CNC 系统的刀具补偿原理
CNC机床加工中的刀具补偿与磨损补偿
CNC机床加工中的刀具补偿与磨损补偿CNC机床是一种广泛应用于制造业的自动化加工设备，其高精度和高效率的加工能力使其成为现代工业不可或缺的重要工具。
然而，在CNC机床加工过程中，刀具的磨损常常会导致加工质量下降和工件尺寸偏差的问题。
为了解决这一问题，刀具补偿与磨损补偿技术应运而生。
一、刀具补偿技术刀具补偿技术是一种通过调整刀具的切削位置来补偿加工误差的方法。
在CNC加工中，刀具与工件之间的相对位置是由机床控制系统控制的，通过对刀具补偿进行适当调整，可以提高加工精度。
1. 初级补偿初级补偿是指在开工之前，根据刀具的尺寸特性和加工要求，通过机床控制系统进行预设，以改变刀具切削位置，从而实现加工误差的补偿。
初级补偿主要针对刀具长度、半径和刀尖位置等参数进行调整。
刀具长度补偿是指根据实际刀具长度与理论长度的差异，通过控制系统的设定，调整切削点的位置，使其与设定位置保持一致。
刀具半径补偿是根据刀具磨损或尺寸偏差，通过设定系统参数，实现切削点半径的偏移。
刀尖位置补偿是通过调整初始位置，实现切削点偏移，以解决加工误差问题。
初级补偿通过对切削位置的微小调整，能够有效提高加工精度，但对于刀具磨损所导致的误差，仍然无法解决，因此需要进一步的磨损补偿。
二、磨损补偿技术磨损补偿技术是指通过对已磨损刀具的补偿来解决加工误差问题。
在CNC机床加工过程中，刀具不可避免地会因为长时间切削而磨损，导致加工精度下降。
磨损补偿技术通过实时检测刀具的磨损情况，并通过计算机算法进行补偿调整，使切削位置与理论位置保持一致。
1. 磨损检测磨损检测是磨损补偿技术的前提，只有准确检测到刀具的磨损情况，才能进行相应的补偿调整。
目前，常用的磨损检测方法有视觉检测、声学检测和力学检测等。
视觉检测是通过摄像头拍摄刀具表面的图像，通过图像处理算法对刀具磨损的程度进行分析，进而判断是否需要进行补偿。
声学检测是通过对刀具声音的分析，来推测刀具的磨损情况。
力学检测则是通过检测切削力的变化，来确定刀具的磨损情况。
理解数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置
理解数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置是现代制造业中不可忽视的关键技术之一。
刀补偿是通过调整工具路径来达到加工精度的一种手段，而补偿参数的设置则是确保刀具正常工作和提高加工质量的重要步骤。
本文将介绍刀补偿的概念、原理和类型，并详细解释补偿参数设置的过程和注意事项。
刀补偿是数控机床中常用的一种补偿技术。
其基本原理是在加工过程中通过对工具路径进行微调，使得实际加工轨迹与预定的加工轨迹保持一致，从而保证加工零件的尺寸精度和表面质量。
刀补偿通常包括切削刃半径补偿、长度补偿和补偿方向。
切削刃半径补偿是根据实际加工中刀具的实际尺寸来进行调整的。
由于刀具的加工刃边并非是一个完美的尖角，所以在加工过程中会产生形状偏差。
而通过切削刃半径补偿，可以将实际的刀具形状准确考虑在内，将切削位置准确移动到应该在的位置上，从而获得更高的加工精度。
长度补偿是针对刀具的实际长度来进行调整的。
刀具在耐用性方面存在磨损和变形的问题，这将导致加工尺寸超出设计要求。
针对这个问题，可以通过对刀具长度进行补偿来解决。
通过测量刀具的实际长度，然后设定一个补偿值，使得刀具在加工过程中根据补偿值偏移相应的距离，从而获得更好的加工尺寸控制。
补偿方向指的是根据实际加工的情况来设定刀补偿的方向。
在实际加工过程中，切削力的作用会导致刀具产生挠度和变形。
针对这个问题，可以通过设置补偿方向使得刀具在加工过程中偏移相应的方向，以减小刀具变形对加工质量的影响。
补偿参数的设置是保证刀具正常工作和提高加工质量的重要步骤。
在进行刀补偿前，首先需要了解刀具的基本参数，如切削刃半径、刀具长度和刀具型号等。
然后，根据刀具的实际情况和加工要求，选择合适的补偿参数进行设置。
在设置补偿参数时，需要注意以下几点。
首先，要根据加工要求选择合适的补偿类型，如切削刃半径补偿、长度补偿和补偿方向等。
