数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析
车床刀尖半径补偿的运用
车床系统刀尖圆弧自动补偿功能的运用一刀尖半径补偿的使用通常在编程时都是将车刀刀尖作为一点来考虑的，即所谓的假想刀尖。
但实际上刀尖是有圆角的。
图1按假想刀尖点编出的程序在运行端面，外径，内径等与轴线平行的表面加工时，是没有误差的，但在进行倒角，锥面及圆弧切削时，则会产生少切或是过切现象，具有刀尖圆弧半径自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，自动控制刀尖的运动以避免加工误差的产生。
图2二刀尖圆弧半径补偿，需要使用以下指令：1 设定刀具补偿号刀尖半径补偿值和刀具补偿值一起在刀补页面中输入。
2 假想刀尖的设定2．1假想刀尖的设定是因为通常设定实际刀尖中心比较困难，而设定假想刀尖很方便。
2．2 假想刀尖方向的确定假想刀尖的方向共有9种，在前置刀架和后置刀架中指定的位置不同。
3 偏移指令的设定G40: 取消刀具补偿，即按程序路径进给。
G41: 左偏刀具补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件左侧进给；G42: 右偏刀具补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件右侧进给；注：1 如果刀尖半径补偿量为负值，工件位置将改变。
2 G40 G41 G42 为模态指令。
3 在G41方式下不能再指定G41码，否则会出现不正常的补偿。
同样在G42方式下不能再指定G42码。
4 刀尖圆弧补偿实例。
程序：程序中刀具偏置号为：G42右偏刀尖角度为T 3.O001;T0101 ;M03 S1000 ;G00 X-1 Z10 ;G42 G01 X0 Z5 F100;Z0;G03 X30 Z-30 R30 ;G01 Z-50 ;X80 Z-70 ;Z-90 ;X85;G00 G40 X100 Z50;M30;三刀尖圆弧半径补偿注意事项。
1 在补偿程序段之间，不可以连续指令两个或两个以上无移动命令的程序段。
否则会产生过切报警041号报警。
如M05; M代码输出。
S2000; S代码输出。
G04 ; 暂停。
G01 U0; 移动距离为0。
数控车床刀尖半径补偿
（定位，开主轴、换刀与执行刀补） （建立刀尖半径补偿） （切削开始）
（取消刀尖半径补偿）
Ⅴ-8
第四章 刀尖半径补偿
4.2 刀尖半径补偿偏移轨迹说明
第
一
4.2.1 内侧、外侧概念
篇
在后面的说明中将用到两个术语‘内侧’‘外侧’。两个移动程序段交点的夹角大于或等于 180°时称为
编 程
‘内侧’；两个移动程序段交点的夹角在 0~180°之间时称为‘外侧’。
刀尖半径R值不能输入负值，否则运行轨迹出错。
刀尖半径补偿的建立与撤消只能用 G00 或 G01 指令，不能是圆弧指令（G02 或 G03）。如果指定，会产生 报警。 按 RESET（复位）键，CNC 将取消刀补 C 补偿模式。 在程序结束前必须指定 G40 取消偏置模式。否则，再次执行时刀具轨迹偏离一个刀尖半径值。 在主程序和子程序中使用刀尖半径补偿，在调用子程序前（即执行 M98 前），CNC 必须在补偿取消模式， 在子程序中再次建立刀补 C。 G71、G72、G73、G74、G75、G76 指令不执行刀尖半径补偿，暂时撤消补偿模式。 G90 、G94 指令在执行刀尖半径补偿，无论是 G41 还是 G42 都一样偏移一个刀尖半径（按假想刀尖 0 号） 进行切削。
G42
L
r
α
r
L
S
C 刀尖中心路径 程序路径
图 2-7b 直线—圆弧（锐角、外侧移动）
Ⅴ-12
第四章 刀尖半径补偿
3）圆弧—直线 C
4）圆弧—圆弧
C
程序路径
（a）沿着拐角的内侧移动（α≥180°）
1）直线—直线
α
程序路径
2）直线—圆
α
G42
r
数控车床刀尖半径补偿的原理和应用介绍
数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析(2011-11-07 19:39:41)分类：工程技术标签：杂谈摘要：分析了数控车削中因刀尖圆弧产生误差的原因，介绍了纠正误差的思路及半径补偿的工作原理，明确了半径补偿的概念。
结合实际，系统介绍了刀具半径补偿的应用方法，及使用中的注意事项。
Abstract: Analyzed the error's reason in numerical control turning because of arc of cutting tool , introduced the correction error's mentality and the radius compensation principle of work, cleared about the radius compensation concept. Union reality, introduced the cutting tool radius compensation application method, and in use matters needing attention..关键词：数控车床；假想刀尖；半径补偿；程序轮廓；原理；应用；Key word: CNC lathe；immaginary cutting tool point; radius compensation; procedure outline; principle; using1、前言在数控车床的学习中，刀尖半径补偿功能，一直是一个难点。
一方面，由于它的理论复杂，应用条件严格，让一些人感觉无从下手；另一方面，由于常用的台阶轴类的加工，通过几何补偿也能达到精度要求，它的特点不能有效体现，使一些人对它不够重视。
事实上，在现代数控系统中，刀尖半径补偿，对于提高工件综合加工精度具有非常重要的作用，是一个必须熟练掌握的功能。
刀尖圆弧半径补偿的概念和作用
