数据一定要 通过实 接输入 。如果无据 可查 ， 手工估算 一下 ， 最好 但 际加工后 测得 的工件尺寸偏差进行确定 。 开始半径不要 定的太小 ，如果设定值小 于实际 值 ，可能会造成最后 车出的实际尺寸小 于轮廓 要求 。 于锥面或 圆弧加工过程 中出现 的偏差 ， 对 可以通过车削后 ， 测量工 件实际尺寸 ， 半径 输入 磨耗或修改半径值 ， 行补偿 调整。 以进
数控项目6刀具补偿
采用刀具半径补偿功能，刀具运动轨迹
指的不是刀尖，而是刀尖上刀刃圆弧中心 位置的运动轨迹。
2．刀尖圆弧半径补偿的方法
刀尖圆弧半径补偿的方法是键盘输入刀 具参数，并在程序中采用刀具半径补偿指令。 刀具参数主要包括刀尖半径、车刀形状、刀 尖圆弧位置等，这些都与工件的形状有关， 必须用参数输入刀具数据库。
二、对刀及刀具偏置补偿设置
对刀是数控加工中的主要操作和重 要技能。对刀的准确性决定了零件的加 工精度，同时，对刀效率还直接影响数 控加工效率。对刀的实质是确定编程原 点在机床坐标系中的位置。对刀的主要 工作是建立准确的工件坐标系，同时考 虑不同的刀具尺寸对加工的影响。
1．常用的对刀方法
a)
b)
c)
一、刀具功能T的设定
刀具功能包括刀具选择功能和刀具偏置补 偿、刀尖半径补偿功能。刀具功能又称为T功 能，由地址T和其后的四位数字组成，其中前 两位数为刀具号，后两位数为刀补号，用于 选择刀具和设定刀具补偿值。刀具号与刀架 的刀位之间的对应关系由机床制造厂设定。 刀补号和刀具补偿值的对应关系是在程序自 动运行前，在指定界面将刀具补偿值输入数 控系统后建立的。
O0009； T0101； G00 X100.0 Z100.0； M03 S600； G00 X52.0 Z2.0 G71 U1.0 R0.3 G71 P10 Q20 U0.3 W0.05 F150 N10 G0 G42 X0 F60 G01 Z0； G03 X16.0 Z-8.0 R8.0； G01 X20.0； X34.0 Z-18.0； Z-28.0； N20 G02 X50.0 Z-36.0 R8.0 G70P10Q20 G00 G40 X100.0 Z100.0
刀具半径补偿量可以通过刀具补偿设定 画面来设定；T指令要与刀具补偿编号相对应， 并且要输入假想刀尖位置序号。其中，假想刀 尖位置序号共有10 (0～9)个。
钳工打表公式
钳工打表公式一：切削加工刀之线速度：
V=πDN/1000
N=rpm(主轴转数）
D=￠mm(切削直径）
V=M/min
π=3.14
二：切削原动力：
KW=(Ks×V×d×f)÷(6000×λ)
W=Kw（切削原动力）
f=进给量（mm/rev）
d=切削高度（mm）
λ=0.7～0.85（电机传动功率）
三：切削阻力：
P=Ks×q
P=KG
Ks=kg/mm2
q=f×d［切削面积〔mm2〕
四：切削扭力：
T=P×(D/2)
T=kg-m
D=￠mm(切削直径）
五：进给速度与进给量：
Vf=N×f
Vf=进给速度(mm/min)
N=rpm(主轴转数）
f=进给量（mm/rev）
六：钻孔加工常见参数：
T=L/Nf=πDL/1000Vf
T=钻孔时长(min)
D=￠mm(钻头直径）
L=钻孔高度(mm)
V=M/min
f=进给量（mm/rev）
七：刀尖之圆弧半径补偿量：Z=r(1-tanθ/2)
X=Ztanθ
