数控车床刀尖圆弧半径补偿
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
数控车床刀尖圆弧半径补偿
数控车床刀尖圆弧半径补偿真实的刀具刃是由圆弧构成的（刀尖半径）就像右图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会 带来误差。
偏置功能命令切削位置刀具路径 G40取消刀具按程序路径的移动 G41右侧刀具从程序路径左侧 移动G42左侧刀具从程序路径右侧移动补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里 的半径矢量不重合。
因此， …不会发生问题。
不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的 （刀尖半径）就像右图所示，在圆弧插补和攻 螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。
2.偏置功能命令切削位置刀具路径G40取消刀具按程序路径的移动 G41右侧刀具从程序路径左侧移动 G42 左侧刀具从程序路径右侧移动 补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向， 它总是与切削表面法向里 的半径矢量不重合。
因此，补偿的基准点是刀尖中心。
通常，刀具 I'-度和刀尖半径的补偿是按一个基准点来测量刀具长度刀尖半径i- i r i 1R ，以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数 （0-9）。
洋3这些 内容应当事前输入刀具偏置文件。
论这个命令是不是带圆弧插补， “刀尖半径偏置” 应当用 G00或者G01功能来下达命令或取消。
不 刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。
因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成； 并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。
反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过。
刀尖半径补偿编程原则一、 将刀具的刀尖圆角半径值及刀具的指向编码数存入刀具偏置文档的相应偏置序号处，偏置序号必须先于刀尖半径补偿激活。
二、 为了激活刀尖半径补偿，再一个或两个坐标轴都处于非 切削状态的直线运动段中编入 G41或G42至少其中一个坐标轴的移动编程量大于或等于刀尖圆角半径值。
三，进入和退岀工件切削时必须垂直于工件表面。
四，刀尖半径补偿在下列的工作模式中不起作用： G32 G34 G71、G72、G73 G74 G75 G76 G92 五，若在G90 G94固定循环中使用刀尖半径补偿，刀尖半径补偿必须先于在刀具刃国三 尖利时, 切削进程按照程序指定的形状执行假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。
数控车床刀尖圆弧半径补偿
数控车床刀尖圆弧半径补偿
G42 G41
G41
G42
G42判断方法 G41/ G42判断方法
数控车床刀尖圆弧半径补偿
刀尖圆弧半径补偿的引入
刀尖圆弧半径补偿的取消
数控车床刀尖圆弧半径补偿
注意： （1）执行刀尖圆弧半径补偿G41或G42的指令后，刀尖 圆弧半径补偿将持续对每一编程轨迹有效； （2）若要取消刀尖圆弧半径补偿，则需要在某一编程 轨迹的程序行前加上G40指令，或单独将G40作程序行书 写； （3）刀尖圆弧半径补偿的引入和取消不应在G02、G03 圆弧轨迹程序行上实施； （4）刀尖圆弧半径补偿引入和取消时，刀具位置的变 化是一个渐变的过程； （5）当输入刀尖圆弧半径补偿数据时给的是负值，则 G41、G42互相转化；
第十二节 数控车床刀尖圆弧半径补偿
数控车床刀尖圆弧半径补偿
一、数控车床中的刀尖圆弧半径补偿原理
假想刀尖
数控车床刀尖圆弧半径补偿
刀尖圆弧半径的影响
数控车床刀尖圆弧半径补偿
加工圆锥面 刀尖圆弧半径的影响
数控车床刀尖圆弧半径补偿
加工凸凹圆弧 刀尖圆弧半径的影响
数控车床刀尖圆弧半径补偿
二、数控车床中的刀尖圆弧半径补偿指令及格式 G41/ G42 G00/ G01 ……； ……； G40 G00/ G01 X＿ X＿ Z＿； 建立刀尖圆弧半径补偿 刀尖圆弧半径补偿的执行 取消刀尖圆弧半径补偿
Z＿；
说明： 说明： 41-G41-- 左偏刀具半径补偿 ， 按程序路径前进方向刀具偏在零件左侧进给 。 42--右偏刀具半径补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件右侧进给。 --右偏刀具半径补偿 G42--右偏刀具半径补偿，按程序路径前进方向刀具偏在零件右侧进给。 40--取消刀具半径补偿。 --取消刀具半径补偿 G40--取消刀具半径补偿。 当系统执行到含T代码的程序指令时， 当系统执行到含T代码的程序指令时，仅仅是从中取得了刀具补偿的寄存器地 址号(其中包括刀具几何位置补偿和刀具半径大小) 址号(其中包括刀具几何位置补偿和刀具半径大小)，此时并不会开始实施刀 尖半径补偿。只有在程序中遇到G41 G42、G40指令时 G41、 指令时， 尖半径补偿。只有在程序中遇到G41、G42、G40指令时，才开始从刀库中提取 数据并实施相应的刀径补偿。 数据并实施相应的刀径补偿。
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。
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。
数控车床刀尖圆弧半径补偿市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
练习：
加工如图所示零件，已知毛坯为 φ60×75，材料45钢，试编制加工程序。
（4）、G41、G42指令不要反复要求，不然会产生一种 特殊旳补偿。
⑸刀具补偿旳编程实现 1>刀径补偿旳引入（首次加载）：
❖刀具中心从与编 程轨迹重叠到过分 到与编程轨迹偏离 一种偏置量旳过程.