数控机床在加工过程中，它所控制的是刀具中心的轨迹，为了方便起见，用户总是按零件轮廓编制加工程序，因而为了加工所需的零件轮廓，在进行内轮廓加工时，刀具中心必须向零件的内侧偏移一个刀具半径值；在进行外轮廓加工时，刀具中心必须向零件的外侧偏移一个刀具半径值。
这种根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数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。
在概述图中，实线为所需加工的零件轮廓，虚线为刀具中心轨迹。
根据ISO标准，当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓）前进方向的右边时，称为右刀补，用G42指令实现；反之称为左刀补，用G41指令实现。
1．B刀补特点：刀具中心轨迹段间都是用圆弧连接过渡。
优点：算法简单，实现容易。
缺点：（1）外轮廓加工时，由于圆弧连接时，刀具始终在一点切削，外轮廓尖角被加工成小圆角。
（2）内轮廓加工时，必须由编程人员人为的加一个辅助的过渡圆弧，且必须保证过渡圆弧的半径大于刀具半径。
这样：一是增加编程工作难度；二是稍有疏忽，过渡圆弧半径小于刀具半径时，会因刀具干涉而产生过切，使加工零件报废。
2．C刀补特点：刀具中心轨迹段间采用直线连接过渡。
直接实时自动计算刀具中心轨迹的转接交点。
优点：尖角工艺性好；在加工内轮廓时，可实现过切自动预报。
两种刀补在处理方法上的区别：B刀补采用读一段，算一段，走一段的处理方法。
故无法预计刀具半径造成的下一段轨迹对本段轨迹的影响。
C刀补采用一次对两段并行处理的方法。
先处理本段，再根据下一段来确定刀具中心轨迹的段间过渡状态，从而完成本段刀补运算处理。
（1）由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只需修改相应的偏置参数即可。
（2）加工余量的预留可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。
（一）刀具半径补偿的过程刀具半径补偿的过程分三步。
1．刀补建立刀具从起点接近工件，在编程轨迹基础上，刀具中心向左（G41）或向右（G42）偏离一个偏置量的距离。
数控机床30°编程刀尖和倒角补偿计算
数控机床30°编程刀尖和倒角补偿计算【原创版】目录1.刀尖补偿的概念和作用2.刀尖补偿的计算方法3.刀尖补偿在数控机床编程中的应用4.刀尖和倒角补偿的编程实例正文一、刀尖补偿的概念和作用刀尖补偿是数控加工中一种重要的补偿方法，用于解决刀具在加工过程中因刀尖形状和尺寸误差导致的加工误差。
通过刀尖补偿，可以保证加工出来的零件尺寸精度和形状精度，提高产品的质量。
二、刀尖补偿的计算方法刀尖补偿的计算方法主要包括以下两种：1.刀尖圆弧半径补偿刀尖圆弧半径补偿适用于刀尖呈圆弧形状的刀具。
其补偿方法是根据刀尖圆弧半径的大小，在编程时设定相应的补偿值。
刀尖圆弧半径左补偿用 G41 指令，刀尖圆弧半径右补偿用 G42 指令。
2.刀尖倒角补偿刀尖倒角补偿适用于刀尖呈倒角形状的刀具。
其补偿方法是根据刀尖倒角的大小，在编程时设定相应的补偿值。
刀尖倒角补偿用 G40 指令。
三、刀尖补偿在数控机床编程中的应用在数控机床编程中，刀尖补偿的应用非常广泛。
以下是一个刀尖补偿的编程实例：假设有一零件，其加工尺寸为直径 100mm，刀具直径为 20mm，刀尖圆弧半径为 5mm，刀尖倒角为 10°。
为了保证加工精度，需要进行刀尖补偿。
1.刀尖圆弧半径左补偿根据刀尖圆弧半径的大小，选择 G41 指令进行补偿。
假设刀具在工件的左边，那么补偿值为：补偿值 = 刀尖圆弧半径×刀具直径 / 工件直径补偿值 = 5mm × 20mm / 100mm = 1mm因此，刀尖圆弧半径左补偿的编程如下：G41 G91 Z-1mm2.刀尖圆弧半径右补偿根据刀尖圆弧半径的大小，选择 G42 指令进行补偿。
假设刀具在工件的右边，那么补偿值为：补偿值 = 刀尖圆弧半径×刀具直径 / 工件直径补偿值 = 5mm × 20mm / 100mm = 1mm因此，刀尖圆弧半径右补偿的编程如下：G42 G91 Z1mm3.刀尖倒角补偿根据刀尖倒角的大小，选择 G40 指令进行补偿。
刀尖圆弧半径补偿在数控加工中的应用
刀尖圆弧半径补偿在数控加工中的应用本文浅谈刀尖圆弧半径补偿在数控加工中的应用。
一、刀尖圆弧半径补偿的原理在数控车床加工中，编程时一般采用假想刀尖进行，如图1所示，O点即为假想刀尖。
在实际加工中，平端面和车外圆，按照O点编程都可以保证精度，但在加工锥度或圆弧时，仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工，势必会产生加工误差，会产生欠切或过切现象。
如图2所示。
图1带有R的车刀简图图2欠切与过切现象为了避免这种现象，引入了刀尖圆弧半径补偿。
刀尖圆弧半径补偿是指在具有刀具圆弧半径补偿功能的机床上加工零件时，可按照零件的轮廓进行编程，通过数控系统输入刀尖圆弧半径，系统自动计算并处理，使刀位点自动调整到运动轨迹上。
二、刀尖圆弧半径补偿的判别方法根据右手笛卡尔直角坐标系判断出第三根轴正方向；逆着第三根轴正方向；沿着刀具移动轨迹看。
刀具在工件轮廓左侧，称为左补偿，采用G41补偿；反之为右补偿，采用G42补偿。
三、刀尖圆弧半径补偿的格式G41/G42 G00（G01）X_ Z_ F_；四、刀尖圆弧半径补偿的过程刀尖圆弧半径补偿的进行过程如图3所示。
刀补的建立，刀具中心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；刀补进行，执行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量；刀补的取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程重合的过程。
五、建立刀补的注意事项G41/G42与G40必须成对使用；刀具半径补偿的建立与取消，只有在G00或G01下才能生效。
