数控铣床与加工中心刀具补偿讲解
加工中心对刀与刀具补偿操作教程
加工中心对刀与刀具补偿操作教程时间：2012-05-30 作者：模具联盟网点击： 1479 评论：0 字体：T|T一、对刀对刀方法与具体操作同数控铣床。
二、刀具长度补偿设置加工中心上使用的刀具很多，每把刀具的长度和到 Z 坐标零点的距离都不相同，这些距离的差值就是刀具的长度补偿值，在加工时要分别进行设置，并记录在刀具明细表中，以供机床操作人员使用。
一般有两种方法：1、机内设置这种方法不用事先测量每把刀具的长度，而是将所有刀具放入刀库中后，采用 Z 向设定器依次确定每把刀具在机床坐标系中的位置，具体设定方法又分两种。
（ 1 ）第一种方法将其中的一把刀具作为标准刀具，找出其它刀具与标准刀具的差值，作为长度补偿值。
具体操作步骤如下：①将所有刀具放入刀库，利用 Z 向设定器确定每把刀具到工件坐标系 Z 向零点的距离，如图 5-2 所示的 A 、 B 、 C ，并记录下来；②选择其中一把最长（或最短）、与工件距离最小（或最大）的刀具作为基准刀，如图 5-2 中的 T03 （或 T01 ），将其对刀值 C （或 A ）作为工件坐标系的 Z 值，此时 H03=0 ；③确定其它刀具相对基准刀的长度补偿值，即 H01= ±│ C-A │， H02= ±│ C-B │，正负号由程序中的 G43 或 G44 来确定。
④将获得的刀具长度补偿值对应刀具和刀具号输入到机床中。
（ 2 ）第二种方法将工件坐标系的 Z 值输为 0 ，调出刀库中的每把刀具，通过 Z 向设定器确定每把刀具到工件坐标系 Z 向零点的距离，直接将每把刀具到工件零点的距离值输到对应的长度补偿值代码中。
正负号由程序中的 G43 或 G44 来确定。
2、机外刀具预调结合机上对刀这种方法是先在机床外利用刀具预调仪精确测量每把在刀柄上装夹好的刀具的轴向和径向尺寸，确定每把刀具的长度补偿值，然后在机床上用其中最长或最短的一把刀具进行 Z 向对刀，确定工件坐标系。
数控机床刀具补偿功能的应用
刀具长度补偿是通过调整刀具在Z轴上 的位置来实现对工件表面的加工，而刀 具半径补偿则是通过调整刀具在X轴或 Y轴上的位置来实现对工件表面的加工
。
刀具补偿功能可以提高加工精度、减少 加工时间、降低加工成本。
刀具补偿的参数设置
01
刀具补偿参数主要包括刀具类型、刀具直径、刀具长
度、刀具角度等。
面形状和尺寸的高精度控制。
数控铣床应用
在数控铣床上，刀具补偿可应用于 三维空间加工，如曲面加工、五轴 加工等，以实现复杂零件的高效加 工。
加工中心应用
在加工中心上，刀具补偿可应用于 多轴联动加工，实现复杂零件的高 效加工。
02
CATALOGUE
刀具补偿的原理与实现
刀具补偿的原理
刀具补偿的基本原理是通过对刀具位置 的调整，以实现工件表面形状和尺寸的 精确控制。补偿分为刀具长度补偿和刀
03
提高生产效率
降低成本
通过快速调整刀具补偿参数，可 以减少换刀和调试时间，提高生 产效率。
正确使用刀具补偿功能可以减少 刀具磨损和报废，降低生产成本 。
数控机床刀具补偿功能的发展趋势与前景
智能化
随着人工智能技术的发展，未来刀具补偿功能将更加智能化，能够根据加工条件和刀具磨损情况自动调整补偿参数， 提高加工精度和效率。
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CATALOGUE
数控机床刀具补偿功能的优化与改进
刀具补偿的误差分析
01
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刀具几何误差
刀具的几何形状和尺寸对 加工精度产生直接影响。
刀具磨损误差
刀具在切削过程中会逐渐 磨损，导致加工精度下降 。
受热变形误差
切削过程中产生的热量会 导致刀具和工件变形，从 而影响加工精度。
浅析数控系统的刀具补偿
浅析数控系统的刀具补偿作者：陈永红来源：《现代企业文化·理论版》2010年第10期摘要：文章通过对不同数控机床的刀具补偿功能较全面的分析和计算。
掌握了其刀具补偿应用技能，为在理论教学和实践操作解决各种具体实际问题，提供了参考。
关键词：数控机床；刀具补偿；刀具轨迹；刀位点一、数控刀具补偿功能使用立铣刀在数控铣床或数控加工中心上加工工件时，可以清楚看出刀具中心的运动轨迹与工件已加工轮廓不重合，这是因为工件轮廓是立铣刀以运动包络的方式形成的。
立铣刀的中心称为刀具的刀位点，刀位点的运动轨迹即代表刀具的运动轨迹。
在数控加工中是按工件轮廓尺寸编制程序，还是按刀位点的运动轨迹编制程序，需要根据具体情况来处理。
二、数控系统中的刀具补偿(一)数控车床刀具补偿1刀具位置补偿。
对于刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。
办法是测出每把刀具的刀位点相对于某一理想位置的刀位偏差(X向与Z向)并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，当前刀具的实际位置就到达理想位置。