Z=Z向补正值
X=X向补正值
r=刀尖圆弧半径
θ=斜线夹角
八：工作台面进刀量距离：
Vf=fz×Z×n
Vf=工作台进给量(mm/min)
fz=每齿进给量（mm/t) Z=铣刀开槽数
n=铣刀的转数。
浅谈在数控车床加工中刀尖圆弧半径补偿的应用
车床 ，编程 员可直接根据 零件轮廓形状进 行
五 、刀 尖 圆 弧 半 径 补偿 的意 义
控 系统控制该点 的运动轨迹 。然 而实际 编程 ，编程 时可假设 刀具 圆角半径 为零 ，在 切 削时起作用 的切 削刃是 圆弧 的切点 Ａ、Ｂ， 它们是实 际切削加工 时形 成工件表 面的点 。
二、假想刀尖的轨迹分 析 １ 、加工 圆锥面 的误差分析
车 削外 圆锥 面 时 ，实 际切 削 点 与 理想 圆角半径外 ，还 应输入假想刀 尖相对于 圆头 刀 具补偿 ，减少 了人力 物力 ，给车 间管理也
刀 尖在 ｘ、ｚ轴方 向上 都存 在位置 偏差 （ 如 刀中心的位置 ，这是 由于内 、外 圆车刀或左 、 带来 了很大 的益处 。简化的程序 帮助 刀具在
现 代数控系统一般都 有刀具 圆角半径 补 时 ，刀具 自动偏 离零件轮廓 的方 向也就不同 。
称 为假想 刀尖 ，该点是编 程时确定加 工轨迹 偿器 ，具有刀尖 圆弧半径 补偿功 能 （ 即Ｇ ４ １ 因此也要把代 表车刀形状和位 置的参数输 入 图１ 带圆弧刀尖 图 ２刀尖切削 左补偿 和 Ｇ ４ ２右补偿功能 ），对 于这类数 控 到存储 器中。
很 显然 假想 刀尖点 Ｐ与实 际切 削点 Ａ、Ｂ是 尖 圆弧 半径 Ｒ和刀尖方位 Ｔ 。加工过程 中 ，
不 同点 ，所 以如果在数控加 工或数控编 程时 数控系统根 据加工程序 和刀具圆弧半径 自动 刀 具 位 置 补 偿 的生 产 企 业 能 够 节 省 更 多 的 时 不对 刀尖 圆角半径进行补偿 ，仅按照工 件轮 计算假想刀尖轨迹 ，进行 刀具 圆角半径补偿 ， 间 ，对于加强企业 的竞 争 了来说是 尤为重要 廓进 行编制 的程序来加工 ，势必会产生加 工 完成零件 的加工 。刀具半 径变化时 ，不需修 的。株 洲硬质合金集 团作为我 国刀具 企业 的
数控机床刀具补偿分析
数控机床刀具补偿分析【摘要】数控加工中刀具补偿得到了广泛应用。
在实际加工的过程中，由于不同刀具的半径都各不相同，在加工中会产生很大的加工误差。
因此，在实际加工时必须通过刀具补偿的指令，使数控车床根据实际使用的刀具尺寸，自动调整其坐标轴的移动量，如果能够合理建立和灵活的运用刀具补偿功能，就会对简化编程和提高数控加工的质量会带来极大的帮助。
本文就加工中如何的应用刀具补偿作一些探讨。
针对刀具补偿功能在数控中的应用，研究它在加工中存在的问题对此进行解决，尽量避免刀补问题的发生。
【关键词】：刀具半径补偿；功能；应用；程序；指令目录引言 (1)一、刀具半径补偿 (2)二、刀具长度补偿 (2)三、数车中刀具补偿的应用 (3)（一）数车刀尖圆弧半径补偿误差分析 (3)（二）数车刀尖圆弧半径补偿方法 (4)（三）刀尖圆弧半径补偿注意事项 (5)四、加工中心刀具补偿应用 (5)（一）刀具长度补偿引起误差分析 (6)（二）刀具长度补偿方法 (6)五、加工举例 (6)（一）加工中心刀具长度补偿实例 (6)（二）数车刀尖圆弧半径补偿实例 (8)总结 (10)参考文献 (11)谢辞 (12)引言数控刀具补偿是数控加工系统的一个基础功能，在手工编程的铣削加工中广泛使用，如何的深人掌握和应用该功能，在机床加工中有非常重要的意义，在进行轮廓加工中，由于刀具有一定的半径，刀具中心的轨迹与加工工件的轨迹常不重合。
