铣和加工中心第三讲刀具补偿
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数控铣床编程
刀具补偿及补偿指令 刀具半径补偿:在轮廓加工中， 刀具半径补偿 在轮廓加工中，由于刀具总是具有
一定的半径， 一定的半径，所以在加工时刀具中心轨迹与被加工 不重合， 工件的轮廓不重合 工件的轮廓不重合，总与被加工轮廓偏置一个刀具 半径值R的距离 对偏置的刀具半径给予补偿。 的距离,对偏置的刀具半径给予补偿 半径值 的距离 对偏置的刀具半径给予补偿。
B 算算程A、B、C、 D的的的，按按按 程编程。 C
人粗人刀刀编程
A
D
1
数控铣床编程
为了确保铣削加工出的轮廓符合要求， 为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，就必须在 图纸要求轮廓的基础上， 图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏 离一个刀具半径值。 离一个刀具半径值。
刀刀刀刀 编程刀刀
刀刀刀刀 G41 编程刀刀 G42
2
数控铣床编程
G41
G00
指令格式
X__ Y__ D__
G42 G01 指令功能： 指令功能 ： 数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动 计算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨迹移动， 计算刀具中心轨迹 ， 控制刀具沿刀具中心轨迹移动 ， 加工出所需要的工件轮廓， 加工出所需要的工件轮廓 ， 编程时避免计算复杂的 刀心轨迹。 刀心轨迹。 指令说明： 指令说明 ：（1） X__ Y__ 表示刀具移动至工件轮廓 上点的坐标值； 上点的坐标值； （2）D__为刀具半径补偿寄存器地址符，寄存器存储 D__为刀具半径补偿寄存器地址符， 为刀具半径补偿寄存器地址符 刀具半径补偿值； 刀具半径补偿值； 通过G00或 01运动指令建立刀具半径补偿 运动指令建立刀具半径补偿。 （3）通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。
3
数控铣床编程
如图所示， 刀具由O 例 ： 如图所示 ， 刀具由 点至A点 点至 点 ， 采用刀具半 径左补偿指令G41后 ， 径左补偿指令 后 刀具将在直线插补过程 中向左偏置一个半径值， 中向左偏置一个半径值 ， 使刀具中心移动到B点 使刀具中心移动到 点 ： 为刀具半径偏置代码， D01为刀具半径偏置代码 ， 01 为刀具半径偏置代码 偏置量（ 刀具半径） 偏置量 （ 刀具半径 ） 预 先 寄 存 在 D01 指 令 指 定 的寄存器中。 的寄存器中。 G41G01X50.Y40.F100. D01
4
数控铣床编程
刀具半径补偿的作用
①由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径的变 也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数。 化，也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数。 减少粗、精加工程序编制的工作量。 ②减少粗、精加工程序编制的工作量。加工余量 的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、 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。 精加工各编制一个程序。
5
数控铣床编程
刀具半径补偿的作用
粗粗粗刀刀粗粗R＝R＋d r
精粗粗刀刀刀刀 粗粗粗刀刀刀刀
d
精粗粗精刀
粗精实粗刀精粗粗R
R精精刀精精刀刀粗粗 d
6
数控铣床编程
取消刀具半径补偿指令
指令格式： 指令格式： G00 G40 X__ Y__ G01 指令功能 ： 取消刀具半径补偿 指令说明 ： (1)指令中的 指令中的X__ Y__表示刀具轨迹中取消刀具半 指令中的 表示刀具轨迹中取消刀具半 径补偿点的坐标值； 径补偿点的坐标值； (2)通过 通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿； 运动指令取消刀具半径补偿； 通过 或 运动指令取消刀具半径补偿 (3)G40必须和 必须和G41或G42成对使用。 成对使用。 必须和 或 成对使用
7
数控铣床编程
所示方形零件轮廓,考虑刀补 例:所示方形零件轮廓 考虑刀补 所示方形零件轮廓
Y
刀刀刀刀程
坯料： 坯料： 40X40X40 切深:5mm 切深:5mm F:100mm/min
50
刀刀刀刀
20
刀刀刀刀 刀刀 取取
编程刀刀 法法刀刀刀刀 刀刀刀刀
10 20 50 X
10
S:500r/min
8
数控铣床编程
O0903
