1、数控铣床刀具补偿及编程数控铣床刀具补偿及编程一、数控铣床刀具补偿的含义一、数控铣床刀具补偿的含义 在数控铣床上，由于程序所控制的刀具刀在数控铣床上，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并不重合，它们在尺寸大小上存在一个刀具半刀具半径和刀具长短径和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加的差别，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。此来控制加工。二、数控铣床刀具补偿类型二、数控铣床刀具补偿类型v刀具半径补偿刀具半径补偿:补偿刀
2、具半径对工件轮廓尺寸的补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的影响影响.v刀具长度补偿刀具长度补偿:补偿刀具长度方向尺寸的变化补偿刀具长度方向尺寸的变化.三、刀具补偿的方法三、刀具补偿的方法人工预刀补：人工计算刀补量进行编程人工预刀补：人工计算刀补量进行编程机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。四、刀具半径补偿功能四、刀具半径补偿功能1、刀具半径补偿的作用、刀具半径补偿的作用在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复
3、杂，且人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。行刀具半径补偿。分为三步：分为三步：1、刀补的建立：、刀补的建立：在刀具从起点接在刀具从起点接近工件时，刀心轨迹从与编程近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置
4、量的过程。离一个偏置量的过程。2、刀补进行：、刀补进行：刀具中心始终与变刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。补取消。3、刀补取消：、刀补取消：刀具离开工件，刀刀具离开工件，刀心轨迹要过渡到与编程轨迹重心轨迹要过渡到与编程轨迹重合的过程。合的过程。刀 心 轨 迹法 向 刀 补 矢 量编 程 轨 迹刀 补 引 入刀 补 进 行 中202010501050刀 补 矢 量刀 补 取 消刀 心 轨 迹编 程 轨 迹B功 能 刀 补XYC功 能 刀 补aa90自 动 插 入刀 补 路 径处 理 尖 角人 工 增 加G 39指 令2、刀具半径补偿的过程、刀具半径补偿的
5、过程3、刀具半径补偿指令、刀具半径补偿指令刀具半径补偿刀具半径补偿G41，G42，G40v格式：格式：X Y X Z Y Z DG17G18 G19 G41G42G00G01执行刀补执行刀补X Y X Z Y Z G40G00G01取消刀补取消刀补X X、Y Y 、Z Z 值是建立补偿直线段的值是建立补偿直线段的终点坐标值终点坐标值；D D 为刀补号地址，用为刀补号地址，用D00D00D99D99来指定，它用来调用内来指定，它用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。存中刀具半径补偿的数值。指令的几点说明：指令的几点说明：（1）、）、G41刀径左补偿，刀径左补偿，G42刀径右补偿。刀径右补偿。刀补位
6、置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的。判断的。G40为取消刀补。为取消刀补。在前进方向 右侧补偿 补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向(b)补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向(a)刀具补偿方向(a)左刀补 (b)右刀补 顺铣顺铣逆铣逆铣（2）、在进行刀径补偿前，必须用）、在进行刀径补偿前，必须用G17或或G18、G19指定刀指定刀径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。取消的方式下进行，否则将产生报警。（3）、刀补的引入和取消要求应
7、在）、刀补的引入和取消要求应在G00或或G01程序段程序段，不要，不要在在G02/G03程序段上进行。程序段上进行。（4）、当刀补数据为负值时，则）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。功效互换。（5）、）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊指令不要重复规定，否则会产生一种特殊的补偿。的补偿。（6）、）、4、刀具半径补偿应用、刀具半径补偿应用 利用同一个程序、同一把刀具，通过设置利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大不同大小的刀具补偿半径值小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法而逐步减少切削余量的方法来达到粗、精加工的目的。来达到粗、精加工的目的。BACDCD