其次，要根据刀具的实际情况来确定补偿值的大小，最好结合实际加工试验来确定最佳的补偿参数。
数控机床的刀具补偿与补偿方法
数控机床的刀具补偿与补偿方法数控机床是一种通过计算机编程来控制刀具自动运动的高精度机床。
而在数控机床的加工过程中，刀具磨损是不可避免的。
为了确保加工的精度和质量，需要对刀具的磨损进行补偿。
本文将介绍数控机床的刀具补偿及其方法。
刀具补偿是指在数控机床的程序中，通过计算机控制的方式，根据刀具磨损的情况进行刀补操作，使得机床能够保持加工精度。
刀具补偿主要分为几种类型：半径补偿、长度补偿、倾斜补偿、刀尖位置补偿等。
首先，半径补偿是常见的刀具补偿方式之一。
在数控机床中，刀具刃尖的磨损会导致加工半径发生变化，从而影响到加工结果。
为了纠正加工误差，可以通过半径补偿进行校正。
一般来说，半径补偿是通过在程序中输入一个补偿值，将刀具的半径进行相应的增加或减少，以保持加工精度。
其次，长度补偿也是常用的一种刀具补偿方法。
在数控机床中，切削刀具的长度磨损会导致切削深度的变化。
为了保持加工的一致性和精度，可以通过长度补偿来进行校正。
长度补偿的原理是通过在程序中输入一个补偿值，使刀具的位置发生相应的变化，从而达到加工深度的控制。
倾斜补偿是指在加工过程中，刀具出现倾斜现象，导致加工精度下降。
为了解决这个问题，可以通过倾斜补偿来进行校正。
倾斜补偿的原理是通过在程序中调整坐标偏移量，使得刀具在加工过程中能够保持正确的倾斜角度，从而保持加工精度。
最后，刀尖位置补偿是一种通过调整刀具运动轨迹来控制加工精度的方法。
在数控机床的切削过程中，刀尖的位置可能会发生偏移。
通过刀尖位置补偿，可以通过调整刀具的路径来保持刀尖的正确位置，从而实现精确的加工。
综上所述，数控机床的刀具补偿方法主要包括半径补偿、长度补偿、倾斜补偿和刀尖位置补偿等。
这些方法通过在数控机床的程序中输入相应的补偿值或调整坐标偏移量，能够对刀具磨损进行有效的补偿，从而保证加工的精度和质量。
刀具补偿是数控机床加工过程中不可或缺的一部分，它使得机床能够适应刀具磨损的变化，同时提高了加工的效率与精度。
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。
数控机床操作中的自动刀具长度补偿方法
数控机床操作中的自动刀具长度补偿方法自动刀具长度补偿是数控机床操作中一个重要的技术要求。
在数控加工中，刀具长度的变化会对加工结果产生重要影响，因此正确地进行自动刀具长度补偿对于保证加工质量与效率至关重要。
本文将介绍数控机床操作中常用的自动刀具长度补偿方法。
1. 刀具长度补偿的概念及意义刀具长度补偿是指在数控加工过程中，通过对刀具长度进行补偿，使实际切削点与编程的切削点保持一致。
由于刀具磨损、加工过程中的刀具温度变化等原因，刀具长度可能会发生变化，如果不及时进行补偿，将导致加工尺寸偏差或加工质量下降。
2. 刀具长度补偿的基本原理数控机床通过测量刀具的实际长度，并与编程时的理论长度进行比较，确定长度差异，进而根据设定的刀具长度补偿值，在加工过程中自动调整刀具位置，使得实际切削点与理论切削点一致。
刀具长度补偿一般分为半径补偿和长度补偿两种。
3. 刀具长度补偿的具体方法（1）长度补偿值的确定刀具长度补偿值一般通过测试或运算得出。
在实际加工中，可以通过在工件上划线的方式，确定刀具实际位置与理论位置之间的差异。
另一种方法是通过机床自动检测功能，将刀具测量设备与数控系统相连，由数控系统进行测量与计算，得出刀具长度补偿值。
（2）刀具长度补偿的程序设置在数控机床的操作界面上，可以通过相应的功能选项设置刀具长度补偿程序。
具体设置过程中，需要输入刀具的编号、直径补偿值或长度补偿值，并设置补偿的方向（正、负），以及是否启用刀具长度补偿功能。
（3）刀具长度补偿的实施刀具长度补偿可在刀具加工前或加工中进行。
在加工前，通过设定的方法获取刀具实际长度，并在程序对刀过程中进行刀具长度补偿。
在加工中，刀具长度补偿可以根据加工过程中刀具磨损或变形的情况实时进行，保持刀具位置的准确性。
（4）半径补偿与长度补偿在数控机床操作中，刀具长度补偿一般同时进行半径补偿。
半径补偿主要用于修正刀具与加工轮廓的关系，保证加工轮廓的精度与准确性。