G54 G90 G17 G21; G00 Z30.0 ; X0.0 Y0.0; S500.M03; Z1.0; G01 Z-5.0 F100.0;
由G17指定刀补平面 指定刀补平面
刀补引入， 刀补引入，由G41确 确 定刀补方向，由D01 定刀补方向， 指定刀补大小
G41 G01 X20.0 Y8.0 D01; G01 Y50.0; X50.0; Y20.0; X10.0 ; G40 G00 X0.0 Y0.0; G00Z30.M05 M30;
刀补进行中
由G40解除刀补 解除刀补 9
数控铣床编程
G41,G42,G40不能和 不能和G02,G03一起使用，只能与 一起使用， 不能和 一起使用 G00和G01一起使用，且刀具必须要移动。 一起使用， 和 一起使用 且刀具必须要移动。 2. 一般情况下，刀具半径补偿量应为正值，如果补 一般情况下，刀具半径补偿量应为正值， 偿为负， 正好相互替换。 偿为负，则G41和G42正好相互替换。 和 正好相互替换 3. 建立刀具半径补偿后，不能出现连续两个程序段 建立刀具半径补偿后， 无选择补偿坐标平面的移动指令， 无选择补偿坐标平面的移动指令，否则数控系统 可能产生过切现象。 可能产生过切现象。 4. 在补偿状态下，铣刀的直线移动量及铣削内侧圆 在补偿状态下， 弧的半径值要大于或等于刀具半径， 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，系统在执行程序段时将会产生报警， 会产生干涉，系统在执行程序段时将会产生报警， 停止执行。 停止执行。 1.
10
数控铣床编程
毛坯： 材料： 毛坯：100X100X25 材料：铝块 要求：采用刀具半径补偿,加工一高 加工一高5mm的凸台 要求：采用刀具半径补偿 加工一高 的凸台
A (18.856, 36.667) B (28.284,10.000)
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数控铣床编程
刀具长度补偿
刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（ 方向 方向） 刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（Z方向）的补 偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值 它使刀具在 方向上的实际位移量比程序给定值 增加或减少一个偏置量，这样当刀具在长度方向的尺 增加或减少一个偏置量， 寸发生变化时（如钻头刃磨后），可以在不改变程序 寸发生变化时（如钻头刃磨后），可以在不改变程序 ）， 的情况下，通过改变偏置量， 的情况下，通过改变偏置量，加工出所要求的零件尺 寸。
12
数控铣床编程
G43 G44 G49
指令格式
G00(G01) Z__ H__
指令功能：对刀具的长度进行补偿 指令功能： 指令说明： )G43指令为刀具长度正补偿； 43指令为刀具长度正补偿 指令说明： (1)G43指令为刀具长度正补偿； )G44指令为刀具长度负补偿； 44指令为刀具长度负补偿 (2)G44指令为刀具长度负补偿； (3)G49指令为取消刀具长度补偿； (3)G49指令为取消刀具长度补偿； 指令为取消刀具长度补偿 (4)刀具长度补偿指刀具在 刀具长度补偿指刀具在Z (4)刀具长度补偿指刀具在Z方向的实际位移比程 序给定值增加或减少一个偏置值 。
13
数控铣床编程
执行G43时，Z实际值 = Z指令值 + (H xx) 时 执行 指令值 执行G44时，Z实际值 = Z指令值 − (H xx) 时 执行 指令值 其中， (Hxx)是指 寄存器中的补偿量 ， 是指xx寄存器中的补偿量 其中 ， 是指 寄存器中的补偿量， 其值可以是正值或者是负值。 其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿 量取负值时， 的功效将互换。 量取负值时，G43和G44的功效将互换。 和 的功效将互换
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数控铣床编程
＋Z
G43
＋Z
G44
程程程程程程 实实实实程 程程程程程程
(Hxx)值
(Hxx)值
实实实实程
刀具长度补偿
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数控铣床编程
Z A O 100 10 B O’ C X¡’ 20 X
刀长补偿实例 16
数控铣床编程 设(H02)= 100 mm时： N1 G92 X0 Y0 Z0 设定当前点O为程序零点
N2 G90 G44 G00 Z10.0 H02 指定点A，实到点B N3 N4 G01 Z−20.0 F100. Z10.0 实际返回点B 实际返回点O 实到点C
N5 G49 G00 Z0 ...