8、AB刀补取消算出点A.B.C.D的坐标，按这些点编程。再加上刀补引入和刀补取消的指令按轮廓ABCD编程人工预刀补编程机床自动刀补刀补引入R r=R+dd粗加工刀心轨迹精加工刀心轨迹粗加工刀补半径R粗铣实用刀具半径精铣刀具及刀补半径R精加工余量dG42编程轨迹刀心轨迹G41编程轨迹刀心轨迹（a）（b）（c）多把刀加工示例多把刀加工示例刀具基准刀具基准钻钻01101050扩扩T02铰铰T0360Z=0T01G90 G01 Z-50 F50.五、刀具长度补偿五、刀具长度补偿1、刀具长度补偿的作用：、刀具长度补偿的作用：用于刀具轴向用于刀具轴向(Z(Z向向)的补偿的补偿.使刀具在轴向的实际位移量比程序
9、给定值增加或使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置量减少一个偏置量.刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况下，通过改变偏置量达到加工尺寸下，通过改变偏置量达到加工尺寸.利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多次运行程序而实现。次运行程序而实现。2、刀具长度补偿的方法、刀具长度补偿的方法将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。通过通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表。方式
10、将刀具长度参数输入刀具参数表。执行程序中刀具长度补偿指令。执行程序中刀具长度补偿指令。3、刀具长度补偿指令、刀具长度补偿指令刀具长度补偿刀具长度补偿G43，G44，G49G43G44G00G01Z HG49G00G01Z （1）格式）格式G43 刀具长度正补偿刀具长度正补偿 G44 刀具长度负补偿刀具长度负补偿 G49取消刀长补偿取消刀长补偿 G43 G44 G49 均为模态指令均为模态指令 其中其中Z Z 为指令终点位置，为指令终点位置，H H为刀补号地址，用为刀补号地址，用H00H00H99H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。执行执
11、行G43时，时，（刀具长时，离开刀工件补偿）（刀具长时，离开刀工件补偿）Z实际值实际值=Z指令值指令值+（H xx）执行执行G44时，时，（刀具短时，趋近工件补偿）（刀具短时，趋近工件补偿）Z实际值实际值=Z指令值指令值-（H xx）其中（其中（Hxx）是指）是指xx寄存器中的补偿量，寄存器中的补偿量，其值可以是正值或者其值可以是正值或者是负值。当刀长补偿是负值。当刀长补偿量取负值时，量取负值时，G43和和G44的功效将互换。的功效将互换。实际到达点程序中指令点实际到达点程序中指令点1 02 0 02 0G43G44（Hxx）值（Hxx）值+Z+Z+Z+X+XOBACO实 际 到 达 点程 序
12、 中 指 令 点实 际 到 达 点程 序 中 指 令 点1 02 0 02 0G 4 3G 4 4（H x x）值（H x x）值+Z+Z+Z+X+XOBACO设（设（H02）=200 mm时时 N1 G92 X0 Y0 Z0 设定当前点设定当前点O为程序零点为程序零点N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 指定点指定点A，实到点，实到点B N3 G01 Z-20.0 实到点实到点C N4 Z10.0 实际返回点实际返回点B N5 G00 G49 Z0 实际返回点实际返回点O示例示例 1使用使用G43、G44相当于平移了相当于平移了Z轴原点。轴原点。即将坐标原点即将坐标原点O平移到了
13、平移到了O点处，点处，后续程序中的后续程序中的Z坐标均相对于坐标均相对于O进进行计算。使用行计算。使用G49时则又将时则又将Z轴原点轴原点平移回到了平移回到了O点。点。在机床上有时可用提高在机床上有时可用提高Z轴位置轴位置的方法来校验运行程序。的方法来校验运行程序。实 际 到 达 点程 序 中 指 令 点实 际 到 达 点程 序 中 指 令 点1 02 0 02 0G 4 3G 4 4（H x x）值（H x x）值+Z+Z+Z+X+XOBACO示例示例2 使用使用01,T02,T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加号刀具对工件进行钻、扩、铰加工编程时选工编程时选01刀具为标准刀具长度刀具为标准刀
