​數控加工（gōng）中心是怎樣進行刀具補償的？

加工中心用（yòng）來加工形狀複雜、工序多、精度要求較高的零件，因而加工一個（gè）零件需用幾把或十幾把刀具甚至更多。由於每把刀具的直徑大小和長度都是不（bú）同的，在對被加工零件確定工件坐標係零點後，有必要引入刀（dāo）具補償功（gōng）能，以保證在加工過程中各把（bǎ）刀下降到正確的高度和以（yǐ）正確的刀具路徑進行切削加工。

刀具補償（cháng）可分為（wéi）刀具長度補償（cháng）和刀具半徑補（bǔ）償。長度補償是指主軸軸向的補償,也就（jiù）是銑（xǐ）刀軸向的補償，而對於銑刀徑向的補償,也就（jiù）是每把銑刀（dāo）直（zhí）徑大小不（bú）一樣,在直（zhí）徑方向的補償叫半徑補償。

一（yī）、刀具半徑補償

1. 刀具半徑補（bǔ）償意義

數（shù）控加工中心在程序運行（háng）時將刀（dāo）具當做一個點做軌（guǐ）跡（jì）運動。比如用刀具R3銑邊長100的正（zhèng）方形凸台時，程序按邊長100的正方形尺寸輸入，而刀具軸（zhóu）心的軌跡是邊長106的正方形，則工件上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方（fāng）形。假如不用（yòng）刀具（jù）半徑補償功能，則加工時刀具軸心的軌跡是邊長100的正方形，則工件上銑削出的是邊（biān）長為94的正方形凸台，不符合圖紙尺寸的要求。

2. 指令（lìng）格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀具半徑左補償

G42：刀具半徑右補償

半（bàn）徑補償僅能在規定的坐標平麵內進（jìn）行，使用平麵選擇指令G17、G18或G19可分別選擇XY、ZX或YZ平麵為補償平麵（miàn）。半徑補償（cháng）必須規定補償號，由（yóu）補償號D存入刀具半徑值，則在執行上述指令時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補償（cháng）值。由於刀補的建立必須在包含運動的程序段（duàn）中完成，因此以上格式中，也寫入了G00(或G01)。在程序結束前應取消補償。

3. 刀具半（bàn）徑補償（cháng）的應用

刀具（jù）半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由於B功能刀（dāo）具半徑補償（cháng）隻根據本段（duàn）程序進行刀補計算，不（bú）能解決程序段（duàn）之（zhī）間的過渡（dù）問題（tí），要求將工件輪廓處理（lǐ）成圓角過渡（dù），因（yīn）此（cǐ）工（gōng）件尖角（jiǎo）處工藝性不好；C功能刀具半徑補償能自動（dòng）處（chù）理兩程序（xù）段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓來編程，因此現（xiàn）代CNC數（shù）控機床幾乎都采用C功能（néng）刀具半徑補償。

刀具半徑補償（cháng）的方向怎麽樣判斷呢？判斷的（de）方法：“順（shùn）著刀具運行的方向”上看去刀具在工件的（de）左麵為左補（bǔ）償，刀具在工件（jiàn）的右麵為（wéi）右補償。補償可以（yǐ）為“負”，當刀具半徑補償取負值時，G41和G42的功能互換。

刀具的半徑值預（yù）先存入存儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一個程（chéng）序需（xū）用到幾把刀時，建議刀具號Txx和（hé）存儲器Dxx相對應，即（jí）T1號刀（dāo）具半徑補償值相應地使用D01號存儲器，這樣加工時不容易搞錯。執行刀具半徑補償後，數控係統自動計算，並使刀具按照計算結果自（zì）動補償。在加工的過程中，如果零件輪廓尺寸與圖紙尺（chǐ）寸有差別，就可（kě）以通過修正存儲器Dxx中的半徑補償值，再重新運行程序以達到要求（qiú）。取消刀具半徑補償用G40，也（yě）可（kě）用D00取（qǔ）消刀具半徑補償。

使用（yòng）中（zhōng）需注（zhù）意：建立、取消（xiāo）刀補時，G41、G42、G40指令必須與G00或G01指令共段，即使用G41、G42、G40指令的程（chéng）序段中必須同時使用G00或G01指令（lìng），而不得同時（shí）使用G02或G03，並且建立、取消刀補時所運（yùn）行的直線段的長度要大於所要補償的刀具半徑值，否則補償功能不起作用；而在補償方式中，寫入2個或更多刀具不移動的程序段（輔助功能，暫停等等），刀具將產生過（guò）切或欠削（xuē）。

二、刀具（jù）長度補償

1. 刀具長度（dù）補償的意義

例如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用（yòng）到兩把刀（dāo）,先用鑽（zuàn）頭鑽到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床（chuáng）已（yǐ）經設定（dìng）工（gōng）件零點，而（ér）編程時一般都（dōu）是讓刀具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是以鑽頭對（duì）刀（dāo）確定工（gōng）件座標係（xì）的Z原點，則鑽（zuàn）頭鑽削時（shí）不會撞刀。當換上鏜刀（dāo）時，如果（guǒ）沒有設定刀具長（zhǎng）度補（bǔ）償而程序中（zhōng）同樣設定快速下降到Z3.這（zhè）時當（dāng）鏜刀比鑽頭短時，就會出現（xiàn）鏜（táng）孔鏜（táng）不通的（de）現（xiàn）象，而當鏜刀比鑽頭長時就會出現撞刀。