2刀尖圆弧半径补偿。
编制数控车床加工程序时，车刀刀尖被看作是一个点(假想刀尖P 点)，但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧，这必将产生加工工件的形状误差。
由于刀尖圆弧所处的特殊位置。
车刀的形状对工件加工也将产生影响，而这些可采用刀尖圆弧半径补偿来解决。
3刀补参数。
每一个刀具补偿号对应刀具位置补偿(X和Z值)和刀尖圆弧半径补偿(R和T值)共4个参数，在加工之前输入到对应的存储器。
在自动执行过程中，数控系统按该存储器中的X、Z、R、T的数值，自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径补偿。
意义：在进行工件轮廓的加工时，由于刀具半径、刀尖半径的存在，刀具中心或假想刀尖和工件轮廓不重合。
当刀具磨损、重磨、换刀时，要重新计算刀心轨迹，修改程序。
然而当数控系统具备刀具半径自动补偿功能时，则只需按工件轮廓进行编程，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，不需要修改程序。
加工中心的刀具和刀具补偿说课讲解
M05
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M30
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铣销凸台轮廓程序的实例；工件如图所示，凸台高为5mm。
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第三节 加工中心的刀具补偿
N10 T1 M6； N20 G54 G90 G17 M03 S800 ； N30 G00 X0 Y0； N40 G41 G00 X20.0 Y10.0 D1 ； N50 G01 Y50.0 F200； N60 X50.0； N70 Y20.0； N80 X10.0； N90 G00 G40 X0 Y0 M05 ； N100 M02；
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铣刀举例说明所要、刀具补偿 使用刀具补偿功能对工件的加工进行编程时，无需考虑 刀具长度或刀具半径。可以直接根据图纸尺寸对工件进行 编程。 刀具长度补偿
22
四、刀具长度补偿 刀具长度补偿基格式：T1 D1 说明：刀具更换后，程序中调用的刀具长度补偿立即生
N20 X40 Y80
N30 G02 X65Y55 I0 J-25
N40 G01 X95
N50 G02 X65 Y70 I15 J0
N60 G01 X105 Y45
N70 X110 Y35
N80 X90
N90 X65 Y15
N100 X40 Y40
N110 X30 Y60
N120 G40 X5 Y60 ；取消补偿方式
使用刀具半径补偿需要特别注意的问题
1）刀具半径补偿功能只能在轮廓的插补平面（G17～G19 指定）内生效，而在除插补平面外的其它坐标轴上不起作 用。 2）刀具半径补偿通过G41／G42生效。刀具必须有相应的D 补偿号才能有效。 3）只有在线性插补时（G00，G01）才可以进行 G41／G42 的补偿和G40取消补偿运行。即必须在运动中建立和取消刀 补，G41/G42没有使刀具运动的功能。
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。
加工中心刀具半径补偿编程举例
加工中心刀具半径补偿编程举例在数控加工领域中，加工中心是一种重要的设备，它能够高效地完成各种零件的加工任务。
而刀具半径补偿编程则是加工中心中常用的编程技术之一，它可以帮助操作者实现更加精准的切削加工效果。
下面将通过一个举例来说明加工中心刀具半径补偿编程的应用。
假设我们需要加工一个圆形孔，直径为10mm，而刀具的半径为5mm。
首先，在进行刀具半径补偿编程之前，我们需要准备好工件和刀具，并将它们安装在加工中心上。
接下来，我们进入编程界面，在进行刀具半径补偿编程之前，首先需要设置刀具半径补偿的模式。
在加工中心上，常用的刀具半径补偿模式有G41和G42。
G41代表左刀具半径补偿，即刀具路径在实际轮廓的左侧，而G42代表右刀具半径补偿，即刀具路径在实际轮廓的右侧。
根据加工需求，我们选择合适的刀具半径补偿模式。
然后，我们需要定义刀具半径补偿的具体数值。
在加工中心编程中，刀具半径补偿的数值以D开头进行定义。
例如，D10代表刀具半径补偿为10mm，D-5代表刀具半径补偿为-5mm。
根据实际情况，我们设置刀具半径补偿为5mm。
接下来，我们需要定义刀具路径。
在加工中心编程中，刀具路径通常使用G01指令进行定义。