刀具长度补偿则主要用于修正刀具实际长度变化引起的位置偏差，保证加工尺寸的准确性。
数控机床：刀具半径补偿原理
第三节 刀具半径补偿原理
伸长型：矢量夹角90°≤α＜180° 刀具中心轨迹长于编程轨迹的过
渡方式。
第三节 刀具半径补偿原理
插入型：矢量夹角α＜90° 在两段刀具中心轨迹之间插入一段直线
的过渡方式。
缩短型：180°≤α＜360° 伸长型：90°≤α＜180°
插入型：α＜90°
缩短型：180°≤α＜360° 伸长型：90°≤α＜180°
学习目标：
1 刀具半径补偿的基本概念
2 刀具半径补偿的工作原理
第三节 刀具半径补偿原理
一、刀具半径补偿的基本概念
1.为什么是刀具半径补偿？ 数控机床在轮廓加工过程中，它所控制的是刀
具中心的轨迹，而用户编程时则是按零件轮廓编制的， 因而为了加工所需的零件，在进行轮廓加工时，刀具中 心必须偏移一个刀具半径值。
数控装置根据零件轮廓编制的程序和预先设定 的刀具半径参数，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。
第三节 刀具半径补偿原理
2.刀具半径补偿功能的主要用途 ① 实现根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制。 ② 实现刀具半径误差补偿。 ③ 减少粗、精加工程序编制的工作量。
①
第三节 刀具半径补偿原理
3.刀具半径补偿的常用方法
B刀补
相邻两段轮廓的刀具中心 轨迹之间用圆弧连接。
C刀补
相邻两段轮廓的刀具中心 轨迹之间用直线连接。
第三节 刀具半径补偿原理
（1）B刀补 优点： √算法简单，容易实现 缺点： ×在外轮廓尖角加工时，由于轮廓尖角处，始终处于切削 状态，尖角加工的工艺性差。 ×在内轮廓尖角加工时，编程人员必须在零件轮廓中插入 一个半径大于刀具半径的圆弧，这样才能避免产生过切。
刀具补偿功能概述
刀具补偿功能概述刀具补偿是数控加工中一项关键的技术，它可以有效地提高加工精度和效率。
本文将对刀具补偿功能进行概述，介绍其原理、应用和优势。
一、刀具补偿的原理刀具补偿是通过在数控系统中对工具轨迹进行校正来实现的。
由于刀具的尺寸、形状和磨损等因素，工件的加工结果可能会与预期有所偏差。
刀具补偿基于工具几何和轨迹偏差的关系，通过调整数控程序中的刀具路径，使实际切削轨迹与期望轨迹保持一致，从而实现精准加工。
二、刀具补偿的应用领域刀具补偿广泛应用于各种数控加工领域，如铣削、车削、钻削等。
在这些加工过程中，刀具补偿能够提高零件的尺寸精度、表面质量和加工效率。
1. 铣削中的刀具补偿：在铣削过程中，刀具补偿可以根据刀具直径和偏移量来自动调整切削轨迹，确保切削结果符合要求。
同时，通过刀具补偿，还可以实现铣削过程中不同刀具的自动更换，提高生产效率。
2. 车削中的刀具补偿：车削过程中，刀具补偿可以针对工件的尺寸偏差进行调整，使加工后的工件尺寸与期望尺寸保持一致。
刀具补偿可以通过修正刀具位置或调整进给速度来实现，大大提高了车削加工的精度和稳定性。
3. 钻削中的刀具补偿：在钻削过程中，刀具补偿可以根据刀具尺寸和磨损情况来调整刀具的位置和轨迹。
通过刀具补偿，可以有效控制钻孔的直径误差和圆度误差，提高钻削加工的质量。
三、刀具补偿的优势刀具补偿具有许多优势，使其在数控加工中得到广泛应用。
1. 提高加工精度：刀具补偿可以消除工具尺寸和磨损等因素对加工精度的影响，实现更加精确的加工结果。
2. 提高加工效率：通过刀具补偿，可以使切削轨迹与工件的实际形状相匹配，减少加工过程中的空刀时间，提高生产效率。
3. 增强加工稳定性：刀具补偿可以对工具的位置和轨迹进行校正，减少切削力的变化，有助于提高加工过程的稳定性。
四、结论刀具补偿功能在数控加工中起到至关重要的作用，它通过调整刀具路径，确保加工结果与期望一致，提高加工精度和效率。
刀具补偿在铣削、车削、钻削等加工过程中广泛应用，并具有诸多优势，如提高加工精度、效率和稳定性。
数控机床怎样刀补
数控机床怎样刀补数控机床的刀补是指通过数控系统对刀具位置进行微小调整，从而达到提高加工精度和效率的目的。
刀补是数控加工中非常重要的一环，正确的刀补可以保证产品的质量，同时也可以延长刀具的使用寿命。