通过刀具补偿功能指令，数控系统可以根据输入的补偿量或者实际的刀具尺寸，使机床加工出符合规格的零件。
20世纪60到70年代的数控加工中还没有刀具补偿的概念，编程人员必须根据刀具的理论路线和实际路线的相对关系从而进行数控编程，既容易产生错误，又使得编程的效率很低。
当数控刀具补偿的概念出现时并应用到数控系统中后，编程人员就可以直接按照工件的轮廓尺寸进行程序编辑。
从而建立并执行刀补后，由数控系统自动计算、自动调整刀位点到刀具的运动轨迹。
数控车床刀尖圆弧半径补偿的原理和应用
数控车床刀尖圆弧半径补偿的原理和应用
杨会喜，高秀华
（沧州职业技术学院，河北 沧州 061000）
摘 要：数控编程是按照车刀的刀位点编制的，实际加工中车刀刀尖并不是一个“点”，而是一段小圆弧。本文分析了刀尖 圆弧半径对零件尺寸精度的影响，介绍了刀尖圆弧半 +- 径补偿的原理、补偿方法及应用中的注意事项。 关键词：数控车床；刀尖圆弧半径补偿；原理；注意事项
由于刀尖圆弧的存在，在对刀时，X 轴和 Z 轴两 个方向的对刀点分别是刀片圆弧的 X 轴和 Z 轴方向 上最突出的点，这时，数控系统就会以 X 轴和 Z 轴方 向上最突出的点的对刀结果综合确认一个点作为对 刀点，这正是与 X 轴和 Z 轴方向上最突出的点相切 的两条直线的交点，称之为假想刀尖，也就是刀具的 刀位点。数控系统正是以这个假想刀尖作为理论切 削点进行车削的，而假想刀尖在实际加工中是不存 在的。实际切削点是刀尖圆弧和切削表面的相切点， 随着切削位置的改变而改变，不可能通过对刀确定， 但是切削点与圆弧圆心的距离始终是刀尖圆弧半径 值。车端面时，切削轨迹垂直于机床轴线，实际切削 点为 X 轴方向上最突出的点，与假想刀尖点的 Z 坐 标值相同；车外圆面和内孔时，切削轨迹平行于机床 轴线，实际切削点为 Z 轴方向上最突出的点，与假想 刀尖点的 X 坐标值相同，如图 1 所示。因此，车刀刀
尖圆弧半径大小对端面和内、外圆柱面的直径没有 影响，但是在台阶的过渡处会有欠切现象。
假想刀尖 O R
外径切削点 Z
端
刀具
面
切
削
点
X
图 1 车刀示意图
1.1.2 刀尖圆弧半径对加工锥面、圆弧面和曲面类零 件表面的影响
当加工锥面和圆弧面时，切削轨迹与机床轴线 既不垂直也不平行，实际切削点与假想刀尖点的 X、 Z 坐标都不同。加工锥面时，假想刀尖沿着轮廓运动， 实际圆弧切削点与编程轨迹有一个固定的距离，实 际圆弧切削点的轨迹与机床主轴的角度和假想刀尖 的轨迹与机床主轴的角度相同，所以刀尖圆弧半径 对圆锥的锥度没有影响，而外圆锥面会造成固定数 值的欠切，导致锥面直径的尺寸偏大，内圆锥面会造 成固定数值的过切，导致锥面直径的尺寸偏小。对于 圆弧面加工，如果是不过象限的圆弧加工会造成欠 切或过切，如果是过象限的圆弧加工欠切和过切二 者兼有，而且欠切量和过切量随着轮廓位置的变化 而变化。所以刀尖圆弧半径会影响圆弧的圆度和圆 弧半径的大小，而且刀尖圆弧半径越大，加工误差越 大，如图 2 所示。
(建议收藏)8大数控计算公式,每一个都很实用