2>刀径补偿进行
刀具中心一直与编程 轨迹保持设定旳偏置 距离.
3>刀径补偿旳取消
❖刀具中心从与编 程轨迹偏离过分到 与编程轨迹重叠旳 过程.
刀径补偿旳引入和考虑刀尖半径补 偿
D
C （24，-24）
O
%0001 N1T0101 N2M03 S400 N3G00 X40.0 Z5.0 N4G00 X0.0 N5G42 G01 Z0 F60 (加刀补) N6G03 X24.0 Z-24 R15 N7G02 X26.0 Z-31.0 R5 N8G40 G00 X30 (取消刀补) N9G00 X45 Z5 N10M30
动轨迹，只按零件轮廓编程。
➢ 使用刀具半径补偿指令。
➢ 在控制面板上手工输入刀具补偿值。
➢ 执行刀补指令后，数控系统便能自动地计算出刀
具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即刀具自 动偏离工件轮廓一种补偿距离，从而加工出所要 求旳工件轮廓。
刀尖方位旳设置
➢ 车刀形状诸多，使用时安装位置也各异，由此决定刀
数控车床刀尖圆弧半径补偿
知识回忆
刀具补偿：刀具旳几何补偿
（TXXX实现）
偏置补偿 磨损补偿
提问：刀具补偿除了刀具旳 几何补偿外还有别旳补偿吗？
刀具补偿除了刀具几何补偿外 还有刀具旳半径补偿。
⑴刀具半径补偿旳目旳
➢ 若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖，其 编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。
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。
刀尖圆弧半径补偿在数控车削中的使用
刀尖圆弧半径补偿在数控车削中的使用一、刀尖圆弧半径补偿的目的在编制数控车削加工程序中,我们常将车刀刀尖看成一个点如图1a中的A点,但是在实际使用中,为降低被加工工件的表面粗糙度,减少刀具磨损,提高刀具使用寿命,通常将刀尖磨成圆弧(圆弧半径一般为0.2～1.6),如图1b所示。
那么实际切削时真正起作用的切削刃是刀尖圆弧上和工件加工轮廓相切的各切点,加工工件形状不同,刀尖圆弧上的切削点就不同,如图2。
刀具切削圆弧和圆锥面时的切削点是不同的点,编程时如仍按理想点编制的轨迹,切削就会产生加工表面的尺寸和形状误差。
对于这种情况,我们可以采用刀尖圆弧半径补偿的方法,把刀尖圆弧的半径和刀尖圆弧的位置等参数输入到刀具数据库内,编程时可以按工件轮廓编程,数控系统就会自动计算刀尖圆弧中心轨迹,控制刀心轨迹进行切削加工,这样就可以消除由于刀尖圆弧而引起的加工误差,从而加工出符合图样要求的零件。
二、刀尖圆弧半径补偿的使用方法刀尖圆弧半径补偿量可以通过刀具补偿设置画面设定,T 指令要与刀具补偿编号相对应,并且要输入假想刀尖位置序号。
假想刀尖位置序号共有10个如图3所示。
G41为刀尖圆弧半径左补偿G42为刀尖圆弧半径右补偿G40为取消刀尖圆弧半径补偿三、刀尖圆弧半径补偿的判别方法顺走刀方向看,刀具在工件左侧为左补偿即G41;刀具在工件右侧为右补偿即G42。
建立或取消刀尖圆弧半径补偿只能在G00或G01状态下进行,不能用G02或G03进行。
在多重复和循环中粗车时不能加上刀补,只能是在精车路径中加上刀尖圆弧半径补偿,在实际编辑程序时,要考虑精加工余量问题,要留有足够的精加工余量,才能在加工圆弧和锥度时不产生过切或欠切现象。
从而保证零件的加工精度。
由于G41、G42是模态G代码,所以刀补使用完后一定要注意及时取消,且取消时一定使刀具离开工件一个刀尖半径值以上的距离,保证刀具安全离开工件。
四、编程实例用刀尖圆弧半径为0.8的车刀精加工程序如图4所示。
数控车床刀尖圆弧半径补偿方向的判断
于 淼
新 乡 河南 ４ ５ ３ ０ ０ ０ ） （ 河 南经济 贸易高级技 工学校