本文将介绍数控机床的刀补原理、方法以及注意事项。
一、刀补原理在数控机床加工过程中，刀具会受到磨损和破损的影响，因此需要进行刀具补偿以保证加工精度。
刀补的原理是根据加工零件的尺寸偏差或刀具磨损情况，在数控系统中设定相应的补偿值，使得数控机床在运行时对刀具位置进行微调，从而达到期望的加工效果。
二、刀补方法1. 手动刀补手动刀补是最为简单的刀补方法，通过手动操作数控系统进行刀具偏置值的设定。
操作人员需要根据加工件的实际情况和刀具磨损程度，手动输入相应的刀补数值，来实现刀具位置的微调。
2. 自动刀补自动刀补是指利用数控系统中的自动刀补功能，通过设定相关参数和程序，实现对刀具自动补偿。
自动刀补通常可以根据加工程序、刀具类型和加工材料等因素自动计算刀补值，省时省力且准确度更高。
三、刀补注意事项1. 刀具选择在进行刀具补偿时，应根据加工零件的特点和刀具材质选择合适的刀具。
不同的刀具对应的刀补数值可能会有所不同，因此正确选择刀具对刀补的准确性至关重要。
2. 刀补数值刀补数值的设定应该准确可靠，避免过大或过小的刀补值导致加工精度下降或刀具磨损过快的情况发生。
在设定刀补数值时，应该参考实际加工情况和经验积累，保证刀补的有效性。
3. 定期检查为了确保刀补的有效性，操作人员应该定期检查刀具的磨损情况和加工零件的尺寸精度，及时调整刀补数值以保证加工质量。
四、结语数控机床的刀补是数控加工过程中至关重要的环节，正确的刀补方法和注意事项能够有效提高加工效率和产品质量。
通过合理的刀补调整，数控机床能够更好地发挥其加工能力，满足不同加工需要的要求。
希望本文的介绍能为广大数控机床操作人员提供一些参考和帮助。
CNC装置的刀补原理3
G41圆弧接直线伸长型转接
G41 圆弧接圆弧伸长型转接
G41圆弧接直线缩短型转接
G41 圆弧接圆弧缩短型转接
1）刀补建立，刀 具接近工件
一旦输入到缓 冲寄存器BS的程序 段包含有G41/G42 命令时，系统即认 为应当进入刀补建 立状态。
r S a）缩短型直线→直线
r r
S SS
c）伸长型直线→直线
❖（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、B刀具半径的补偿方法
如图待加工零件，加工路线为： O→A→B→C→D→E→F→A→O
采用C机能刀补方法，计算比较复杂，另外由于 要同时读入两段程序作修正计算，因而对数控系统 的计算速度和存储器容量要有一定要求。
（2）自动过渡的转接方式
C机能刀具半径补偿方法的主要特点是采用直 线过渡。
由于采用直线过渡，因此在实际加工过程中， 随着前后两段程编轨迹的连接方式不同，相应的刀 具中心的加工轨迹也会产生不同的转接方式。
1、刀具的位置补偿计算 （图为不同尺寸刀具的四方刀架）
刀架中心位置为各刀具的换刀点，并以1号刀尖B点为 所有刀具编程起点。
当1号刀从B到A其增量值为：
UBA=XA-X1
WBA=ZA-Z1
当换2号时，刀尖处在C点，C点的坐标原点为I、K。
当Ｃ→Ａ时：
ＵＣＡ＝(ＸＡ－Ｘ１)＋Ｉ补 ＷＣＡ＝(ＺＡ－Ｚ１)＋Ｋ补 当Ａ→Ｃ时：
❖ N10 G90 G00 X0 Y0 ；
Y
❖ N20 S1000 M03 ；
刀具补偿原理
如图 3-37 所示，被加工直线段的起点在坐标原点，终点 坐标为A。假定上一程序段加工完后，刀具中心在O′ 点坐 标已知。刀具半径为r，现要计算刀具右补偿后直线段O′A′ 的终点坐标A′。设刀具补偿矢量AA′的投影坐标为,则
X X X Y Y Y
(3-46)
xOA AAK
• （3）刀补进行：在刀具补偿进行期间，刀具中心轨迹始
终偏离编程轨迹一个刀具半径的偏移值。在此状态下，G00、 G01、G02、G03都可以使用。
• （4）刀补的取消：在刀具撤离工件、返回原点的过程
中取消刀补。此时只能用G00、G01。
刀具半径补偿 ISO 标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓 ABCD）前进方向的左侧时，称为左刀补，用G41表示。 反之，当刀具处于轮廓前进方向的右侧时称为右刀补， 用G42表示，如图3-36所示。G40为取消刀具补偿指令。