例如，G01X100Y100表示刀具沿X轴和Y轴移动到坐标（100，100）的位置。
根据圆形孔的要求，我们定义刀具路径为G01X0Y0。
最后，我们需要进行圆形孔的切削加工。
在加工中心编程中，切削加工通常使用G02和G03指令进行定义。
G02表示顺时针切削，G03表示逆时针切削。
根据圆形孔的要求，我们定义切削加工的指令为G02X0Y0I-5J0，其中I和J表示切削圆的圆心坐标相对于起点坐标的偏移量。
通过以上的编程步骤，我们成功地完成了加工中心刀具半径补偿编程举例。
在实际操作过程中，我们可以根据不同的加工需要进行相应的调整和改进。
刀具半径补偿编程的应用可以帮助我们实现更加精准和高效的切削加工效果，提高加工质量和生产效率。
数控铣削加工刀具的补偿
数控铣削加工刀具的补偿数控铣削加工刀具的补偿【摘要】简述数控铣削的刀具半径补偿与刀具长度补偿，以及刀具补偿对于数控加工精度的重要性。
【关键词】数控铣削加工；刀具补偿1、前言相比传统的机床，数控机床在加工零件方面，通过编制数控程序，使用合理的刀具和加工参数，加工出来的同一批工件重复性高，加工稳定性高，而且数控机床加工的过程是通过在机床中运行程序自动进行，自动化程度高。
因此，数控程序的编制对于机床加工的精度有很密切的关系。
通常数控程序包括加工的各类参数：加工工序、刀具运动控制等工艺参数。
当利用数控机床对工件进行轮廓加工时，编程采取的刀具轨迹是以工件的轮廓尺寸为标准。
由于铣刀的运动轨迹和工件加工轮廓不一致，若数控机床无法进行半径补偿，则需要针对刀具中心轨迹进行程序编制，通过一系列计算修改程序，相当复杂而且加工质量很难保证。
若数控机床内置刀具补偿功能，则按照工件轮廓轨迹编程，数控系统会自动补偿加工。
因此，随着计算机和控制科学的发展，数控系统的系统将越来越智能化，具有刀具半径补偿功能的机床将大幅度提高生产精度和效率，简化生产流程。
2、刀具半径补偿数控铣削常常需要刀具半径补偿。
当技术人员在对工件数控编程时，需要根据刀具半径和工件的轮廓尺寸来进行计算确定刀具中心的运动轨迹。
刀具半径补偿对于铣削加工的很重要，一旦完成外轮廓铣削时，也就是粗加工，当发现计算失误或其他问题，此时工件轮廓发生变化，则又需要重新进行计算编制程序，大幅度增加了工作量。
因此，程序编程人员需要充分理解刀具半径补偿的意义和内涵。
刀具半径补偿相对来说，在数控程序中算是比较晦涩和难以掌握的操作。
但掌握好这个指令，将对加工带来极大的便利。
由于在加工时考虑铣刀刀具半径的情况，加工程序编制过程中刀具运动轨迹和工件的轮廓轨迹是不一致的。
因此，在加工过程中须对加工刀具的位置进行一定的调整，分别为铣削外圆时刀具向工件外侧移动一段距离，铣削内圆则向内侧移动一段距离。
数控铣与加工中心加工中,刀具半径补偿通常注意的事项
数控铣与加工中心加工中，刀具半径补偿通常注意的事项《数控铣与加工中心加工中刀具半径补偿的那些事儿》在数控铣和加工中心加工的世界里，刀具半径补偿就像是一个有点小脾气却又非常重要的伙伴，要是不小心伺候着，可就容易出乱子啦。
首先呢，咱得在设置刀具半径补偿的时候打起十二万分的精神。
就像是给一个爱挑刺的小孩挑衣服，尺寸一点都不能错。
刀具的实际测量半径那得量得准准的，要是你一不小心量错了，那加工出来的零件就像是整容整歪了的脸，要么多一块，要么少一块，完全不是你想要的完美模样。
比如说，本来要铣出个圆形的零件，这半径补偿设错了，嗨，最后出来的可能是个奇奇怪怪的椭圆或者直接成个多边形了，这零件可就只能哭着说“我不是个合格的宝宝”了。
在编程的时候，那更得小心谨慎。
你得时刻清楚这个刀具半径补偿是什么时候开始生效的，就好像知道魔术什么时候开始变一样。
如果在不恰当的时候启动或者关闭它，就像魔术师在错误的时机变出个兔子，会把整个加工过程搅得一团糟。
而且在程序中改变刀具的时候，可别忘了重新设置刀具半径补偿啊，不然新刀具完全按照旧刀具的补偿规则干活，这就好比让一个小瘦子穿大胖子的衣服，怎么看怎么别扭，加工出来的尺寸肯定没个准头。
还有啊，在刀具半径补偿的过程中，你可别想当然地觉得一切都会顺顺利利。
加工过程中要是刀具发生了磨损或者更换了新刀具，你必须得及时调整刀具半径补偿的值。
这就像牵着小狗出门，小狗变胖了或者换了只小狗，你还按照原来的长度牵绳子，那肯定得出问题啊。
要是发现加工出来的零件尺寸越来越不对劲儿，那十有八九就是你忘记为刀具半径补偿做“更新换代”啦。
而且在加工一些复杂形状的零件时，刀具半径补偿的路线规划可是个大学问。
就像是在迷宫里给小老鼠规划路线一样，得避开那些可能会让刀具“撞墙”或者过度切削的地方。
你以为它能保持风度地绕过那些危险地带呢，要是路线不对，刀具可不会客气，直接就给你零件上留下一道触目惊心的“伤疤”，这个加工出来的零件也只能报废，零件要是会说话，估计得大喊“我招谁惹谁了呀”。
关于加工中心刀具半径补偿判定方法
加工中心刀具补偿G41/G42判定方法
判定方法：