六、应用举例图4零件图如图4，该零件由φ30、φ50外圆、R20球头、R8圆弧凹槽、锥面组成。
整个零件已经粗加工完毕，本项目仅对其进行精加工操作。
零件加工分两次装夹（调头）完成，编程原点均设置在工件右端面的中心。
参考程序见表1。
表1 参考程序程序内容注释O0003; 右端精加工程序T0101; 换1号刀，刀尖圆弧半径为R0.5的93°硬质合金外圆车刀，设刀长补偿G00 X100 Z100; 快速定位M03 S1000; 主轴正转，转速1000r/minG00 X0 Z2; 快速定位至程序起点G42 G01 Z0 F50; 采用刀尖圆弧半径补偿加工锥面X20;X30 Z-20;X52;G40 G00 X150 Z20; 退刀，取消刀尖圆弧半径补偿，中心钻钻顶尖孔M00 M05; 程序暂停，主轴停转，手动顶上顶尖T0202; 换2号刀，R3的圆弧车刀，设刀补偿M03 S1000; 主轴正转，转速1000转/分G00 X52 Z-38; 快速定位至内凹圆弧加工起刀点G42 G01 X50 Z-30; 刀尖圆弧半径补偿加工内凹圆弧G02 Z-46 R8;G40 G01 X52 Z-38; 退刀，取消刀尖圆弧半径补偿G00 X100 Z100; 退刀M30; 程序结束O0004; 调头精加工另一端程序T0101; 换1号刀，刀尖圆弧半径为R0.5的93°硬质合金外圆车刀，设刀长补偿G00 X100 Z100; 快速定位M03 S1000; 主轴正转，转速1000转/分G00 X0 Z2; 快速定位至程序起点G42 G01 Z0 F50; 采用刀尖圆弧半径补偿加工左端轮廓G03 X30 Z-6.771 R20;G01 Z-16;X52;G40 G01 X52 Z2; 退刀，取消刀尖半径补偿G28 U0 W0; 刀具返回参考点M30; 程序结束以上通过车刀刀尖半径对加工工件的影响的分析可知，要保证零件加工精度，在数控加工尤其精加工一定要进行车刀刀尖半径补偿。
经济型数控车床刀尖圆弧半径补偿的解决方法
经济型数控车床刀尖圆弧半径补偿的解决方法1. 背景介绍经济型数控车床是一种用于加工各种零部件的自动化机床。
在加工过程中，刀具的切削效果和精度直接影响到加工零件的质量和精度。
刀具的刀尖圆弧半径补偿是一种常用的解决方法，它可以通过调整刀尖圆弧半径来改善刀具的切削性能和精度。
2. 刀尖圆弧半径补偿的原理刀尖圆弧半径补偿是一种数控编程技术，通过在数控程序中设置刀尖圆弧半径的补偿值，使刀具在加工过程中能够按照期望的路径进行切削。
具体原理如下：•在数控程序中，设置刀尖圆弧半径补偿的值，通常表示为G40、G41或G42。
•G40表示取消刀尖圆弧半径补偿，即刀具沿着程序中定义的路径进行切削。
•G41表示左刀尖圆弧半径补偿，即刀具沿着程序中定义的路径的左侧进行切削。
•G42表示右刀尖圆弧半径补偿，即刀具沿着程序中定义的路径的右侧进行切削。
•刀尖圆弧半径补偿的值可以是正数或负数，正数表示刀具向外延伸，负数表示刀具向内缩进。
通过设置合适的刀尖圆弧半径补偿值，可以实现刀具的切削半径调整，从而改善加工效果和精度。
3. 经济型数控车床刀尖圆弧半径补偿的应用经济型数控车床刀尖圆弧半径补偿主要应用于以下几个方面：3.1 内外圆加工在内外圆加工过程中，刀具的切削路径通常是曲线形状，而刀具的尺寸是固定的。
为了保证刀具能够顺利地切削出期望的形状，需要进行刀尖圆弧半径补偿。
通过设置合适的补偿值，可以使刀具沿着期望的路径进行切削，从而保证加工零件的精度和质量。
3.2 复杂曲面加工在复杂曲面加工过程中，刀具需要按照复杂的路径进行切削。
由于刀具的尺寸是固定的，因此需要通过刀尖圆弧半径补偿来调整刀具的切削半径。
通过设置合适的补偿值，可以使刀具沿着期望的路径进行切削，从而实现复杂曲面的加工。
3.3 螺纹加工在螺纹加工过程中，刀具需要按照螺纹的轮廓进行切削。
为了保证螺纹的精度和质量，需要进行刀尖圆弧半径补偿。
通过设置合适的补偿值，可以使刀具沿着螺纹轮廓进行切削，从而实现高精度的螺纹加工。
在数控车床加工中刀尖圆弧半径补偿的应用
浅谈在数控车床加工中刀尖圆弧半径补偿的应用在数控车削加工中，无论是加工外圆、端面，或是加工内孔，假想刀尖轨迹与工件外形一致（尖角除外）。
所以可按工件尺寸编程。
不会产生误差。
但是在切削圆弧或切削圆锥面时，因为车刀刀尖或多或少都具有一定的半径值，如果不进行刀尖半径补偿就会产生欠切现象，影响零件的加工精度。
所以，为了实现精密切削和简化程序，在数控车削加工中同样要运用刀具半径补偿功能，所以刀具半径补偿非常重要。
本文将会对车削加工中对过切现象进行分析，对刀尖圆弧半径补偿运用方法进行阐述。
一、引言编制数控车床加工程序时，理论上是将车刀刀尖看成一个点，如图1所示的p/点就是理论刀尖。
但为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧（一般圆弧半径r是0.2—1.6之间），如图2所示x向和z向的交点p称为假想刀尖，该点是编程时确定加工轨迹的点，数图1带圆弧刀尖图2刀尖切削位置控系统控制该点的运动轨迹。
然而实际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。
很显然假想刀尖点p与实际切削点a、b是不同点，所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿，仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工，势必会产生加工误差。
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，实际切削点与理想刀尖在x、z轴方向上都存在位置偏差（如图3所示），以p点编程的轨迹为图中实线，刀尖圆弧实际切削轨迹为图中虚线，实线与虚线之间区域为欠切现象。
由图可知刀尖圆弧半径越大，加工误差也就越大。
图3车圆锥产生偏差2、加工圆弧面的误差分析圆头车刀加工圆弧面和加工圆锥面基本相似。
