刀具补偿教案1

刀具补偿

一、复习提问

上一节我们介绍了工件坐标系设定指令G92及圆弧插补指令G02、G03。

1、我们知道G92指令使用时和机床坐标系不发生关系，使用时机床只考察刀尖的位

置，这里我想问同学们G92指令使用时机床需不需要回参考点？

2、我们知道G02、G03使用时可分别采用R或I、J、K的编程方式编制圆弧，这里我

想问同学们采用I、J、K编程时，I、J、K的具体数值如何确定？

下面我们介绍刀具补偿指令

二、刀具半径补偿指令

当加工曲线轮廓时，对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求出刀具中心的运动轨迹，只按被加工零件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径补偿指令，就可加工出具有轮廓曲线的零件。使编程大大简化（如图4—1）。

图4—1刀具半径补偿

1、编程格式

G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿（如图4—2）

图4—2左偏刀具半径补偿

G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀

具

半径补偿，（如图4—3）。G40 为补偿撤消指令。

图4—3右偏刀具半径补偿

格式：加刀具半径补偿

G17G00(G01)G41(G42)X—Y—D—

G18G00(G01)G41(G42)X—Z—D—

G19G00(G01)G41(G42)Y—Z—D—

取消刀具半径补偿

G17G00（G01）G40X—Y—

G18G00（G01）G40X—Z—

G19G00（G01）G40Y—Z—

G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值（G18、G19平面道理相同）G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标。

D为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。刀具半径值可按MDI（F4）→刀具表（F2），即在设置时，D～= R。如果用D00也可取消刀具半径补偿。

例4—1：在G17平面（X、Y平面）内，使用刀具半径补偿完成轮廓加工的编程。如图4—4所示（注：长度补偿未加）

O0003

N5 T1 调用1号刀（立铣刀）

N10 G91 G30 Z0 返回第二参考点（换刀点）

N15 M06 换刀

N20 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500 F50

N25 G00 Z50.0 起始高度（仅用一把刀具可以不加长度

补偿）

N30 Z10 安全高度

N35 G41 X20 Y10 D01 加上刀具半径补偿

N40 G01 Z-10 落刀

N45 Y50

N50 X50

N55 Y20

N60 X10

N65 G00 Z50 抬刀到起始高度

N70 G40 X0 Y0 M05取消补偿

N75 M30

图4—4

2、刀具半径补偿过程的描述

例4—2：如图4—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，这时容易出现过切削现象，切削时应避免过切削现象。以下是一个过切削的实例。

图4—5

O0004

N10 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500

N15 G00 Z50.0 起始高度（仅用一把刀具可以不加长度偿）

N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 加上刀具半径补偿

N25 Z10.0

N30 G01 Z-10.0 F50 连续两句Z轴移动（只能有一句非补偿平面移动的语

句，此时会产生过切削）

N35 Y50.0

N40 X50.0

N45 Y20.0

N50 X10.0

N55 G00 Z50.0 抬刀到安全高度

N60 G40 X0 Y0 M05 取消补偿

N65 M30

当补偿从N20开始建立的时候，系统只能预读两段，而N25、N30都为Z轴的移动，没有

X、Y轴的移动，系统无法判断下一步补偿的矢量方向，这时系统不会报警，补偿照常进行，只是N20的目的点发生变化。刀具中心将会运动到P1点，其位置是N20目的点与原点连线垂直方向左偏D01值，于是发生过切。

3、刀具半径补偿的注意事项

1）使用刀具半径补偿时应避免过切削现象

①使用刀具半径补偿和去除刀具半径补偿时，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。

②加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生过切削，如图4—6所示，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。

③被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如图4—7所示。

④G41、G42、G40必须在G00或G01模式下使用，既加刀具补偿和取消补偿必须在直线

运动段实现，而不能在圆弧段实现

图4—6 图4—7

4、利用刀具半径补偿值实现零件粗精加工

刀具半径补偿除方便编程外，还可利用改变刀具半径补偿值的大小的方法，实现利用同一程序进行粗精加工。既：

粗加工刀具半径补偿=刀具半径+精加工余量

精加工刀具半径补偿=刀具半径+修正量

三、刀具长度补偿指令

1．什么是刀具长度补偿？

2、长度补偿偏置方向判断及编程格式

G43 为正补偿，即将Z坐标尺寸字与H代码中长度补偿的量相加，按其结果进行Z轴运动。

G44 为负补偿，即将Z坐标尺寸字与H中长度补偿的量相减，按其结果进行Z轴运动。

G49为撤消补偿。采用取消刀具长度补偿G49指令或用G43 H00和G44 H00可以撤消补偿指令。

格式：G43\G44 Z___H___

四、练习件的程序编制应注意的问题(零件图见实习工件图)

1、练习件只加工外形轮廓、ф30孔及20×30方形内腔。

2、加工外形时应从外侧靠近工件加刀具半径补偿，并从零件实际轮廓向工件外侧退

刀，并取消补偿。

3、加刀具半径补偿及取消刀具半径补偿应在非切削段。

4、由于在数控铣上加工，最好一把刀编一个程序。

5、加工内腔时应先去余量。