（建议收藏）8大数控计算公式，每一个都很实用一：切削线速度：V=πDN/1000N=rpm(主轴转数）D=￠mm(切削直径）V=M/minπ=3.14二：切削动力：KW=(Ks×V×d×f)÷(6000×λ)W=Kw（切削动力）f=进刀量（mm/rev）d=切削深度（mm）λ=0.7～0.85（机械效率）三：切削阻抗：P=Ks×qP=KGKs=kg/平方mmq=f×d［切削面积〔平方mm〕］四：切削扭力：T=P×(D/2)T=kg-mD=￠mm(切削直径）五：进刀速度与进刀量：Vf=N×fVf=进刀速度(mm/min)N=rpm(主轴转数）f=进刀量（mm/rev）六：钻孔时间：T=L/Nf=πDL/1000VfT=钻孔时间(min)D=￠mm(钻头直径）L=钻孔深度(mm)V=M/minf=进刀量（mm/rev）七：刀尖圆弧半径补偿：Z=r(1-tanθ/2)X=ZtanθZ=Z向补正值X=X向补正值r=刀尖圆弧半径θ=斜线夹角八：工作台进给量：Vf=fz×Z×nVf=工作台进给量(mm/min)fz=每齿进给量（mm/t)Z=铣刀齿数n=铣刀转数数控车床粗糙度计算公式及用法：1、进给——进给越大粗糙度越大，进给越大加工效率越高，刀具磨损越小，所以进给一般最后定，按照需要的粗糙度最后定出进给。
2、刀尖R——刀尖R越大，粗糙度越降低，但切削力会不断增大，对机床的刚性要求更高，对材料自身的刚性也要求越高。
建议一般切削钢件6150以下的车床不要使用R0.8以上的刀尖，而硬铝合金不要用R0.4以上的刀尖，否则车出的的真圆度、直线度等等形位公差都没办法保证了，就算能降低粗糙度也是枉然！3、切削时要计算设备功率，至于如何计算切削时所需要的功率（以电机KW的80%作为极限），下一帖再说。
要注意的时，现在大部分的数控车床都是使用变频电机的，变频电机的特点是转速越高扭力越大，转速越低扭力越小，所以计算功率是请把变频电机的KW除2比较保险。
切削转矩的计算公式
切削转矩的计算公式一：切削线速度：
V=πDN/1000
N=rpm(主轴转数）
D=￠mm(切削直径）
V=M/min
π=3.14
二：切削动力：
KW=(Ks×V×d×f)÷(6000×λ)
W=Kw（切削动力）
f=进刀量（mm/rev）
d=切削深度（mm）
λ=0.7～0.85（机械效率）
三：切削阻抗：
P=Ks×q
P=KG
Ks=kg/平方mm
q=f×d［切削面积〔平方mm〕］
四：切削扭力：
T=P×(D/2)
T=kg-m
D=￠mm(切削直径）
五：进刀速度与进刀量：Vf=N×f
Vf=进刀速度(mm/min)
N=rpm(主轴转数）
f=进刀量（mm/rev）
六：钻孔时间：
T=L/Nf=πDL/1000Vf
T=钻孔时间(min)
D=￠mm(钻头直径）
L=钻孔深度(mm)
V=M/min
f=进刀量（mm/rev）
七：刀尖圆弧半径补偿：Z=r(1-tanθ/2)
X=Ztanθ
Z=Z向补正值
X=X向补正值
r=刀尖圆弧半径
θ=斜线夹角
八：工作台进给量：
Vf=fz×Z×n
Vf=工作台进给量(mm/min)
fz=每齿进给量（mm/t)
Z=铣刀齿数
n=铣刀转数。
刀尖圆弧半径补偿的计算方法
则编程终点坐标
X=50
Z=-（15.774+0.8）=-16.574
R=10+0.8=10.8
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=-1.469
e.