摘 要： 数控编程 是按 照车刀 的刀位点编制 的， 数控 系统控 制进给伺服 系统进给也是依据 刀位 点，通常刀位 点就是车刀刀尖 。 但 是 实际加工 中车刀刀尖并非是一个 “ 点” ， 而是一段 小圆弧 ， 一般 用刀尖半径来衡 量． 刀尖半径补偿是擞 啦 车削 加 工中的一个重要 问 题， 不同的数控车床有 不同的刀 架，刀尖半径 补偿 判断方法就不同， 判 断补偿 的方向成为一个关键技 术 问题 。本文结合 实际加 工经验和教 学经验就车刀 刀尖半径补偿方向 的判 断这个关键技术 问题进行分析并 总结 出判 断的方法 。 关键词 ：刀尖 圆弧半径补偿 判断 方向
不能是 Ｇ ０ ２或 Ｇ ０ ３ 。
Ｎ１ Ｔ ０ １ ０ １ ； 换 刀号，确 定坐标系 Ｎ２ Ｍ０ ３￥ １ ２ ０ ０ ； 主轴 以 １ ２ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ正 转 Ｎ３ Ｃ Ｏ Ｏ Ｘ４ ０ Ｚ ２ ； 到程序 的起 点位 置 Ｎ４ Ｇ ０ ０ ＸＯ ； 刀具移 到工件中心 Ｎ５ Ｇ ０ １ Ｇ ＿ ４ ２ Ｚ ０ Ｆ ６ ０ ； 加入刀尖圆弧半径补偿 ，工进 Ｎ６Ｇ Ｏ ３ Ｕ２ ４ Ｗ－ ２ ４Ｒ １ ５ ； 加工 Ｒ１ ５圆弧段 Ｎ７（ ２ Ｘ２ ６ Ｚ ． ３ １ Ｒ ５ ： 加工 Ｒ ５的圆 弧 段 Ｎ８ Ｇ Ｏ １ Ｚ ． ４ ０ ； 加 工 ２ ６外 圆 Ｎ９ Ｇ ０ ０Ｘ３ ０ ； 退 出已加工表面 Ｎ１ ０ Ｇ ４ ０ Ｘ４ ０ Ｚ ５ ； 取消半径补偿 ，返 回程序起 点 Ｎ１ １ Ｍ３ ０ ； 主轴停 ，主程序结束并复位 ５ ． 结束语 当进行刀尖 圆弧半径补偿 时判 断方 向性 的步骤 ： ｆ １ ） 确定坐标系即判定是前置刀架还是后置刀架 。 （ ２ ） 确定走刀即判定刀具进给方 向。 （ ３ ） 确定刀尖 圆弧半径补偿 方 向即依据 右手定 则判 定刀具 刀 尖 圆弧 半径补偿 的方 向，左补偿还 是右补偿 。 （ ４ ） 确定 （ ３ ４ １ 还是 （ ３ ４ ２ ，即依据数控 编程 规则确定指令 。 按 照这样 的判 断步骤进行 ， 就不难判 断出加工 时是左 刀尖圆 弧半径 补偿 还是右刀尖圆弧半径补 偿，进而 确定采用 Ｇ ４ １还是 Ｇ４ ２进行补偿 ，这样在编程和加工过程 中也就不会产生错误 ，提 高 了编程的效率和工件的成品率。在教学中合理使用刀具补偿 ， 使学生很快的解决了对刀补的迷茫 ， 在对刀补 的判 断上，也会做 到快而准确 ，提高 了实习教学质量 参考文献 ：
数控机床补偿功能
三、铣刀刀具半径补偿
数控铣床在切削中,由于刀具总有一定的半径，刀具中 心的运动轨迹与加工零件的实际轮廓并不重合。如图所示， 在加工内轮廓时，刀具中心偏离零件内轮廓表面一个刀具半 径值。在加工外轮廓时，刀具中心又偏离零件外轮廓表面一 个刀具半径值。此现象习惯上称为刀具半径补偿。根据ISO 标准，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右侧时，称为 右刀补，用G42表示。反之，称为左刀补，用G41表示。取 消刀尖半径补偿使用G40指令。使用时，编程人员只是在零 件程序中指明补偿要求即可。铣刀刀具半径补偿执行过程分 为刀补建立、刀补进行和刀补撤消三步，刀补仅在指定的两 维坐标平面进行。铣刀半径补偿应注意事项同车刀刀具补偿 要求。
五、数控误差补偿
数控机床在加工时，指令的输入、译码、计 算以及控制电机的运动都是由数控系统统一 控制完成的，从而避免了人为误差。但是， 由于整个加工过程都是自动进行的，人工几 乎不能干预，操作者无法对误差加以补偿， 这就需要数控系统提供各种补偿功能，以便 在加工过程中自动地补偿一些有规律的误差， 提高零件的精度。根据数控机床上加工误差 的主要来源其主要的解决方法如下。