如图4是加工1/4凸凹圆弧，cd为工件轮廓线，o点为圆心，半径为r，刀具与圆弧轮廓起点、终点的切削点分别为c和d，对应假想刀尖为c1和d1。
对图4a所示凸圆弧加工情况，圆弧c1d1为假想刀尖轨迹，o1点为圆心，半径为（r+r）；对图4b所示凹圆弧加工情况，圆弧c2d2为假想刀尖轨迹，其圆心是o2点半径为（r-r）。
浅谈数控车床刀尖圆弧半径补偿的应用
浅谈数控车床刀尖圆弧半径补偿的应用摘要：本文介绍了数控车床的刀尖圆弧半径补偿功能，以及它在数控车削中的作用。
通过对刀尖圆弧半径补偿指令的应用的分析，说明了刀尖圆弧半径补偿在数控车削编程加工中的正确使用方法。
关键词：数控车床车削加工刀尖圆弧半径补偿在数控车削编程过程中，一般不考虑刀具的长度与刀尖圆弧半径，只将所使用的车刀刀尖假想成一个点，在对刀时也是以假想的刀尖进行对刀。
但任何一把车刀，不论制造或刃磨得如何锋利，在其刀尖部分都会存在一个刀尖圆弧，即刀尖不是一个点，而是一段圆弧。
为了保证零件加工尺寸的准确性，一般数控车床都具有刀具补偿功能，为编制程序和加工零件提供了方便。
有刀具补偿功能的数控车床，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，只按零件轮廓编程。
在加工中根据实际使用的刀具尺寸，自动调整各坐标轴的移动量，确保实际加工轮廓和编程轨迹完全一致。
使用刀尖圆弧半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀尖圆弧半径，数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。
即执行刀尖圆弧半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个圆弧半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。
一、刀尖圆弧半径补偿指令1.指令格式G41 G01/G00 X_ Z_ F_；（刀尖圆弧半径左补偿）G42 G01/G00 X_ Z_ F_；（刀尖圆弧半径右补偿）G40 G01/G00 X_ Z_ F_；（取消刀尖圆弧半径补偿）2.指令说明G41为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动时的半径补偿；G42为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿；G40为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42 指令无效。
G40必须和G41或G42 成对使用。
二、刀尖方位的确定数控车床采用刀尖圆弧半径补偿进行加工时，如果刀具的刀尖形状和切削时所处的位置不同，那么刀具的补偿量和补偿方向也不同。
根据各种刀尖形状及刀尖位置的不同，数控车床的刀具切削沿位置共有9种。
数控车床刀尖圆弧半径补偿课件
02
G41
刀尖圆弧半径左补偿。
03
04
G42
刀尖圆弧半径右补偿。
G43
刀尖圆弧半径补偿取消，同时 补偿值清零。
G40/G41/G42/G43指令的使用方法
1. 补偿的启动与取消
使用G40、G41、G42、G43等指令启动或取消刀尖圆弧半径补偿。
2. 补偿的输入
在补偿启动前，需要输入补偿值（即刀尖圆弧半径），补偿值可以 通过刀补画面输入或手动输入。
补偿方法：刀尖圆弧半径补 偿通过编程指令实现，无需 手动设置
补偿效果：补偿后可提高加 工精度和表面粗糙度Βιβλιοθήκη 刀尖圆弧半径补偿的示例程序三
01
刀尖圆弧半径补偿指令： G41.1、G40
02
补偿过程：通过G41.1指令 对刀尖圆弧半径进行补偿， 补偿过程为刀尖沿圆弧方向 移动，补偿结束后通过G40 指令取消补偿
02
刀尖圆弧半径的大小对切削过程 和工件质量有重要影响。
刀尖圆弧半径补偿的重要性
消除刀尖圆弧对切削轨迹的影响，提 高工件的精度和表面质量。
补偿刀尖圆弧对切削力、切削热和切 削振动的影响，提高切削过程的稳定 性和效率。
刀尖圆弧半径补偿的类型
刀尖圆弧半径左补偿（G41）
01
在切削过程中，刀具左侧的圆弧半径产生影响，需要补偿。
03
补偿方法：刀尖圆弧半径补 偿通过编程指令实现，无需 手动设置
04
补偿效果：补偿后可提高加 工精度和表面粗糙度
05
刀尖圆弧半径补偿的注意事项
刀尖圆弧半径补偿的误差来源
刀具半径测量误差
刀具半径的测量值与实际值之间可能存在误差，导致补偿值不准 确。
刀具磨损
数控车床刀尖圆弧半径补偿ppt课件
1 5
6 9，0
Z X
2 7
4
8
3
⑷刀具半径补偿指令 格式：
G41 G00 X __ Z __
G42 G01 G40 G00 X__ Z __
❖阐明：
❖G41 —刀具半径左
补偿
❖G42 —刀具半径右
G41
补偿
Z X
G41沿着刀具运动方向看刀具在工 件右侧
G42沿着刀具运动方向看刀具在工件 左侧
指令阐明:
X、Z 为建立或取消刀补程序段中，刀具 挪动的终点坐标。
执行刀补指令应留意：
〔1〕、刀径补偿的引入和取消应在不加工 的空行程段上，且在G00或G01程序行上实 施。
〔2〕、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。
〔3〕、当输入刀补数据时给的是负值，那 么G41、G42相互转化。
数控车床刀尖圆弧半径补偿
知识回想
刀具补偿：刀具的几何补偿
偏置补偿
〔TXXX实现〕 磨损补偿
提问：刀具补偿除了刀具的 几何补偿外还有别的补偿吗？
刀具补偿除了刀具几何补偿外还有刀具 的半径补偿。
⑴刀具半径补偿的目的
假设车削加工运用尖角车刀，刀位点即为 刀尖，其编程轨迹和实践切削轨迹完全一 样。
练习：
加工如下图零件，知毛坯为φ60×75，资料45钢，试编制 加工程序。
〔4〕、G41、G42指令不要反复规定，否
⑸刀具补偿的编程实现 1>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.