首先确定R10的圆心坐标A
X=50-2*10=30
Z=-(12+10*tg60/2)
=-15.774
则刀尖圆弧B的圆心坐标
=30+2*[（10+0.8）*COS60]
=40.8
Z=-[15.774-（10+0.8）*sin60°]
=-6.421
则编程起点坐标
X=40.8-2*0.8=39.2
=-10.586
则编程终点的坐标
X=50
Z=-[10+17.321+（0.8-0.8*tg30/2]
=-27.907
d.倒角r为刀尖圆弧半径以r=0.8为例
则编程起点坐标
X=30-[1*2+2*（0.8-0.8*tg45/2）]
=27.063
Z=0
ห้องสมุดไป่ตู้则编程终点坐标
X=30
Z=-[1+（0.8-0.8*tg45/2）]
为圆弧半径r为刀尖圆半径则编成圆弧为尺寸根据rr而定为圆弧半径r为刀尖圆弧半径则编程圆弧rr编程起点和终点的x尺寸根据rr而定刀尖圆弧半径认r08则编程起点的坐标x30z100808tg30210586则编程终点的坐标x50z10173210808tg30227907为刀尖圆弧半径以r08则编程起点坐标x301220808tg45227063则编程终点坐标x30z10808tg4521469首先确定r10的圆心坐标ax5021030z1210tg60215774则刀尖圆弧b的圆心坐标3021008cos60408z157741008sin606421则编程起点坐标x408208392z6421087221则编程终点坐标x50z157740816574r1008108
数控车床刀尖圆弧半径补偿的原理和应用
数控车床刀尖圆弧半径补偿的原理和应用杨会喜;高秀华【摘要】数控编程是按照车刀的刀位点编制的,实际加工中车刀刀尖并不是一个“点”,而是一段小圆弧.本文分析了刀尖圆弧半径对零件尺寸精度的影响,介绍了刀尖圆弧半+-径补偿的原理、补偿方法及应用中的注意事项.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】3页(P125-126,137)【关键词】数控车床;刀尖圆弧半径补偿;原理;注意事项【作者】杨会喜;高秀华【作者单位】沧州职业技术学院,河北沧州061000;沧州职业技术学院,河北沧州061000【正文语种】中文【中图分类】TG6591 刀尖圆弧半径补偿的原理1.1刀尖圆弧半径补偿的产生原因使用尖形车刀时，数控编程及对刀操作时以车刀的刀尖为基准，但是为了提高刀具强度、减缓刀具磨损和提高工件精度，实际刀具的刀尖不是一个点，而是一段小圆弧。
刀尖圆弧半径指的就是车刀刀尖圆弧所构成的假想圆半径。
由于刀尖圆弧的存在使得在某些轮廓加工中，刀具的实际切削轨迹与编程轨迹不重合，实际起作用的切削刃却是圆弧各切点，这样就引起了表面加工误差。
1.1.1刀尖圆弧半径对加工端面和圆柱类零件表面的影响由于刀尖圆弧的存在，在对刀时，X轴和Z轴两个方向的对刀点分别是刀片圆弧的X轴和Z轴方向上最突出的点，这时，数控系统就会以X轴和Z轴方向上最突出的点的对刀结果综合确认一个点作为对刀点，这正是与X轴和Z轴方向上最突出的点相切的两条直线的交点，称之为假想刀尖，也就是刀具的刀位点。
数控系统正是以这个假想刀尖作为理论切削点进行车削的，而假想刀尖在实际加工中是不存在的。
实际切削点是刀尖圆弧和切削表面的相切点，随着切削位置的改变而改变，不可能通过对刀确定，但是切削点与圆弧圆心的距离始终是刀尖圆弧半径值。
车端面时，切削轨迹垂直于机床轴线，实际切削点为X轴方向上最突出的点，与假想刀尖点的Z坐标值相同；车外圆面和内孔时，切削轨迹平行于机床轴线，实际切削点为Z轴方向上最突出的点，与假想刀尖点的X坐标值相同，如图1所示。