假定操作者面向刀具前进的方向站立，刀具前进的箭头指向自己，此时，如果被加工表面在自己的左手边，则为G41（左刀补）；如果被加工表面在自己的右手边，则为G42（右刀补）；
切记！！G41/G42与G02/G03没有严格的对应关系，具体什么时候该用G41、G42一定要学会自己判断。
特例：如果程序中某处使用的G41/G42与上面的判定方法“相反”，则在使用CAM编程时，刀具补偿选择了“两者反向”，此时所加刀补正负值正好与上面的相反。
举例说明：
正负值的判定：与上述“判定方法”相同时：如果要求图1内孔（内轮廓）尺寸变大、图2外轮廓变小，则在机床刀具补偿值处输入相应的负值（相对当前值）；例如当前刀补值为0.05（-0.05）mm，要求孔变大（外轮廓变小）0.02mm 时，应该将刀补值改为0.04（-0.06）mm（半径补偿）。
与上述“判定方法”相反时：如果要求图1内孔（内轮廓）尺寸变大、图2外轮廓变小，则在机床刀具补偿值处输入相应的正值（相对当前值）；例如当前刀补值为0.05（-0.05）mm，要求孔变大（外轮廓变小）0.02mm时，应该将刀补值改为0.06（-0.04）mm（半径补偿）。
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加工中心中刀具半径补偿的有关问题
加工中心中刀具半径补偿的有关问题摘要：本文主要介绍了零件在铣削加工中心加工时刀具的半径补偿的有关常见问题。
关键词：刀具半径补偿。
刀具半径补偿是数控铣削加工中的常用功能，本文就数控铣削加工中刀具半径补偿的建立和取消、刀具半径补偿量的指定和计算方法、刀具半径补偿功能的应用等进行了介绍。
在加工中心上进行工件轮廓的数控铣削加工时，由于存在刀具半径，使得刀具中心轨迹与工件轮廓(即编程轨迹)不重合。
如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹，即在编程时给出刀具的中心轨迹，如图1所示的点划线轨迹进行编程。
其计算相当复杂，尤其是当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，并修改程序。
这样既复杂繁锁，又不易保证加工精度。
当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控程序只需按工件轮廓编写，加工时数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。
图11. 刀具半径补偿量的指定数控系统的刀具半径补偿就是将计算刀具中心轨迹的过程交由数控系统执行，编程员假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程。
因此，这种编程方法也称为对零件的编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中。
在加工过程中，数控系统根据零件程序和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。
当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改放在刀具半径偏置寄存器中的刀具半径值或者选用存放在另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。
现代数控系统一般都设置有若干个可编程刀具半径偏置寄存器，并对其进行编号，专供刀具补偿之用，可将刀具补偿参数（刀具长度、刀具半径等）存入这些寄存器中。
在进行数控编程时，只需调用所需刀具半径补偿参数所对应的寄存器编号即可。
实际加工时，数控系统将该编号对应的刀具半径偏置寄存器中存放的刀具半径取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心运动轨迹。
刀具半径补偿
通过自动计算并调整刀具中心轨迹， 可以减少人工干预，提高加工效率。
刀具半径补偿的基本原理
刀具半径补偿的实现方式
在数控加工中，通常通过数控编程软 件或控制系统中的补偿功能来实现刀 具半径补偿。
刀具半径补偿的计算方法
根据刀具半径大小和加工要求，通过 计算确定刀具中心轨迹的偏移量。
刀具半径补偿的步骤
在加工过程中，根据实际需要选择开 启或关闭刀具半径补偿，并根据需要 调整补偿参数。
在航空航天制造中，刀具半径补偿技术可 以用于控制飞机零部件和航天器零件的加 工精度，提高产品的可靠性和安全性。
04 刀具半径补偿的优点与局 限性
提高加工精度和表面质量
提高加工精度
通过补偿刀具半径，能够减小因刀具 半径而引起的加工误差，从而提高工 件的加工精度。
优化表面质量
刀具半径补偿技术能够减小刀具半径 对切削过程的影响，从而降低表面粗 糙度，提高工件表面质量。
高精度补偿技术
高精度补偿技术
采用高精度测量设备和算法，实现刀具 半径的高精度测量和补偿，提高加工零 件的表面质量和尺寸精度。