2>刀径补偿进展 刀具中心一直与编程 轨迹坚持设定的偏置 间隔.
3>刀径补偿的取消
❖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.
浅谈数控车床刀尖圆弧半径补偿功能的应用
浅谈数控车床刀尖圆弧半径补偿功能的应用[摘要] 车刀刀尖半径补偿是数控车削加工中的常见问题，本文就刀尖半径的影响进行分析、刀尖半径指令G41、G42、G40的应用、刀尖半径R值和刀尖方位T值的设定及编程的技巧及禁忌进行介绍[关键词] 数控车床刀尖圆弧半径补偿技巧及禁忌引言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，也是中等职业技术学校机加工学生必须要掌握的知识点之一。
一、刀尖半径补偿原因在数控车床上加工零件时，所使用刀具的刀尖都磨成半径不大的圆弧，一般圆弧半径R在0.2~1.6mm之间。
如图一（刀具的刀尖图）所示。
在试切对刀时，所得到的对刀点是车刀上的理论刀尖点。
如图二（对刀时产生的理论刀尖点A）所示，编制数控车床加工程序是以理论刀尖点A来编程的，在车削圆柱面和车削端面时，理论刀尖点与编程点在同一直线上（如图二中的B 点和C点所示）。
因此在车削端面时，只要将刀具沿X方向多移动一个刀尖半径的长度，在车削圆柱面时，如果在没有台阶面时也可以在Z方向上多移动一个刀尖半径的长就使理论刀尖与实际刀尖重合，不会产生形状误差。
但在加工锥度零件和圆弧形零件时，实际起作用的切削刃是刀尖圆弧上的各切点，使理论刀尖与实际刀尖产生方向和位置不重合的现象，在实际加工中就会产生过切和欠切现象，这势必会引起加工表面形状误差。
如图三加工圆锥时产生的加工精度的影响，图四为有刀尖圆弧半径后的加工圆锥的刀具轨迹，图五为加工圆弧时产生的过切和欠切现象从上图三和图五可知，在切削圆锥和圆弧时，参加切削的刀刃为刀尖圆弧上的各点，而不是理论的刀尖点，为了编程方便，仍然以工件轮廓来编程，但这就造成理论刀尖点A的轨迹与实际加工中刀具与工件切削点的轨迹之间存在着误差，该误差直接影响到工件的加工精度，而且刀尖圆弧半径越大，加工误差越大。
可见，刀尖半径对零件的精度影响之大。
浅谈车床加工刀具半径补偿与应用
浅谈车床加工刀具半径补偿与应用笔者在文中对刀具补偿的概念进行了阐述，分析了刀具补偿的原因以及具体补偿功能的方法和应用，并提出了数控车床中刀具半径补偿应用的注意事项，以期为提高工件的加工精度和加工效率起到促进作用。
标签：刀尖圆弧半径补偿；刀具位置补偿；数控车床；应用；注意事项0 引言在实际加工过程中，车床的刀尖要呈半径不大的圆弧，这样才能提高刀具的使用寿命和工件表面的加工精度。
但是在编制程序时，刀尖被看作是个理想的假想点，对圆弧车刀而言，刀位点即圆弧的圆心。
如果不使用补偿功能，编程时必须要计算出圆弧刀刃的实际运动轨迹中心，这样会让系统计算量大，运算复杂，而且无法保证工件的加工精度。
另外，如果刀尖的强度小、磨损快，那么刀刃很容易向圆弧形方向转变，造成加工的偏差现象。
在近几年，随着国内诸多生产线将刀具补偿技术大范围应用，使车床提高了加工精度和编程效率，并且使用刀尖圆弧半径补偿和刀具位置补偿功能，能够消除加工过程中对零件切削形状误差的影响，因此值得在生产一线推广。
1 刀具半径补偿概述在实际加工中，当刀尖半径发生变化后，如刀具磨损、刃磨、更换刀具等，编程人员会首先通过对工件的外形尺寸和刀具半径的计算，然后才能得出刀具中心运动轨迹的中心，实际操作过程耗费人力、物力，且计算结果的精确性性不高。
当操作人员需要更换刀具时，要重新计算刀具半径，找到刀具的运动轨迹中心，如果工件外形简单则工作量不大，但是若遇到外形复杂的，加工难度将变得非常大。
实际生产加工时，根据加工精度要求，在不同的阶段必须求出刀具相应的轨迹运动中心，这样加工成本也进一步提高。
面对这样的种种问题，我们提出一种刀具半径补偿的方法，不用修改原来的编程，只需改变刀具参数中的R值就可以解决这一问题，并且操作非常方便。
在数控车床中，编制刀具半径补偿的程序具有一定的难度，但是在其加工应用中将带来很多便利，补偿的实际效果也非常有效，具有便于操作，节约成本等优势。
2 车床加工刀具半径补偿应用2.1 刀尖圆弧半径补偿为了保证刀尖的强度，降低加工表面的粗糙度，所以多数车床中刀具的刀尖不可能是一个点，而是一段半径为0.4—1.6mm圆弧。
关于数控车削加工刀尖圆弧半径补偿的分析
关于数控车削加工刀尖圆弧半径补偿的分析摘要：本文主要就数控车床加工中的刀具补偿,以及对数控车床不具备刀具半径补偿功能时的刀具补偿计算方法进行介绍。
关键词：数控车床、加工、刀尖、圆弧、半径补偿、编程前言：在数控车床的生产实际加工中，车内外圆柱、端面时不会产生误差能够达到高的加工精度，但车削锥面和圆弧时，即使编程、车床和刀具都没有问题，却还是会产生误差未能达到加工精度，究其原因是由于刀具的刀尖不可能绝对的尖，总有一个半径不大的圆弧。