刀具刀尖半径补偿的过程分为三步：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。如图为刀补的建立 与取消过程。
8．刀尖圆弧半径补偿还与车刀形状、刀尖位 置有关。车刀形状、刀尖位置各种各样，他 们决定加工时刀尖圆弧在工件的什么位置， 所以刀尖圆弧半径包括刀尖圆弧半径、车刀 形状和刀尖位置。车刀形状和刀尖位置共有9 种，如图 所示。车刀形状和刀尖位置分别用 参数L1~L9表示，并通过手工操作在参数设 置方式下输入到系统中。
刀尖圆弧半径补偿
刀具补偿编程时，认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧，为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。
大多数数控车床都具有刀具半径自动补偿功能（G41，G42），这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。
数控车床刀尖圆弧半径补偿时间:2007-7-7 9:23:00这些内容应当事前输入刀具偏置文件。
“刀尖半径偏置” 应当用G00 或者G01功能来下达命令或取消。
不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。
因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。
反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过。
刀尖半径补偿编程原则一, 将刀具的刀尖圆角半径值及刀具的指向编码数存入刀具偏置文档的相应偏置序号处,偏置序号必须先于刀尖半径补偿激活.二, 为了激活刀尖半径补偿,再一个或两个坐标轴都处于非切削状态的直线运动段中编入G41或G42,至少其中一个坐标轴的移动编程量大于或等于刀尖圆角半径值.三, 进入和退出工件切削时必须垂直于工件表面.四, 刀尖半径补偿在下列的工作模式中不起作用:G32,G34,G71,G72,G73,G74,G75,G76, G92.五, 若在G90,G94固定循环中使用刀尖半径补偿,刀尖半径补偿必须先于G90,G94指令激活.六, 若在G70精加工循环中使用刀尖半径补偿,刀尖半径补偿必须先于G70指令的执行,再定位到起始点处先激活七, 在刀具坐标轴运动离开工件时,刀尖参考点离开工件至少三倍于刀尖圆角直径值.在模具制造领域的25个常见问题解答1) 选择模具钢时什么是最重要的和最具有决定性意义的因素？成形方法－可从两种基本材料类型中选择。
A) 热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。
B) 冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。
刀尖圆弧半径补偿
二、刀尖圆弧半径补偿刀具的补偿功能是数控车床的一种主要功能，它分为刀具位置补偿和刀尖圆弧半径补偿，项目二中所讲的对刀就是为了建立刀具位置补偿，在此只讲述刀尖圆弧半径补偿。
1.刀尖圆弧半径补偿的目的在理想状态下，我们总是将尖形车刀的刀位点假象成一个点，即为假想刀尖，如图4-4（a）所示尖头刀。
但实际加工中的车刀，由于工艺或其它要求，刀尖往往不是一个理想的点，而是一段圆弧，如图4-4（b）所示。
该圆弧所构成的假想圆半径就是刀尖圆弧半径。
一般的不重磨刀尖刀片处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值。
即使是专门刃磨的“尖刀”其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不可能绝对是尖角。
因此，实际上真正的尖刀是不存在的，这里所说的刀尖只是一假想“刀尖”。