14、具长度.试写出用试写出用 G43、G44 指令对指令对T02,T03刀具向下快速移动刀具向下快速移动100mm时时,进行长进行长度补偿的程序段度补偿的程序段,并说明存储器中的补偿值是多少并说明存储器中的补偿值是多少?刀具刀具的实际位移是多少的实际位移是多少?01T02T0310104、刀补编程举例、刀补编程举例R15R10252 86 0150302 030251 0R10150对刀点1 6 0刀补引入刀补取消8754 51 2 0刀座2 0采用刀座对刀后来安装刀具wZYXXG42w（H01）=45（D01）=8%0004G92 X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X10
15、0.0 Y60.0 G43 Z-2.0 H01 S100 M03 G42 G01 X75.0 D01F100 X35.0 G02 X15.0 R10.0 G01 Y70.0 G03 X-15.0 R15.0 G01 Y60.0 G02 X-35.0 R10.0 G01 X-75.0 G09 Y0 主程序号主程序号建立工件坐标系建立工件坐标系绝对值方式，快进到绝对值方式，快进到X=100，Y=60指令高度指令高度Z=-2，实际到达高，实际到达高Z=-43处处刀径补偿引入，插补至刀径补偿引入，插补至X=75，Y=60直线插补至直线插补至 X=35，Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X=15，Y=60直
16、线插补至直线插补至 X=15，Y=70 逆圆插补至逆圆插补至 X=-15，Y=70 直线插补至直线插补至 X=-15，Y=60顺圆插补至顺圆插补至 X=-35，Y=60直线插补至直线插补至 X=-75，Y=60直线插补至直线插补至 X=-75，Y=0处，处，程序单程序单 G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直线插补至直线插补至 X=45，Y=45直线插补至直线插补至 X=75，Y=20直线插补至直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至
17、（取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，）的下刀处，快速抬刀至快速抬刀至Z=120的对刀点平面的对刀点平面快速退刀至对刀点快速退刀至对刀点主轴停，主轴停，程序结束，复位。程序结束，复位。程序单程序单 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采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，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。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
18、只需改变刀具补偿量即可。刀具仅只需改变刀具补偿量即可。钻孔加工举例钻孔加工举例83 51 83 032 02 03 03 06030120OO13161011122345789#1#2#3+Y+X+X+Z对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀具比理想刀具短具比理想刀具短8mm,若设定（若设定（H01）=8mm，（H02）=8mm%0005N1 G91 G00 X120.0 Y80.0N2 G43 Z-32.0 H01 S630 M03 (或或G44 Z-32.0 H02)N3 G01 Z-21.0 F120N4 G04 P1
19、000N5 G00 Z21.0N6 X90.0 Y-20.0N7 G01 Z-23.0 F120N8 G04 P1000N9 G00 Z23.0主程序号主程序号增量编程方式，快速移到孔增量编程方式，快速移到孔#1正上方。正上方。理想刀具下移值理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值，实际刀具下移值Z=-40下移到离工件上表面距离下移到离工件上表面距离3mm的的安全高度平面。主轴正转安全高度平面。主轴正转以工进方式继续下移以工进方式继续下移21mm孔底暂停孔底暂停1s。快速提刀至安全面高度。快速提刀至安全面高度。快移到孔快移到孔#2的正上方。的正上方。向下进给向下进给23mm，钻通孔，钻通孔#2
20、。孔底暂停孔底暂停1s。快速上移快速上移23mm，提刀至安全平面。，提刀至安全平面。程序单程序单N10 X-60.0 Y-30.0N11 G01 Z-35.0 F120N12 G49 G00 Z67.0N13 X-150.0Y-30.0 N14 M05 M02 快移到孔快移到孔#3的正上方。的正上方。向下进给向下进给35mm，钻孔，钻孔#3。理想刀具快速上移理想刀具快速上移67mm，实际刀具上，实际刀具上移移75mm，提刀至初始平面。，提刀至初始平面。刀具返回初始位置处。刀具返回初始位置处。主轴停，程序结束。主轴停，程序结束。程序单程序单从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将在后面的章节中逐步介绍。在后面的章节中逐步介绍。返回上层返回上层