因此加工时会产生误差，这时我们就要灵活利用刀具补偿功能进行补偿，这样不仅使编程变得简单、快捷，还可达到高的加工精度，数控车床中刀具补偿分两类，一类是刀具偏置补偿，一类是刀具半径补偿。
另外，当不具备刀具补偿功能的数控系统，能正确分析和计算刀具中心运动轨迹。
一、问题的出现加工如图1所示的零件。
工艺条件：工件材质为铝，毛坯为直径55mm,长70mm的棒料。
附编程如下，直径编程（编程系统：GSK980T）01235；N1 G50 X80 z80；建立工件坐标系、换刀点N2 M03 S2 T0101；主轴正转，主轴转速为中速选择1号外圆刀N3 G00 X55 Z2；粗加工定位N4 G71 U2 R0.5；用外圆粗加工循环指令N5 G71 P6 Q14 U0.2 W0.1 F80；N6 G00 X0；循环内容N7 G01 Z0 F30；N8 G01 X20 Z-17.32；N9 G01 X20 W-4；N10 G03 X32 Z-27.32 R6N11 G01 X32 Z-34；N12 G02 X40 W-4 R4；加工凹圆弧N13 G03 X50 W-5 R5；加工凸圆弧N14 G01 X50 Z-53；N15 G70 P6 Q14；调用精车程序N6~N14N16 G00 X80 Z80；返回换刀点N17 T0202；换2号切换刀，刀宽为3mmN18 G00 X52 Z-52；定位切断工件N19 G94 X20 F30；N20 G00 W1；N21 G94 X0 F30；N22 G00 X80 Z80；返回换刀点N23 M05 T0100，停主轴N24 M30；程序结束分析加工的零件：当编程、刀具、车床都正常的情况下，加工出来的零件外圆Φ20、Φ52尺寸能够达到所要求的加工精度，但是加工出来的圆锥面和R6、R5圆弧却存在不同的误差，圆锥面的误差在X轴上相差0.04226，Z轴上相差0.07321，而R6、R5圆弧的误差大小在X、Z轴上都多了一个刀具刀尖圆弧半径值。
刀尖半径补偿
编程规律
从右往左加工车外表面时，半径补偿指令用G42；
镗孔时，用G41。
从左往右加工车外表面时，半径补偿指令用G41；
镗孔时，用G42。
二、刀尖半径补偿的编程方法
3、刀尖半径补偿的工作过程 3.1 刀尖半径补偿的建立（起刀） 从G40方式变为G41或G42方式的程序段叫做起刀程序段。
在起刀程序段中执行刀具半径补偿过渡运动。在起刀段的终点
G41
G42
左刀补
右刀补
刀尖圆弧中心沿编程轨迹左侧运动
刀尖圆弧中心沿编程轨迹右侧运动
G40
G41
G42
二、刀尖半径补偿的编程方法
2、工件位置、刀具运动和指令的关系
判别原则：判别刀具运动与工件位置关系用的图
形必须是从虚拟Y轴正向朝坐标原点看得到的图形。
G41
工件 X G42
Z
二、刀尖半径补偿的编程方法
o Z
●
X
四、刀尖半径补偿的参数设置
1、刀尖圆弧的半径值R
2、理想刀尖的方位号
箭头表示刀 尖方向。如 果按刀尖圆 弧中心编程， 则选用0或9
四、刀尖半径补偿的操作
几何形状 偏置号 X 轴 偏置值 Z 轴 偏置值 刀尖圆弧 刀 尖 半径值R 方位号T 0.8 3
G 11
G 12
-290.538
数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析
数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析1、前言在数控车床的学习中，刀尖半径补偿功能，一直是一个难点。
一方面，由于它的理论复杂，应用条件严格，让一些人感觉无从下手；另一方面，由于常用的台阶轴类的加工，通过几何补偿也能达到精度要求，它的特点不能有效体现，使一些人对它不够重视。
事实上，在现代数控系统中，刀尖半径补偿，对于提高工件综合加工精度具有非常重要的作用，是一个必须熟练掌握的功能。
2、刀尖圆弧半径补偿的原理（1）半径补偿的原因在学习刀尖圆弧的概念前，我们认为刀片是尖锐的，并把刀尖看作一个点，刀具之所以能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，目前广泛使用的机夹刀片的切削尖，都有一个微小的圆弧，这样做，既可以提高刀具的耐用度，也可以提高工件的表面质量。
而且，不管多么尖的刀片，经过一段时间的使用，刀尖都会磨成一个圆弧，导致在实际加工中，是一段圆弧刃在切削，这种情况与理想刀尖的切削在效果上完全不同。
图1图1(a)中，刀片圆弧两边延长线的交点（D），我们称之为理想刀尖，也就是说，如果刀片没有磨损，它的刀尖的理想形状应是这样。