具有刀具补偿功能，在编制加工程序时，可以 按零件实际轮廓编程，加工前测量实际的刀具半径、 长度等，作为刀具补偿参数输入数控系统，可以加 工出合乎尺寸要求的零件轮廓。 刀具补偿功能还可以满足加工工艺等其他一些 要求，可以通过逐次改变刀具半径补偿值大小的办 法，调整每次进给量，以达到利用同一程序实现粗、 精加工循环。另外，因刀具磨损、重磨而使刀具尺 寸变化时，若仍用原程序，势必造成加工误差，用 刀具长度补偿可以解决这个问题。
加工中心：一个重要组成部分就是自动换刀装 置，在一次加工中使用多把长度不同的刀具，需要 有刀具长度补偿功能。 轮廓铣削加工：为刀具中心沿所需轨迹运动， 需要有刀具半径补偿功能。 车削加工：可以使用多种刀具，数控系统具备 了刀具长度和刀具半径补偿功能，使数控程序与刀 具形状和刀具尺寸尽量无关，可大大简化编程。 铣刀主要是刀具半径补偿； 钻头只需长度补偿； 车刀需要两坐标长度补偿和刀具半径补偿。
UG编程在CNC加工中的刀具半径补偿与刀具半径补偿计算
UG编程在CNC加工中的刀具半径补偿与刀具半径补偿计算在CNC加工过程中，刀具半径补偿是一项非常重要的技术，它可以实现工件的精确加工和改善加工效果。
UG编程作为一种常用的CNC编程软件，在刀具半径补偿方面提供了丰富的功能和工具。
本文将介绍UG编程中的刀具半径补偿原理，以及刀具半径补偿计算的具体方法。
一、刀具半径补偿原理刀具半径补偿是一种用于解决CNC加工中刀具半径引起的尺寸误差的技术。
在传统的CNC编程中，刀具路径是以刀具中心为基准进行编程，这样很容易导致加工尺寸与设计尺寸存在较大误差。
而刀具半径补偿则允许我们在编程过程中考虑到刀具半径，将刀具路径向内或向外进行偏移，以达到准确加工的目的。
刀具半径补偿可分为刀具半径补偿左和刀具半径补偿右两种方式。
刀具半径补偿左是将刀具路径向刀具半径的负方向进行偏移，适用于内轮廓的加工。
刀具半径补偿右则相反，将刀具路径向刀具半径的正方向进行偏移，适用于外轮廓的加工。
二、刀具半径补偿计算在UG编程中，刀具半径补偿的计算是自动完成的，我们只需要设定好刀具半径补偿的参数即可。
下面将介绍UG编程中常用的刀具半径补偿计算方法。
1. G41/G42指令G41和G42是G代码中常用的用于刀具半径补偿的指令。
G41指令表示刀具半径补偿左，G42指令表示刀具半径补偿右。
这两个指令通常在G代码程序中出现在刀具半径补偿开始位置的前面，并在补偿结束位置的后面添加相应的G40指令，用于取消刀具半径补偿。
2. 刀具半径补偿的计算公式刀具半径补偿的计算基于刀具半径和切削轮廓。
UG编程中提供了丰富的计算方法和工具，如自动计算轮廓坐标系、自动计算补偿结束点、自动计算补偿起点等。
3. 使用工具轨迹编辑功能UG编程中的工具轨迹编辑功能可以对刀具路径进行编辑和调整。
我们可以通过该功能来实现切削轮廓的手动调整和刀具半径补偿的实时查看。
这样可以帮助我们更好地了解刀具半径补偿的影响，从而对加工程序进行优化和改进。
全功能数控机床刀具补偿知识
全功能数控机床刀具补偿知识全功能数控机床是一种高精度、高效率的机床，广泛应用于制造业、航空航天、汽车制造等领域。
在全功能数控机床上，刀具补偿是一种重要的功能，它能够自动调整刀具与被加工物之间的距离，确保加工精度和质量。
下面我们来详细介绍一下刀具补偿知识。
一、刀具补偿的基本原理刀具补偿的基本原理是，在加工过程中，刀具与被加工物之间的距离会发生变化，从而影响加工的精度。
刀具补偿的作用就是根据实际加工情况，自动调整刀具与被加工物之间的距离，保证加工精度和质量。
具体的实现方法有多种，其中最常见的是坐标补偿和半径补偿。
二、坐标补偿坐标补偿是一种常用的刀具补偿方法，它是通过调整加工坐标系的方式来实现的。
在加工过程中，由于加工物的尺寸可能会发生偏差，因此需要对加工坐标系进行补偿。
例如，在XY平面上加工一个圆形孔，如果加工前经过精确的测量，确定圆心的坐标为(x0,y0)，半径为r，则在加工过程中就需要对加工坐标系进行补偿，以保证加工出的圆形孔的半径和圆心位置与测量值相同。
常见的坐标补偿方式有：G41/G42向左/向右半径补偿、G43/G44/G49长度补偿、G54~G59固定坐标系补偿等。