但是，编程计算点是根据理论刀尖（假想刀尖）A来计算的，相当于图4-4（a）中尖头刀的刀尖点。
提示实际加工中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假想刀尖是不存在的。
当加工与坐标轴平行的圆柱面和端面轮廓时，刀尖圆弧并不影响其尺寸或形状，只是可能在起点与终点处造成欠切，这可采用分别加导入、导出切削段的方法来解决。
但当加工锥面、圆弧等非坐标方向轮廓时，刀尖圆弧将引起尺寸或形状误差，出现欠切或过切，如图4-5所示。
因此，当使用带有刀尖圆弧半径的刀具加工锥面和圆弧面时，必须将假设的刀尖点的路径作适当的修改，使切削加工出来的工件能获得正确的尺寸，这种修正方法称为刀尖圆弧半径补偿。
注意图4-5中的锥面和圆弧面尺寸均比编程轮廓大，而且圆弧形状也发生了变化。
这种误差的大小不仅与轮廓形状、走势有关，而且与刀具刀尖圆弧半径有关。
如果零件精度较高，就可能出现超差。
现代数控车床控制系统一般都具有刀具半径补偿功能。
这类系统只需要按零件轮廓编程，并在加工前输入刀具补偿数据，通过在程序中使用刀具半径补偿指令，数控装置可自动计算刀具中心轨迹，并使刀具中心按此轨迹运动。
也就是说，执行刀具半径补偿后，刀具中心将自动在偏离工件轮廓一个半径值的轨迹上运动，从而加工出所要求的工件轮廓。
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。
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
浅谈在数控车床加工中刀尖圆弧半径补偿的应用
车床 ，编程 员可直接根据 零件轮廓形状进 行
五 、刀 尖 圆 弧 半 径 补偿 的意 义
控 系统控制该点 的运动轨迹 。然 而实际 编程 ，编程 时可假设 刀具 圆角半径 为零 ，在 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 。
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 圆角半径外 ，还 应输入假想刀 尖相对于 圆头 刀 具补偿 ，减少 了人力 物力 ，给车 间管理也
刀 尖在 ｘ、ｚ轴方 向上 都存 在位置 偏差 （ 如 刀中心的位置 ，这是 由于内 、外 圆车刀或左 、 带来 了很大 的益处 。简化的程序 帮助 刀具在
现 代数控系统一般都 有刀具 圆角半径 补 时 ，刀具 自动偏 离零件轮廓 的方 向也就不同 。
称 为假想 刀尖 ，该点是编 程时确定加 工轨迹 偿器 ，具有刀尖 圆弧半径 补偿功 能 （ 即Ｇ ４ １ 因此也要把代 表车刀形状和位 置的参数输 入 图１ 带圆弧刀尖 图 ２刀尖切削 左补偿 和 Ｇ ４ ２右补偿功能 ），对 于这类数 控 到存储 器中。
很 显然 假想 刀尖点 Ｐ与实 际切 削点 Ａ、Ｂ是 尖 圆弧 半径 Ｒ和刀尖方位 Ｔ 。加工过程 中 ，
不 同点 ，所 以如果在数控加 工或数控编 程时 数控系统根 据加工程序 和刀具圆弧半径 自动 刀 具 位 置 补 偿 的生 产 企 业 能 够 节 省 更 多 的 时 不对 刀尖 圆角半径进行补偿 ，仅按照工 件轮 计算假想刀尖轨迹 ，进行 刀具 圆角半径补偿 ， 间 ，对于加强企业 的竞 争 了来说是 尤为重要 廓进 行编制 的程序来加工 ，势必会产生加 工 完成零件 的加工 。刀具半 径变化时 ，不需修 的。株 洲硬质合金集 团作为我 国刀具 企业 的
图刀尖圆弧半径补偿方向a刀尖半径右补偿b刀尖
第4章 数控车床编程
N120 M98 P12001； N130 G00 Z-52； N140 G01 X0 F0.1； N150 G00 X40 T0200 M09； N160 G28 U2 W2； N170 M30；