如果进行对刀，以确定刀具的偏置值（也叫几何补偿值），X轴和Z轴两个方向的对刀点正好集中于理想刀尖上。
这种情况下，系统会以这个刀尖进行轮廓切削。
图1(b)中，如果刀尖磨圆了，则对刀时，X轴和Z轴两个方向的对刀点分别在X轴和Z轴方向上最突出的A点和B点上，这时，数控系统就会以A 点和B点的对刀结果综合确认一个点作为对刀点，比如，对刀结果为：A点，X= -130，B点，Z= -400，则对刀点坐标为（-130，-400），这正是与A 点和B 点相切的两条直线的交点（C），我们称之为假想刀尖。
而系统正是以这个假想刀尖作为理论切削点进行工作的。
也就是说，刀尖磨圆后，只是假想刀尖沿着编程轮廓的轨迹进行运动。
但由于假想刀尖与实际的圆弧切削刃之间有一个距离，导致刀具实际切削效果如图2所示。
数控车削刀具半径补偿的分析与应用
数控车削刀具半径补偿的分析与应用摘要：了解数控车床加工过程中的刀具补偿功能，对不使用刀具半径补偿功能时产生的加工效果进行分析阐述。
使用刀具半径补偿功能, 在实践中既提高了生产效率又保证了产品质量。
关键词：数控车床；加工；刀具补偿数控车床通常加工过程中，会出现刀具磨损、刀具安装误差和刀尖圆弧不同半径等情况，若不进行刀具补偿功能予以补偿，加工出来的工件就不符合图样要求。
刀具补偿可分为刀具位置几何补偿和刀具半径补偿。
刀具位置补偿可通过调用坐标系解决，而在车削过程中，实际刀具与理想刀具差异造成实际形成轮廓轨迹与编程轨迹形状误差，这种轮廓误差可以用刀具半径补偿方法给予解决。
一．刀具半径补偿的概念和指令编制加工程序时，是将刀尖看作一个理论点，实际刀尖是有不同半径大小的圆弧，在切削锥面和圆弧时，会形成刀具的走刀轨迹与编程轨迹不吻合，细微部有一定差异。
具有补偿功能的数控车机床编程时，不用计算刀尖半径中心轨迹，只要按工件轮廓编程即可(按照加工图上的尺寸编写程序)；在执行刀具半径补偿时，刀具会自动偏移一个刀具半径值；当实际刀尖半径变小或变大时，只需更改输入刀具半径的补偿值，不需修改程序。
补偿值通过手动从控制面板输入，数控系统自动计算出刀具半径中心运动轨迹，使刀具中心的运动轨迹自动偏离一个半径，从而加工出符合要求的工件轮廓。
二．刀具半径补偿的方法和规则用刀具半径补偿的方法解决切削加工不足(欠切)或切削过量(过切)现象。
具体操作就是把实际的刀具半径值（也可以是工艺确定值）预录在编程刀具半径偏置寄存器中D # (调用偏置寄存器位置号) ；假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程; 数控系统将根据所编辑的程序自动取出刀具半径参数，对刀具中心轨迹进行补偿计算，然后生成实际的刀具中心运动轨迹进行加工。
但是要实现刀具半径补偿功能，以下三部分缺一不可。
(1)车刀形状和位置?车刀形状和位置是多种多样的，车床形状还决定刀尖圆弧在什么位置。
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
数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿分析与应用
图 ２ 加 工 台 阶面 或 端 面 误 差 分 析
图 ３ Ｎ ＇圆锥 面 误 差 分 析 ｒ
２３ 加 工 圆弧误差 分析 ．
图 １ 假 想 刀 尖示 意 图
个刀尖圆弧半径 即可。但有些车床数控系统却没 圆弧半径补偿功能 的情况下 ，加工工件会出现 以下 有刀尖 圆弧补偿功能。 对于这些机床 ， 如要加工精度 几种误 差 情况 。
一
较 高 的 圆弧 或 圆锥 表 面时 ，则 要 通过 计算 来 确定 刀 尖 圆心 运 动轨迹 ， 再进 行 编程 。
影 响。加工外凸圆弧时 ，会使加工后 的圆弧半径变 Ｇ １ ０ 功能在一起才有效 。 小， 其值 ＝理论轮廓半径 尺 一 刀尖 圆弧半径 ｒ如 图 ， 刀具补偿过 程通过 Ｎ ０ 序段建 立 。当执行 ５程 ４ 所示。加工 内凹圆弧时 ， 会使加工后的圆弧半径变 Ｎ ０程序段 后 ， ５ 车刀 圆弧刃 的 圆心坐 标位 置 由 以下方 大， 其值 ＝ 理论轮廓半径 尺＋ 刀尖圆弧半径 ｒ如图 ５ 法确定 ：将包含 Ｇ ２ ， ４ 语句 的下边两个程 序段 （ ６ 、 Ｎ ０
个 实例 对 刀 尖半 径 补偿 方 法进 行 详 细介 绍 。
关键词 ： 控加 工： 数 刀尖半径补偿： 差分析 误
中图分类号 ：Ｓ ２ Ｔ ５７
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — ２ １ ０ １ ７ — ４ Ｘ（０ ２）３ ０ ３ — ２
在 实 际 加工 过 程 中 ，由于 刀具 产 生磨 损 及精 加
加工 圆弧时 ，会 对 圆弧 的圆度 和 圆 弧半 径 产 生