具体的使用方法和注意事项需要根据不同的数控系统进行调整和操作。
三、半径补偿与坐标补偿不同，半径补偿是通过调整刀具路径的方式来实现的。
半径补偿主要用于加工圆形工件或圆弧轮廓，通过对刀具半径进行补偿，使刀具始终保持在被加工物的切线上运动，从而确保加工出的圆形或圆弧轮廓精确无误。
常见的半径补偿方式有：G40/G41/G42半径补偿、R半径编程、I、J、K圆弧中心坐标编程等。
具体的操作方法和注意事项需要根据加工工件和加工路径的不同而进行调整。
四、刀具补偿的优点和应用刀具补偿作为全功能数控机床的一项重要功能，具有以下优点：1. 提高加工精度。
通过刀具补偿，能够自动调整刀具与被加工物之间的距离，保证加工精度和质量。
2. 提高加工效率。
在加工过程中，由于加工坐标系需要不断进行补偿，因此需要对机床进行复杂的计算和控制。
刀具补偿原理
y B′(XX,b′Y ,Yb′)
B（Xb,Yb）ΔXΔKY
假定上一个程序段加工结束后刀
具中心为A′，其坐标已知。那么
圆弧刀具半径补偿计算的目的，
就是计算出刀具中心轨迹的终点
坐标B′ 。设BB′在两个坐标上
的投影
为
β O
R
r A′(Xa′,Ya′)
A(Xa,Ya) x
刀补实例
加工如图外部轮廓零件ABCD时，由AB直线段开始，接着加 工直线段BC ，按B刀补处理后可求出相应的刀心轨迹A1B1和 B2C1。
事实第点个才上，间能二，只断正个加点确有程工之加刀序完工具间段第出中增的一整加心起个个一走点程零个一为序件个半B段2轮径从，，廓为B两1刀至。刀个B具具程2的中半序附心径段加落的之程在过间序B渡1出点，圆现上即弧了，在B1断两而B2，
刀具补偿原理
为什么要进行刀具补偿
在编写加工程序时，一般按照零件轮廓要 求决定零件程序中的坐标尺寸，在机床实 际加工中，CNC系统控制的是刀具中心 （或基准点）轨迹，靠刀具的刀尖或刀刃 的外缘来实现切削，因此，必须根据刀具 的形状、尺寸等对刀具中心位置进行偏置， 将零件编程轨迹转化成刀具中心轨迹，从 而保证刀具按其中心轨迹移动，能加工出 要求的零件轮廓，这种变换过程就称之为 刀具补偿，也叫刀具偏置
三 、刀具半径补偿算法
刀具半径补偿计算：根据零件尺寸和刀具半径值 计算出刀具中心轨迹。对于一般的CNC装置，所能实现 的轮廓仅限于直线和圆弧。刀具半径补偿分B功能刀补 与C功能刀补，B功能刀补能根据本段程序的轮廓尺寸 进行刀具半径补偿，不能解决程序段之间的过渡问题， 编程人员必须先估计刀补后可能出现的间断点和交叉 点等情况，进行人为处理。B功能刀补计算如下：
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
CNC数控加工中心刀具半径补偿简析
CNC数控加工中心刀具半径补偿简析一、刀具半径补偿的概述刀具半径补偿是现代数控机床控制系统的一种基本功能，在数控车铣床、加工中心、火焰切割机等系统中在加工工件时，特别是在二维平面工件加工是，如果不考虑刀具的实际直径大小加工出来的工件的寸与实际要求的尺寸不符合，加工出来的工件将偏大或偏小，如果系统具备刀具半径补偿功能就可以加工出符合技术尺寸规格格要求，同时刀具半径补偿还可以同一加工程序实现零件的粗加工、半精加工、精加工，简化同一刀路轨迹粗、精加工重复编制两三个刀路轨迹CNC文件的繁琐工作。
二、刀具半径补偿的过程数控加工中心系统的刀具半径补偿将计算加工代码轨迹的刀具中心轨迹由CNC系统计算解析执行，这就要求CNC系统在加工工过程中下一段轨迹运动前预先读取分析计算好考虑加上刀具半径补偿后的刀具运动的中心轨迹，CNC系统根据零件程序和预先存储在系统中刀具半径偏置值自动计算刀具中心轨迹对零件加工，在加工时当选用不同半径的刀具不许修改加工零件的程序，只需修改CNC系统中的半径偏置的存储值即可，在零件刀路轨迹加工过程中分三个过程，A刀具补偿的建立，刀具在沿编制刀具程序轨迹运动时，刀具中心轨迹由G41、G42指令决定在原编程轨迹的基础上向左或向右偏移一个刀具半径，刀具半径补偿只能在加工NC代码的G00或G01直线轨迹中建立，而不能再G02或G03圆弧轨迹中建立。
B刀具半径补偿的进行，刀具半径一旦建立，CNC 系统便一直保持补偿状态，一直到系统读取到G40半径补偿撤消指令。