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刀具补偿及补偿指令 刀具半径补偿:在轮廓加工中， 刀具半径补偿 在轮廓加工中，由于刀具总是具有
一定的半径， 一定的半径，所以在加工时刀具中心轨迹与被加工 不重合， 工件的轮廓不重合 工件的轮廓不重合，总与被加工轮廓偏置一个刀具 半径值R的距离 对偏置的刀具半径给予补偿。 的距离,对偏置的刀具半径给予补偿 半径值 的距离 对偏置的刀具半径给予补偿。
B 算算程A、B、C、 D的的的，按按按 程编程。 C
人粗人刀刀编程
A
D
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数控铣床编程
为了确保铣削加工出的轮廓符合要求， 为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，就必须在 图纸要求轮廓的基础上， 图纸要求轮廓的基础上，整个周边向外或向内预先偏 离一个刀具半径值。 离一个刀具半径值。
刀刀刀刀 编程刀刀
刀刀刀刀 G41 编程刀刀 G42
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数控铣床编程
G41
G00
指令格式
X__ Y__ D__
G42 G01 指令功能： 指令功能 ： 数控系统根据工件轮廓和刀具半径自动 计算刀具中心轨迹，控制刀具沿刀具中心轨迹移动， 计算刀具中心轨迹 ， 控制刀具沿刀具中心轨迹移动 ， 加工出所需要的工件轮廓， 加工出所需要的工件轮廓 ， 编程时避免计算复杂的 刀心轨迹。 刀心轨迹。 指令说明： 指令说明 ：（1） X__ Y__ 表示刀具移动至工件轮廓 上点的坐标值； 上点的坐标值； （2）D__为刀具半径补偿寄存器地址符，寄存器存储 D__为刀具半径补偿寄存器地址符， 为刀具半径补偿寄存器地址符 刀具半径补偿值； 刀具半径补偿值； 通过G00或 01运动指令建立刀具半径补偿 运动指令建立刀具半径补偿。 （3）通过G00或G01运动指令建立刀具半径补偿。
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数控铣床编程
如图所示， 刀具由O 例 ： 如图所示 ， 刀具由 点至A点 点至 点 ， 采用刀具半 径左补偿指令G41后 ， 径左补偿指令 后 刀具将在直线插补过程 中向左偏置一个半径值， 中向左偏置一个半径值 ， 使刀具中心移动到B点 使刀具中心移动到 点 ： 为刀具半径偏置代码， D01为刀具半径偏置代码 ， 01 为刀具半径偏置代码 偏置量（ 刀具半径） 偏置量 （ 刀具半径 ） 预 先 寄 存 在 D01 指 令 指 定 的寄存器中。 的寄存器中。 G41G01X50.Y40.F100. D01
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数控铣床编程
刀具半径补偿的作用
①由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径的变 也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数。 化，也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数。 减少粗、精加工程序编制的工作量。 ②减少粗、精加工程序编制的工作量。加工余量 的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、 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。 精加工各编制一个程序。
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数控铣床编程
刀具半径补偿的作用
粗粗粗刀刀粗粗R＝R＋d r
精粗粗刀刀刀刀 粗粗粗刀刀刀刀
d
精粗粗精刀
粗精实粗刀精粗粗R
R精精刀精精刀刀粗粗 d
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数控铣床编程
取消刀具半径补偿指令
指令格式： 指令格式： G00 G40 X__ Y__ G01 指令功能 ： 取消刀具半径补偿 指令说明 ： (1)指令中的 指令中的X__ Y__表示刀具轨迹中取消刀具半 指令中的 表示刀具轨迹中取消刀具半 径补偿点的坐标值； 径补偿点的坐标值； (2)通过 通过G00或G01运动指令取消刀具半径补偿； 运动指令取消刀具半径补偿； 通过 或 运动指令取消刀具半径补偿 (3)G40必须和 必须和G41或G42成对使用。 成对使用。 必须和 或 成对使用
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数控铣床编程
所示方形零件轮廓,考虑刀补 例:所示方形零件轮廓 考虑刀补 所示方形零件轮廓
Y
刀刀刀刀程
坯料： 坯料： 40X40X40 切深:5mm 切深:5mm F:100mm/min
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刀刀刀刀
20
刀刀刀刀 刀刀 取取
编程刀刀 法法刀刀刀刀 刀刀刀刀
10 20 50 X
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S:500r/min