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ｌ 刀尖 圆弧 半径补偿 的原 理
１１半径补偿 的原 因 ．
在学习刀尖圆弧 的概念 前 ， 我们认 为刀 片是 尖锐 的 ， 并
把刀尖看作一个点， 刀具之所以能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 ， 目前广泛使用的机夹刀片的切 削尖 ， 有一个微小 的圆弧 ， 都 这
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｌｚ ｄ ｔ ｅ ｅｒ ｒ Ｓｒ ａ ｏ ｎ ｎ ｍｅ ｃ ｌ ｏ ｔ ｌ ｕ ｎ ｎ ｅ ａ ｓ ｆ ｒ ｆ ｕｔ ｇ ｔ ｌ ｉｔ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅｃ ｒｅ ｔ ｎ ｅｒ ｒ ｓｎ￣ｉ ｓｒ ｃ ：Ａ ａｙ ｅ ｒｏ ’ ｅ ｓ ｎｉ ｕ ｒ ａ ｎｒ ｒ ｉ ｇｂ ｃ ｕ ｅｏ ｃｏ ｔ ｎ ｏ ， ｒ ｕ ｅ ｏｒ ｃｉ ｒｏ ’ ｌｉ ｈ ｉ ｃ ｏｔ ａ ｃ ｉ ｏ ｎｏ ｈ ｏ —
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样 做 ， 以提高 刀具 的耐用度 ， 既可 也可 以提高 工件 的表 面质 量 。而且 ， 不管多么尖的刀 片 ， 经过一段 时间 的使 用 ， 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
图 １
图 ２中， 在端面车削和外 圆车 削 时 ， 削 效果 不 受 影 切 响。因为在这两种情况下 ， 系 统执行 的是单坐标 ， 刀尖 最突 出的切 削点 （ Ａ点和 Ｂ点 ） 是 对 刀点 ， 它们分别 与对 刀的结
这 时， 数控 系统就会 以 Ａ 点和 Ｂ点的对刀结果综合确认一个 点作为对刀点 ， 比如 ， 对刀结果为 ： Ａ点 ， Ｘ＝ 一１０ Ｂ点 ， ３， Ｚ＝
一
４ ０则对刀点坐标为 （ ３ ， ４０ ， Ｏ， 一１０ 一 ｏ ）这正是与 Ａ点和 Ｂ点
几何补偿也能达到精度要求 ， 的特点不能有效体现 ， 它 使一些 人对它不够 重视 。事 实上 ， 在现代 数控 系统 中 ， 刀尖半 径补 偿， 对于提高工件综合加工精度具有非常重要的作用 ， 是—个
Ｏ 前 言
在数控车床的学 习 中， 尖半 径补 偿功能 ， 直是一 个 刀 一 难点。一方 面， 由于它 的理 论复杂 ， 应用条件严 格 ， 让一些人 感觉无从下手 ； 另一方 面 ， 由于 常用的 台阶轴类 的加 工 ， 通过
图 １ｂ 中 ， 刀尖磨 圆了 ， 刀时， （ ） 如果 则对 ｘ轴和 ｚ轴两个方 向 的对刀点分别在 ｘ轴和 ｚ轴方向上最突出的 Ａ点和 Ｂ点上 ，
必须熟 练掌握 的功能 。
相切 的两条直线 的交 点 （ ， ｃ） 我们称 之为假 想刀尖 。而 系统
正是 以这个 假想 刀尖作 为理 论切 削点 进行工 作 的。也 就是 说， 刀尖磨 圆后 ， 只是假想 刀尖沿 着编 程轮廓 的轨迹进 行运
动 。但 由于假想 刀尖 与实际 的圆弧切削 刃之 间有一个距 离 ， 导致刀具实际切削效果如 图 ２所示 。
・
７ ・
数控 车床 刀尖 半径 补偿 的原 理和 应 用 分 析
陈志群
（ 州铁 路局 新 乡机务段 ， 郑 河南 新 乡 ４３０ ） ５００
摘要： 了 分析 数控车削中因刀尖圆 弧产生误差的原因， 了 正误差的思路及 半径辛偿 的工作原理 ， 了半径补偿 的概念。 介绍 纠 明确 结ｊ实际， 统介绍了刀具半径辛 的应用方法， 争 系 ｝ 偿 及使弼中的注意事项。 。． 誓 关键词： 数控车床 假想刃尖 半径补偿 程序轮廓 原理 应用 ｌ ｌ 中图分类号 ： ｌ Ｔ ｌ 文献标识码 ： Ｈ Ａ 文章编号： 娩 一ｉ６２１） ，０７ ｏ ｌ ０ （８（ｏ ０ ００ 一 ４ ８ ０ ６
这种情况与理想 刀尖 的切 削在效果上完全不 同。 图 １ａ （）中 ， 片圆弧两边延 长线 的交点 （ ）我们 称之 刀 Ｄ ， 为理想刀尖 ， 也就是说 ， 刀片没有磨 损 ， 的刀尖 的理想 如果 它 形状应是这样 。如果进行 对刀 ， 定刀具 的偏 置值 （ 叫 以确 也
几何补偿值） ｘ轴和 ｚ轴两 个方 向 的对刀点 正好 集 中于理 ，
图２
想刀尖上。这种情况 下 ， 系统会 以这 个 刀尖进 行轮 廓切 削。
果（ 几何补偿 ） 一致 。但对 于图 中的锥 面部分 （Ｄ段 ）是假 Ｃ ，
作者简介 ： 陈志群 （ ７ 一 ， 汉， １ ０ ） 男， 工程师， ９ 从事设备管理与维修及机械工程理论的教