O2001；（子程序） N010 G01 X20 F0.1； N020 G00 X32； N030 G00 W-8； N040 G01 X20 F0.1； N050 G00 X32； N060 M99；
2）M00指令必须单独设一程序段。
第4章 数控车床编程
2．选择停M01 格式：M01； 说明：在机床操作面板上有“选择停”开关，当该开关置ON 时，M01功能同M00，当该开关置OFF位置时，数控系统对 M01不予理睬。M01指令同M00一样，必须单独设一程序段。
3．程序结束M30、M02 格式：M30（M02）； 说明：M30表示程序结束，机床停止运行，并且系统复位， 程序返回到开始位置；M02表示程序结束，机床停止运行， 程序停在最后一句。M30或M02应单独设置一个程序段。
子程序返回格式：M99；
说明：
1）如果在一个加工程序的执行过程中又调用了另一个加工 程序，并且被调用的程序执行完后又返回到原来的程序，则 称前一个程序为主程序，后一个程序为子程序。用调用子程 序指令可以对同一子程序反复调用，该系统最多允许连续调 用子程序999次，当在主程序中调用了一个子程序时，我们 称之为1重嵌套。如果在子程序中又调用了另一个子程序， 则称为2重嵌套（如图4-32）。该系统只允许一重嵌套。
G65 H01 P#101 Q-#112；（#101=-#112）
2）加法。#i = #j＋#k 格式：G65 H02 P#i Q#j R#k； 例： G65 H02 P#101 Q#102 R#103；（#101=#102+#103）
数控车床刀尖圆弧半径补偿的原理和应用
数控车床刀尖圆弧半径补偿的原理和应用
杨会喜，高秀华
（沧州职业技术学院，河北 沧州 061000）
摘 要：数控编程是按照车刀的刀位点编制的，实际加工中车刀刀尖并不是一个“点”，而是一段小圆弧。本文分析了刀尖 圆弧半径对零件尺寸精度的影响，介绍了刀尖圆弧半 +- 径补偿的原理、补偿方法及应用中的注意事项。 关键词：数控车床；刀尖圆弧半径补偿；原理；注意事项
由于刀尖圆弧的存在，在对刀时，X 轴和 Z 轴两 个方向的对刀点分别是刀片圆弧的 X 轴和 Z 轴方向 上最突出的点，这时，数控系统就会以 X 轴和 Z 轴方 向上最突出的点的对刀结果综合确认一个点作为对 刀点，这正是与 X 轴和 Z 轴方向上最突出的点相切 的两条直线的交点，称之为假想刀尖，也就是刀具的 刀位点。数控系统正是以这个假想刀尖作为理论切 削点进行车削的，而假想刀尖在实际加工中是不存 在的。实际切削点是刀尖圆弧和切削表面的相切点， 随着切削位置的改变而改变，不可能通过对刀确定， 但是切削点与圆弧圆心的距离始终是刀尖圆弧半径 值。车端面时，切削轨迹垂直于机床轴线，实际切削 点为 X 轴方向上最突出的点，与假想刀尖点的 Z 坐 标值相同；车外圆面和内孔时，切削轨迹平行于机床 轴线，实际切削点为 Z 轴方向上最突出的点，与假想 刀尖点的 X 坐标值相同，如图 1 所示。因此，车刀刀
尖圆弧半径大小对端面和内、外圆柱面的直径没有 影响，但是在台阶的过渡处会有欠切现象。
假想刀尖 O R
外径切削点 Z
端
刀具
面
切
削
点
X
图 1 车刀示意图
1.1.2 刀尖圆弧半径对加工锥面、圆弧面和曲面类零 件表面的影响
当加工锥面和圆弧面时，切削轨迹与机床轴线 既不垂直也不平行，实际切削点与假想刀尖点的 X、 Z 坐标都不同。加工锥面时，假想刀尖沿着轮廓运动， 实际圆弧切削点与编程轨迹有一个固定的距离，实 际圆弧切削点的轨迹与机床主轴的角度和假想刀尖 的轨迹与机床主轴的角度相同，所以刀尖圆弧半径 对圆锥的锥度没有影响，而外圆锥面会造成固定数 值的欠切，导致锥面直径的尺寸偏大，内圆锥面会造 成固定数值的过切，导致锥面直径的尺寸偏小。对于 圆弧面加工，如果是不过象限的圆弧加工会造成欠 切或过切，如果是过象限的圆弧加工欠切和过切二 者兼有，而且欠切量和过切量随着轮廓位置的变化 而变化。所以刀尖圆弧半径会影响圆弧的圆度和圆 弧半径的大小，而且刀尖圆弧半径越大，加工误差越 大，如图 2 所示。