VS
精细化加工
通过高精度补偿技术，实现精细化加工， 减少加工余量和材料浪费，提高加工效率 和经济效益。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
根据刀具半径大小，在加工过程中自动计算并调整刀具中心轨迹，以保证加工 出的零件尺寸符合要求。
刀具半径补偿的重要性
提高加工精度
通过补偿刀具半径，可以减小因刀具 半径而引起的误差，提高加工精度。
提高加工效率
降低对操作人员技能要求
使用刀具半径补偿技术，可以降低对 操作人员技能水平的要求，使操作更 加简单易行。
加工中心刀具补偿
刀具补偿
1、刀具长度补偿：G43刀具正补偿，G44刀具负补偿，G49刀具长度取消。
G43在Z轴第一次
走刀时用，即下到Z10安全平面的时候使用，如：G43 G00 Z10 H01。
当该把刀程序执行完全结束后用G49G00Z100取消长度补偿。
2、刀具半径补偿：G41刀具左补偿，外轮廓加工：顺时针走刀，顺铣时沿刀具进刀方向看，刀具与工件左侧铣削。
内轮廓加工：逆时针走刀,G41G01X-25F200D01。
G42刀具右补偿（一般不使用）。
3、G40刀具半径补偿取消。
1、加工尺寸不正确时，修改G41半径补偿的方法：
如：要求加工100×100mm的凸台，实测为102×102mm。
参数OFFET/SETTING→刀偏（补正）→形状D→-1→+输入。
如：要求加工100×100mm的凸台，实测为98×98mm。
参数OFFET/SETTING→刀偏（补正）→形状D→1→+输入。
数控机床刀补怎么算
数控机床刀补的计算方法在数控机床加工中，刀补是关键的参数之一，它能够保证加工精度和表面质量。
正确的刀补设置可以有效地提高加工效率和产品质量。
下面我们来讨论一下数控机床刀补的计算方法。
1. 刀补的基本概念刀补是指为了弥补数控机床坐标系原点与实际刀具刀尖之间的距离差，调整数控程序中的切入点，使加工精度得以提高。
通常情况下，刀补分为半径刀补和刃补两种类型。
2. 半径刀补计算方法半径刀补是指刃部在工件上下表面的投射点在工件上痕的投影点。
假设刀尺寸为D，工件轮廓为R，切入角为α，刀尖位置与轨迹间距为Y，则半径刀补计算方法如下：刀补=1/2∗(D/2−R)/sin(α)3. 刃补计算方法刃补是刃部在工件表面上的投射点与该表面在刀具中心的垂直距离，也叫C刃补。
假设切削深度为ap，工件曲率半径为R，刃部与轨迹间的距离为Y，则刃补的计算方法如下：刃补=R−√(R2−Y2)±ap其中，±ap表示刃补的正负符号取决于刀具切削进给的方向。
4. 刀补的实际应用在数控加工中，刀补是非常重要的，尤其对于高精度加工来说。
通过正确调整刀补参数，可以提高加工精度，降低刀具磨损，减少废品率。
因此，操作人员在进行数控加工时，要根据实际情况合理设置刀补参数，以确保加工质量和效率。
总的来说，数控机床刀补的计算方法是一个复杂而重要的课题。
只有深入理解刀补的概念和计算方法，才能够在实际的加工过程中更好地运用刀补技术，保证产品质量和加工效率。
希望以上内容对数控机床刀补的计算方法有所帮助，让大家更好地理解和运用刀补技术。
数控加工中刀具补偿的应用
数控加工中刀具补偿的应用在数控加工中，由于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，存在一个刀具半径和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加工的形状尺寸，算出刀具刀位点的轨迹坐标，据此来控制加工。
数控加工刀具补偿的两种类型：刀具半径补偿(补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的影响)；刀具长度补偿(补偿刀具长度方向尺寸的变化)。
数控加工刀具补偿的两种方法：人工预刀补(人工输入CAM 软件的刀补量进行编程实现刀补)；数控系统具有自动刀具补偿功能(程序调用刀具列表参数进行刀补)。
经过生产实践证明，如果能灵活应用刀具半径补偿和长度补偿功能，合理设置刀具半径补偿值及长度补偿值，对数控加工将有重要的意义。
下面重点讨论刀具的半径补偿和刀具的长度补偿。
1.刀具的半径补偿若数控装置不具备刀具半径自动补偿功能，要想加工出合格的零件，则只有按刀具中心轨迹进行编程，在编程时就要把刀具的半径计算到每一步的程序中，那么数据计算就很复杂。
特别是当刀具磨损后，刀具直径发生变化，必须重新计算刀具中心轨迹，修改程序，这样很难保证加工的精度。
如果数控系统具备刀具半径补偿功能，则编程时只需按工件实际轮廓线进行。
数控系统会自动计算刀具中心轨迹坐标，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行半径补偿。
1.1 刀具半径补偿的方法根据ISO 标准规定，工件假定不动，刀具运动。