B刀具半径补偿的撤消，在刀具离开工件回到加工的起点时，用G40撤消刀具半径补偿，刀具半径补偿必须在G00或G01直线轨迹中撤消，而不能再G02或G03圆弧轨迹中撤消。
在这三个过程中，刀具中心轨迹都是根据编制的加工工件的刀路轨迹来计算的，加工轮廓由直线或圆弧线段组成，半径补偿仅能在二维平面中进行，用G17、G18、G19分别指定XY、ZX、YZ平面，在加工直线时，刀具中心的轨迹是工件轮廓的平行线且距离等于刀具的半径值，加工圆弧时，加工工件轮廓与刀具中心轨迹的的半径之差等于刀具半径值，刀具半径补偿可以是左边补偿G41（刀具加工时运动方向是加工零件的左侧）或是右补偿G42（刀具加工时运动方向是加工零件的右侧）,加工轨迹线段之间可以是直线接直线、直线接圆弧、圆弧接直线、圆弧接圆弧的交点。
数控机床刀补原理
数控机床刀补原理在数控机床加工中，刀具补偿（又称刀补）是一项非常重要的操作步骤，它可以有效地提高加工精度和效率。
本文将介绍数控机床刀补的原理及其在加工中的应用。
1. 刀具补偿的概念刀具补偿是指通过在数控编程中对刀具轨迹进行微小调整，以补偿刀具造成的尺寸误差。
在数控机床加工中，由于刀具磨损、热变形等原因，刀具的实际加工轨迹往往会与理论轨迹有一定的偏差，而通过刀具补偿可以在一定程度上消除这种偏差，从而保证加工件的质量。
2. 刀具补偿的类型2.1 几何补偿几何补偿是根据刀具的实际形状和尺寸对刀具轨迹进行调整。
主要包括半径补偿、长度补偿等。
通过对几何形状进行补偿，可以保证加工出的零件尺寸准确。
2.2 补偿方式补偿方式主要包括刀尖补偿、刀具半径补偿和长度补偿三种。
刀尖补偿是以刀尖坐标为基准进行的补偿；刀具半径补偿是以刀具圆弧轨迹的端点坐标为基准进行的补偿；长度补偿是以刀具长度方向的终点为基准进行的补偿。
3. 刀具补偿原理刀具补偿的原理是在数控编程中通过增加或减小刀具轨迹的相关参数来实现，这些参数会影响刀具所切削的路径。
根据实际情况，对刀具轨迹进行微调，从而达到补偿刀具尺寸误差的目的。
4. 刀具补偿的应用在数控机床加工中，刀具补偿广泛应用于各种加工类型，如铣削、钻削、车削等。
通过合理的刀具补偿操作，可以提高加工精度和效率，减少成本，并且适用于各种复杂曲线和曲面零件的加工。
5. 结语刀具补偿是数控机床加工过程中的重要环节，通过对刀具轨迹进行微小调整，可以有效地提高加工精度和效率。
掌握刀具补偿原理，合理应用刀具补偿技术，对于提高数控机床加工质量和效率具有重要意义。
刀具半径补偿常见错误及问题分析
刀具半径补偿常见错误及问题分析南海信息技术学校机械科组沈宠棣摘要: 本文由数控编程教学过程中学生应用刀具半径补偿编程时出现的错误问题出发，探讨了刀具半径补偿功能应用中的错误分析,力求通过错误分析找出问题所在,让学生能够准确应用刀具半径补偿功能,保证了零件加工的尺寸精度（加工精度）。
关键词: 数控编程数控加工刀具半径补偿数控加工具有加工精度高、效率高、质量稳定等特点，而合理掌握刀具补偿方法，灵活应用刀具补偿功能，合理设置刀具半径补偿值，是保证精度和质量稳定的重要因素，在数控编程加工编程的教学过程中，学生经常的出现一些刀具半径补偿功能应用上的错误，因此，有必要对数控加工的刀具半径补偿方法进行探讨。
一、刀具半径补偿原理数控机床在加工过程中，它所控制的是刀具中心的轨迹。
在数控编程时，可以根据刀具中心的轨迹进行编程，这种编程方法称为刀具中心编程。
粗加工中由于留有余量对零件的尺寸精度影响不大，对简单图形可采用刀具中心轨迹编程。
而当零件加工部分形状较为复杂时，如果选用刀具中心编程会给计算关键点带来很大工作量，而且往往造成由于关键点计算误差影响机床的插补运算，进而产生报警，使加工无法正常进行，那么我们可以利用理论轮廓编程，即按图形的实际轮廓进行编程。
采用理论轮廓编程，在系统中预先设定偏置参数，数控系统就会自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工作轮廓一个刀具值，从而使得刀具加工到实际轮廓，这种功能即为刀具半径补偿功能。