浅谈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作者：郭鹏飞来源：《信息教研周刊》2013年第03期在数控车削加工中，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）。
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数控车床刀尖圆弧半径补偿
真实的刀具刃是由圆弧构成的 (刀尖半径) 就像右图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。
偏置功能命令切削位置刀具路径G40取消刀具按程序路径的移动G41右侧刀具从程序路径左侧移动 G42左侧刀具从程序路径右侧移动补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里
的半径矢量不重合。
因此，...
1. 格式G41 X_ Z_; G42 X_ Z_; 在刀具刃尖利时，切削进程按照程序指定的形状执行不会发生问题。
不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的 (刀尖半径) 就像右图所示，在圆弧插补和攻螺纹的
情况下刀尖半径会带来误差。
2. 偏置功能命令切削位置刀具路径G40取消刀具按程序路径的移动G41右侧刀具从程序路径左侧移动 G42左侧刀具从程序路径右侧移动补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里
的半径矢量不重合。
因此，补偿的基准点是刀尖中心。
通常，刀具度和刀尖半径的补偿是按一个假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。
把个原则用于刀具补偿，应当分别以 X 和 Z 的
基准点来测量刀具长度刀尖半径 R，以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数 (0-9)。
这些内容应当事前输入刀具偏置文件。
“刀尖半径偏置” 应当用 G00 或者 G01功能来下达命令或取消。
不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。
因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。
反之，要在切削进程
之后用移动命令来执行偏置的取消过。
刀尖半径补偿编程原则
一、将刀具的刀尖圆角半径值及刀具的指向编码数存入刀具偏置文档的相应偏置序号处，偏置序号必
须先于刀尖半径补偿激活。
二、为了激活刀尖半径补偿，再一个或两个坐标轴都处于非切削状态的直线运动段中编入G41或G42，
至少其中一个坐标轴的移动编程量大于或等于刀尖圆角半径值。
三，进入和退出工件切削时必须垂直于工件表面。
四，刀尖半径补偿在下列的工作模式中不起作用：G32、G34、G71、G72、G73、G74、G75、G76、G92。
五，若在G90、G94固定循环中使用刀尖半径补偿，刀尖半径补偿必须先于G90、G94指令激活。
六，若在G70精加工循环中使用刀尖半径补偿、刀尖半径补偿必须先于G70指令的执行、再定位到起
始点处先激活。
七、在刀具坐标轴运动离开工件时，刀尖考点离开工件至少三倍于刀尖圆角直径值。
数控车削加工中刀尖圆弧半径
补偿有关问题
摘要：车刀刀尖半径补偿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，根据不同功能的数控系统进行刀尖半径补偿方法等进行介绍。
关键词：数控加工刀尖半径补偿编程