沿刀具的运动方向看，当刀具处在工件切削轮廓左侧时，称为刀具半径左补偿，用G41 表示；当刀具处在工件切削轮廓右侧时，称刀具半径右补偿，用G42 表示。
如图所示。
1.2 刀具半径补偿的工作过程刀具半径补偿的工作过程分三步：即刀补的建立、刀补进行和刀补的取消。
(1)刀补的建立。
刀补的建立，就是指刀具从起点接近工件时，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。
G41、G42 只能在含有G00 或GO1 的程序段有效。
(2)刀补的进行。
数控编程刀具补偿指令及其编程方法
由G17指定刀补平面 启动刀补 刀补状态
解除刀补
2020/7/8
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
例4：
Y
O0010
N010 G92 X0 Y0； N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01；
70
60
20
G
F
20
E
D
S800 M03 M08；
100
N030 G01 X80 Y0 F100；
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
3、执行结果
正偏置G43：Z实际值=Z指令值+（H—）
负偏置G44：Z实际值=Z指令值-（H—）
G49为取消刀补。 G43 +Z
+Z
G44
（Hxx）值
（Hxx）值
实际到达点
程序中指令点
程序中指令点 实际到达点
2020/7/8
图6-16 刀具长度补偿执行情况
数控编程
G49 Z120.0
快速抬刀至Z=120的对刀点平面
X150.0Y160.0
快速退刀至对刀点
M05 M30
主轴停，程序结束，复位。
➢ 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采用 机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同， 只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。
➢ 考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀 具仅只需改变刀具补偿量即可。
（D01）= 8
2020/7/8
图6-
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
G01 X45.0
直线插补至 X= 45，Y=45
X75.0 Y20.0
数控铣床及加工中心对刀的一些个人理解和经验
关于数控铣床及加工中心对刀的一些个人理解和经验本人从事数控铣床及加工中心3年多的时间，对这些机床的坐标系设定及对刀有一些个人的理解，并积累了一些经验，想和一些从事数控加工的初级人员交流和分享。
鉴于水平有限，有不足之处还请见谅及批评指正首先加工中心和数控铣床相比仅仅是多了个刀库，可以在一次加工中进行多把刀的加工操作，它们在本质上没什么区别。
我们就以数控铣床为例进行讲解。
我们的世界是三维世界，空间由长宽高组成，在方位上就是“东西”、“南北”、“上下”，假设我们朝北站立，对应的铣床坐标就是X、Y、Z（“东”为x正方向、“北”为y正方向、“上”为z正方向）。
Xy通常为一组（也就是G17平面），Z通常为另一组。
这是首先要建立的一个概念。
现在我们要“铣床”帮我们加工一个工件，我们把工件放在它的工作台上，夹紧后，通过程式要“铣床”加工工件的某个地方，比如说要“铣床”在G54X20Y-10的地方钻个孔。
那么现在问题就来了“铣床”它怎么知道这个G54X20Y-10是哪里咧？它不知道！因为它没长眼睛！！它怎么知道我们把工件放在了它工作台的哪个地方咧？所以我们首先要告诉它：工件到底在哪里。
我以前听过一个故事，说一个瞎子出门在外杵拐杖，还时不时要敲一下小铜锣，但在家门口却什么都不需要，可以很迅速的到要去的地方。
原因是他把家周围的东西都摸熟悉了，比如站在家门口（我们假设他家是座北朝南的）向南走100步就是条小路右拐300步可以到邻居家。
再比如站在家门口，向左200步就是打水的井，其中在第150步的时候有块大石头要向南让20步，再向左走完剩下的50步刚好到井边。
盲人没有眼睛看东西，但是他可以数自己的步伐来度量距离、从家门口走可以知道起始点和方向。
铣床也是一样，工作台运动的距离由伺服电机转的圈数来决定，方向由电机转的方向来确定。
这些在机床的电器部分是很容易做到的。
问题是从哪里开始！！我们把那个瞎子丢到我家门口（假设我家也是座北朝南），你看他还能不能找到他的邻居、还能不能找到井？不能了吧！为什么？因为起始点变了。
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。