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数控铣床编程
O0903
G54 G90 G17 G21; G00 Z30.0 ; X0.0 Y0.0; S500.M03; Z1.0; G01 Z-5.0 F100.0;
由G17指定刀补平面 指定刀补平面
刀补引入， 刀补引入，由G41确 确 定刀补方向，由D01 定刀补方向， 指定刀补大小
G41 G01 X20.0 Y8.0 D01; G01 Y50.0; X50.0; Y20.0; X10.0 ; G40 G00 X0.0 Y0.0; G00Z30.M05 M30;
刀补进行中
由G40解除刀补 解除刀补 9
数控铣床编程
G41,G42,G40不能和 不能和G02,G03一起使用，只能与 一起使用， 不能和 一起使用 G00和G01一起使用，且刀具必须要移动。 一起使用， 和 一起使用 且刀具必须要移动。 2. 一般情况下，刀具半径补偿量应为正值，如果补 一般情况下，刀具半径补偿量应为正值， 偿为负， 正好相互替换。 偿为负，则G41和G42正好相互替换。 和 正好相互替换 3. 建立刀具半径补偿后，不能出现连续两个程序段 建立刀具半径补偿后， 无选择补偿坐标平面的移动指令， 无选择补偿坐标平面的移动指令，否则数控系统 可能产生过切现象。 可能产生过切现象。 4. 在补偿状态下，铣刀的直线移动量及铣削内侧圆 在补偿状态下， 弧的半径值要大于或等于刀具半径， 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，系统在执行程序段时将会产生报警， 会产生干涉，系统在执行程序段时将会产生报警， 停止执行。 停止执行。 1.
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数控铣床编程
毛坯： 材料： 毛坯：100X100X25 材料：铝块 要求：采用刀具半径补偿,加工一高 加工一高5mm的凸台 要求：采用刀具半径补偿 加工一高 的凸台
A (18.856, 36.667) B (28.284,10.000)
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数控铣床编程
刀具长度补偿
刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（ 方向 方向） 刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向（Z方向）的补 偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值 它使刀具在 方向上的实际位移量比程序给定值 增加或减少一个偏置量，这样当刀具在长度方向的尺 增加或减少一个偏置量， 寸发生变化时（如钻头刃磨后），可以在不改变程序 寸发生变化时（如钻头刃磨后），可以在不改变程序 ）， 的情况下，通过改变偏置量， 的情况下，通过改变偏置量，加工出所要求的零件尺 寸。
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数控铣床编程
G43 G44 G49
指令格式
G00(G01) Z__ H__
指令功能：对刀具的长度进行补偿 指令功能： 指令说明： )G43指令为刀具长度正补偿； 43指令为刀具长度正补偿 指令说明： (1)G43指令为刀具长度正补偿； )G44指令为刀具长度负补偿； 44指令为刀具长度负补偿 (2)G44指令为刀具长度负补偿； (3)G49指令为取消刀具长度补偿； (3)G49指令为取消刀具长度补偿； 指令为取消刀具长度补偿 (4)刀具长度补偿指刀具在 刀具长度补偿指刀具在Z (4)刀具长度补偿指刀具在Z方向的实际位移比程 序给定值增加或减少一个偏置值 。
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数控铣床编程
执行G43时，Z实际值 = Z指令值 + (H xx) 时 执行 指令值 执行G44时，Z实际值 = Z指令值 − (H xx) 时 执行 指令值 其中， (Hxx)是指 寄存器中的补偿量 ， 是指xx寄存器中的补偿量 其中 ， 是指 寄存器中的补偿量， 其值可以是正值或者是负值。 其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿 量取负值时， 的功效将互换。 量取负值时，G43和G44的功效将互换。 和 的功效将互换
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数控铣床编程
＋Z
G43
＋Z
G44
程程程程程程 实实实实程 程程程程程程
(Hxx)值
(Hxx)值
实实实实程
刀具长度补偿
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数控铣床编程
Z A O 100 10 B O’ C X¡’ 20 X
刀长补偿实例 16
数控铣床编程 设(H02)= 100 mm时： N1 G92 X0 Y0 Z0 设定当前点O为程序零点
N2 G90 G44 G00 Z10.0 H02 指定点A，实到点B N3 N4 G01 Z−20.0 F100. Z10.0 实际返回点B 实际返回点O 实到点C
N5 G49 G00 Z0 ...
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