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1a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0.4—1.6之间），如图1b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。
(a) (b)
图1 圆头刀假想刀尖
二、假想刀尖的轨迹分析与偏置值计算
用圆头车刀进行车削加工时，实际切削点A和B分别决定了X向和 Z向的加工尺寸。
如图2所示，车削圆柱面或端面（它们的母线与坐标轴Z或X平行）时，P点的轨迹与工件轮廓线重合；车削锥面或圆弧面（它们的母线与坐标轴Z或X不平行）时，P点的轨迹与工件轮廓线不重合，因此下面就车削锥面和圆弧面进行讨论：
图2 刀尖圆弧半径的影响
1、加工圆锥面的误差分析与偏置值计算
如图3a所示，假想刀尖P点沿工件轮廓CD移动，如果按照轮廓线CD编程，用圆角车刀进行实际切削，必然产生CDD1C1的残留误差。
因此，实际加工时，圆头车刀的实际切削点要移至轮廓线CD，沿CD移动，如
图3b所示，样才能消除残留高度。
这时假想刀尖的轨迹C2D2与轮廓线CD在X向相差ΔX，Z向相差ΔZ。
设刀具的半径为r，可以求出：
图3 圆头车刀加工圆锥面
2、加工圆弧面的误差分析与偏置值计算
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）。
如果按假想刀尖轨迹编程，则要以图中所示
的圆弧C1D1或C2D2（虚线）有关数进行程序编制。
图4 圆头车刀加工90°凸凹圆弧
三、刀尖圆角半径补偿方法
现代数控系统一般都有刀具圆角半径补偿器，具有刀尖圆弧半径补偿功能（即G41左补偿和G42右补偿功能），对于这类数控车床，编程员可直接根据零件轮廓形状进行编程，编程时可假设刀具圆角半径为零，在数控加工前必须在数控机床上的相应刀具补偿号输入刀具圆弧半径值，加工过程中，数控系统根据加工程序和刀具圆弧半径自动计算假想刀尖轨迹，进行刀具圆角半径补偿，完成零件的加工。
刀具半径变化时，不需修改加工程序，只需修改相应刀号补偿号刀具圆弧半径值即可。
需要注意的是：有些具有G41、G42功能的数控系统，除了输入刀头圆角半径外，还应输入假想刀尖相对于圆头刀中心的位置，这是由于内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同。
当数控车床的数控系统具有刀具度补偿器时，直接根据零件轮廓形状进行编程，加工前在机床的刀具长度补偿器输入上述的ΔX和ΔZ的值，在加工时调用相应刀具的补偿号即可。
对于有些不具备补偿功能经济型数控系统的车床可直接按照假想刀尖的轨迹进行编程，即在编程时给出假想刀尖的轨迹，如图3b和图4所示的虚线轨迹进行编程。
如果采用手工编程计算相当复杂，通常可利用计算机绘图软件（如[url=/machine/softedu/、CAXA[url=/electron/]电子[/url]图版等）先画出工件轮廓，再根据刀尖圆角半径大小绘制相应假想刀尖轨迹，通过软件查出有关点的坐标来进行编程；对于较复杂的工件也可以利用计算机辅助编程（CAM），如用CAXA数控车软件进行编程时，刀尖半径补偿有两种方式：编程时考虑半径补偿和由机床进行半径补偿，对于有些不具备补偿功能数控系统应该采用编程时考虑半径补偿，根据给出的刀尖半径和零件轮廓会自动计算出假想刀尖轨迹，通过软件后置处理生成假想刀尖轨迹的加工程序。
对于这类数控系统当刀具磨损、重磨、或更换新刀具而使刀尖半径变化时，需要重新计算假想刀尖轨迹，并修改加工程序，既复杂烦琐，又不易保证加工精度。
四、结束语
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。
由于目前数控系统的功能参差不齐，针对不同类型数控系统，在实际应用中采取方法也不同，有些在编程时就要考虑半径补偿，有些可在机床中进行半径补偿。