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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。
5.4.1 刀具半径补偿G41、G42、G40刀具半径补偿有两种补偿方式，分别称为B型刀补和C型刀补。
B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡，这样在外拐角处，由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触，使工件上尖角变钝，在内拐角处会则引起过切。
C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型，彻底消除了B型刀补存在的不足。
下面仅讨论C型刀补。
(1).指令格式指令格式：G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42G41：刀具半径左补偿G42：刀具半径右补偿半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行，使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。
半径补偿必须规定补偿号，由补偿号L存入刀具半径值，则在执行上述指令时，刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。
由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中完成，因此以上格式中，也写入了GOO(或GO1)。
在程序结束前应取消补偿。
具体的判断方法见本书第二章。
(2).刀补过程刀具补偿包括刀补建立，刀补执行和刀补取消这样三个阶段，其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。
程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段，含有G40的程序段是取消刀补的程序段，在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。
为了在建立刀补和取消刀补时，避免发生过切或撞刀，以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况，有必要对刀补过程作一简要说明。
(3).刀具偏置矢量刀具偏置矢量是二维矢量，其大小等于D代码所规定的偏置量，矢量方向的计算是依照各轴刀具进给情况而于控制单元内自动完成的。
通过该偏置矢量计算出刀具中心偏离编程轨迹的实际轨迹。
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。
如图5-19所示的内圆轮廓形状，采用铣圆法加工。
编程时根据孔加工的余量大小及刀具尺寸等情况，取一个适当大小的圆弧，设半径为r，并由此求出圆心点A的坐标和圆弧上B、C、E点的坐标。
加工时先让刀具定位到大圆的圆心并下刀至孔深。
若孔加工的编程轨迹为O→A →B→C→0→C→E→A→O，并于A--B段建立刀补，A--E段取消刀补，则实际加工的刀心运动轨迹为O→A→B′→C′→D′→C′→E′→A→O，这样就能十分方便地实现切向切入与切向切出，使加工时不致于在内孔的C点处产生明显的刀痕。
实际处理时，∠BAC与∠EAC的值也可根据需要取30°、45°或60°，以减少空刀时间，但计算略繁。
对于外形轮廓的加工，若采用直线段实现切向切入与切向切出有困难时，也可以采用这种增加辅助圆弧程序段的办法。
(5).执行C型刀补过程中的刀心运动轨迹为了能对刀补执行过程中，编程轨迹与刀心运动轨迹的关系有一个初步的了解，图5-20示出了几种用G42编程时典型的C型刀补编程轨迹与刀心运动轨迹之间的关系，图a为α≥180°由直线段到直线段在拐角处的转接情况，刀具沿内侧运动至S点转到后一段加工，在拐角处不产生过切；图b为90°≤α≤180°由直线段到圆弧段的转接情况；图C为1°≤α≤90°时由圆弧段到直线段在拐角处的转接情况。
由图不难看出C型刀补在拐角处一律采用直线转接的型式，通过伸长直线段或增加直线段的方法实现转接，这就避免了B型刀补采用圆弧转接带来的不足。
如使用G41时则刀具中心轨迹在编程轨迹的左侧，处理方法与上述一致。
图5-20 C型刀补过程的刀心运动轨迹(6).使用刀具半径补偿注意事项1) G41、G42、G40不能和G02、G03在一起程序段中使用，只能与GOO或G01一起使用，且刀具必须要移动。
2)在程序中用G42指令建立右刀补，铣削时对于工件将产生逆铣效果，故常用于粗铣；用G41指令建立左刀补，铣削时对于工件将产生顺铣效果，故常用于精铣。
3)一般情况下，刀具半径补偿量应为正值，如果补偿值为负，则G41和G42正好相互替换。