二、刀具补偿的过程数控系统的刀具补偿是将计算刀具中心轨迹的过程交由CNC系统执行，编程时不考虑刀具半径，直接根据零件的轮廓形状进行编程，而实际的刀具半径则放在一个可编程刀具半径的偏置寄存器中，在加工过程中，CNC系统根据零件程序和刀具偏置寄存器中的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，只需修改刀具半径寄存器中的刀具直径值。
现代CNC系统一般都设置有16，32，64或更多个可编程刀具偏置寄存器，并对刀具进行编号，专供刀具补偿之用。
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CNC 系统的刀具补偿原理
在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径，另外在粗加工和半精加工时，还要预留加工余量，因此，刀具中心的运动轨迹并不是零件的实际轮廓，而是相对零件的轮廓线偏移刀具半径和加工余量之和，这个偏移就称作刀具的半径补偿，也称为刀具中心偏移。
刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据零件轮廓程序和刀具中心偏移量，自动计算出刀具中心轨迹。
根据150 标准，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右边时，称作右刀补，用G41 表示。
以往实现刀具半径补偿的常用方法有R ?法、比例法等，这些补偿方法对加工轮廓的连接都是以圆弧进行的，如图5 一14 所示，这存在一些无法避免的缺点。
首先，当遇到加工外轮廓为尖角时，由于轮廓尖角处始终处于切削状态，使尖角被加工成小图角;其次，在内轮廓加工时，要由编程人员编进一个过渡国弧，并且要求过渡圆弧的半径大于刀具半径，如圆弧AB ，给编程工作带来麻烦。
因此，随着CNC 技术的发展，现在的数控系统多用直线过渡，直接求出刀具中心轨迹的方法，称为C 机能刀具半径补偿法。
在CNC 系统内，设置工作寄存区AS 存放正在加工的程序段信息，刀补缓冲区CS 存放下一个加工程序段信息，缓冲寄存区BS 存放再下一个加工程序段信息，输出寄存区05 存放进给伺服系统的控制信息。
因此，CNC 在工作时，总是同时存有连续三个程序段信息。
这样，当系统启动后，第一段程序首先被读人BS ，在BS 中算得编程轨迹送CS 暂存，然后又将第二段程序读入BS 算出编程轨迹。
接着对第一、二两段编程轨迹的连接方式进行判别，以修正CS 中第一段编程轨迹。
修正结束后，顺序地将第一段编程轨迹的修正结果由CS 送入AS ，第二段编程轨迹由BS 送人CS 中。
CPU 紧接着将AS 中的内容送到05 进行插补运算，把运算结果送伺服系统加以执行。
在修正了的第一程序段编程轨迹被执行期间，CPU 又利用插补间隙，命令第三段程序读入BS ，即BS 、CS 中的程序段编程轨迹的连接方式进行判别，修正CS 中的程序段编程轨迹。
第一程序段执行完毕马上执行第二程序段，刀具不会出现等待的情况，避免在工件表面留下停顿引起的切痕。
在具体实现时，为了便于交点的计算以及对各种编程情况进行综合分析，从中找出规律，设法将C 机能刀补方法所有的编程愉人轨迹都当作矢量。
图5 一16 给出两段编程轨迹的几种不同C 机能刀补转接型式，转接矢量的计算则不再作介绍。
并作出如下规定，直线段是一个矢量，圆弧的起点、终点半径及起点到终点的弦长都视为矢量。
刀具半径电作为矢量，它始终垂直于编程轨迹，大小等于刀具半径，方向由切点指向刀具圆心。
转接类型依据两编程矢量夹角a 的不同，刀补方向以及等效规律而变化。
直线接直线时，a 是指第一段编程矢量逆时针旋转到第二段编程矢量的夹角;圆弧接圆弧时，a 是指相接两圆的起点，终点半径矢量的夹角。
等效规律是指对于相同的刀补方向和a 角，直线接直线、圆弧接圆弧或者直线接圆弧、圆弧接直线，其转接形式的分类和判别是完全相同的。
以上所说的刀具半径补偿都是针对二维轮廓加工而言的。
对于多坐标数控加工，一般的CNC 系统目前还没有刀具半径补偿功能，编程人员根据刀具的类型和参数，手工或借助CAM 软件编制相应的加工程序。
但在现代先进的CNC 系统中，有的已具备三维刀具半径补偿功能。
作者：汽车模具。