通常在模具加工中利用这一特点，可用同一程序加工同一公称尺寸的内外两个型面。
4)在补偿状态下，铣刀的直线移动量及铣削内侧圆弧的半径值要大于或等于刀具半径，否则补偿时会产生干涉，系统在执行相应程序段时将会产生报告，并停止执行。
5)若程序中建立了半径补偿，在加工完成后必须用G40指令将补偿状态取消，使铣刀的中心点回复到实际的坐标点上。
亦即执行G40指令时，系统会将向左或向右的补偿值，往相反的方向释放，这时铣刀会移动一铣刀半径值。
所以使用G40指令时最好是铣刀已远离工件。
(7).刀具半径补偿的应用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。
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。
【例5-3】：如图5-21为建立和取消刀具半径补偿示例。
程序如下：G17 G90 G54 GOO XO Y0 S400； (→O)G41 GOO X30.0 Y15.0 D01 M03； (O→P1，建立左刀补)G01 Y50.0 F150； (P1→P2)X65.O；(P2→P3)Y25.0；(P3→P4)X20.0；(P4→P5)G40 G00 XO YO M05；(P5→P6，撤销刀补)图5-21 刀具半径补偿示例图5-22 刀具走刀路线图【例5-4】：如图5-22所示，试编制加工程序，已知立铣刀为Φ16mm,半径补偿号为D01 01000；(程序号)G17 G90 G54 GOO X0 Y0 S500； (②)Z5.0 M03； (③)G41 G00 X60.0 Y30.0 D01； (④O→A)G01 Z-27.0 F2000； (⑤)Y80.0 F120； (⑥A→B)G03 X100.0 Y120.0 R40.0； (⑦B→C)G01 X180.0； (⑧C→D)Y60，0； (⑨D→E)G02 X160.0Y40.0R20，0； (⑩E→F)G01 XS0.0； (11F→G)GOO Z5.0； (12)G40 XOYO M05； (G→O)G91 G28 Z0； (Z轴回参考点)M30； (程序结束)5.4.2 刀具长度补偿G43、G44、G49刀具长度补偿是用来补偿假定的刀具长度与实际的刀具长度之间的差值，系统规定除Z 轴之外，其他轴也可以使用刀具长度补偿，但同时规定长度补偿只能同时加在一个轴上，要对补偿轴进行切换，必须先取消对前面轴的补偿。
1．指令格式：G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一轴)，刀具长度补偿“＋”。
G44α___H___；刀具长度补偿“－”。
G49或H00：取消刀具长度补偿。
以上指令中用G43、G44指令偏移的方向，用H指令偏置量存储器的偏置号。
执行程序前，需在与地址H所对应的偏置量存储器中，存入相应的偏置值。
以z轴补偿为例，若指令 GOO G43 Z100.0 H01；并于H01中存入“-200.0”，则执行该指令时，将用Z坐标值100.与H01中所存“-200.”进行“+”运算，即100.0+(-200.0)=-100，并将所求结果作为Z轴移动值，取消长度补偿用G49或H00。
若指令中忽略了坐标轴，则隐含为Z轴且为Z0。
2．刀具自参考点下刀时的补偿问题一般情况下加工中心机床总是从参考点换刀的．对于立式加工中心而言，在使用G54～G59工件坐标系时，若仅于X、Y方向偏置G54坐标原点位置而Z轴方向不偏置，则Z轴方向上刀具刀位点与工件坐标系中Z=0平面之间的差值可以全部由刀具长度补偿加以解决，这是操作者在设置偏置值时一种常用的方法。
此时G54的Z0平面与机床坐标系的Z0平面是一致的，即G54的20平面通过z轴方向机床参考点。
编程人员在编写程序时全然不管操作者是怎样设置补偿值的，仍将G54的Z0平面规定在工件某一高度的位置上，操作人员不作z轴方向上的工件零点偏置的操作，而是将全部差值(包括z轴工件零点偏置值与装刀后主轴前端面到刀具刀位点的距离)让长度补偿功能一并加以解决。
以图5-23为例说明。
设编程时编程员希望刀具自参考点下刀到工件坐标系中Z40.的位置，则程序段可以写成G90 GOO G43 Z40. H01；操作人员在安装刀具和工件后，直接测量主轴自参考点下移时刀位点到(补偿面)20平面的距离，若实测刀位点自Z轴参考点出发到达程序中G92 Z0平面位移为-320，直接将该值存于H01存储器中，执行该程序段时，刀具按40.+(-320.)＝-280.即按Z=-280.下刀与预期的下刀点完全一致。
图5-23 G43、G44、G49的应用这种程序编写的一般形式为：G90 G49 G54 GOO X___Y___；G43 H___Z___M03 S___；……G90 G49 G28 Z0. T01 M06……我们可以采用工件零点偏置值与刀具长度补偿值分别测量输入的方法。