不設定（dìng）刀具長（zhǎng）度補償（cháng）而在程（chéng）序中通過修改Z地址值來保證加工（gōng）零點的正確將會很容易出錯（cuò），因為程（chéng）序長了各段地址代碼值不統一是很（hěn）難檢查出錯誤的，而且在加（jiā）工的過程中若刀具磨損了需要修改程序，若一個（gè）零件加工過程中（zhōng）同一（yī）把刀要加工幾個不同的麵，那當這把刀磨損之後則要修改所（suǒ）有與這把刀相關的程序。而在（zài）編製程序中用上了刀具長（zhǎng）度補償指（zhǐ）令之後，當刀具磨損後，隻需在相應的（de）刀具長度（dù）補償號中修（xiū）改長（zhǎng）度補償值就可（kě）以了，不需要再修改程序，提高了工作效率，也（yě）保證了程序的安全運行（háng）。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係（xì）統規定除Z軸之外，其（qí）他軸也可以使用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻能同時加在一個軸上，要對補償軸進行切換，必須先取消對前麵軸的（de）補償。

（1）指令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度補償“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消刀具長度（dù）補償。

指令中用G43、G44指令偏移的方向，用H指令偏置量存儲器的偏置號（hào）；G43指令叫正向補償，即當用（yòng）G43對刀具長度補償值指定一（yī）個正值時，刀具按照（zhào）正（zhèng）向移動。G44指令叫負向補償，即當用G44對刀具長度補償值指定一個正值時，刀具按照負向移動。G43和G44是模態G代碼（mǎ）。它們一直有效，直（zhí）到指定同組的G代碼（mǎ）為止。執行程序前（qián），需在與地址H所對應的偏置量存儲器中，存入（rù）相應的（de）偏置值。以z軸補償為例，若（ruò）指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將所（suǒ）求結果作（zuò）為Z軸移動值。加工程序每調用不同的刀具的時候，都要先取消掉原先的刀具補償（cháng），再把新調用（yòng）的（de）刀具長度補（bǔ）償進去；而在程序結束前（qián）也要記得插入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀具長度補償功能與其他指令的關係

（1）刀具長度補償（cháng）與半徑補償功能的關係

如果在零件的數控加工程序中，既有刀具長度補償又有刀具半徑補償(在控（kòng）製器中補償)指令時（shí），必須把含有長度補償的程序段寫在含有半徑補償的程序段前麵，否則半徑補償無效（xiào）

例（lì）如:在下麵的程序段中（zhōng）：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不執行刀具半徑補償若（ruò）改為（wéi）：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行（háng）刀具（jù）半徑係統又執行刀具長度補償指令。

（2）刀（dāo）具長度（dù）補償與其它指令的關係

a.G43,G44指令隻能用於直線運動之中，在非直線運動（dòng）語句中使用時會產生報（bào）警；

b.G43,G44為同組模態指（zhǐ）令，它們會自動（dòng）取消上次刀（dāo）具長度補償而不需要用專門的G49指令，為了安全起（qǐ）見，在一把刀（dāo）加工結束或程（chéng）序段結束時，都應取（qǔ）消刀具（jù）長度補償；

c.刀具長度補償必須伴隨獨立的（de）插補運動(GOO,GO1,G81,G83等（děng）)才能有效。

4. 刀具長度補（bǔ）償值的（de）確定

不同的設（shè）備係統，有不同的對刀方式，而不（bú）同（tóng）的對刀方式，刀具長度補償（cháng）的（de）含意是不一樣的。如（rú）某加工中心係統，配上自動測量儀，它的長度補償是補償刀具的真正長度（dù），即主軸錐孔（kǒng）端麵中心至刀具刃口最底端的長度；而某係統（tǒng）中機上手動對刀時長度補償是指補償刀具（jù）從某一Z軸向基準高度下降到（dào）工件座標原點的距（jù）離，它補償的不是刀具的真正長度，而是刀具下降（jiàng）的距離。不同的刀具有不同的長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加工不同工件編程原點的零件時也有（yǒu）不同的長度補償值，這些不同的補償值可以分別寄存在不（bú）同的長度補償號H裏麵, 以備機床運行時程序隨時調用（yòng）。

（1）機（jī）內手動（dòng）對刀測量方式

讓Z軸回到機（jī）床參考點，這時機床座標（biāo）係中（zhōng）X，Y，Z軸（zhóu）數（shù）值都為（wéi）零，選擇（zé）一個工件座標係（G54～G59任選一個都（dōu）可），這時把Z值輸為零，再把刀具裝入主軸依次（cì）確定每把刀具與工件在機床坐標係中（zhōng）的Zo平（píng）麵相接觸，即利用刀尖(或刀具前端（duān）)在Z方（fāng）向上與工件坐標係原點的距離值作為長度補償值，即主（zhǔ）軸下降後（hòu）此時機床坐標係的Z坐標值直接作為每把刀的刀具（jù）長度補償值（zhí），注意數值的正負號不能漏。

（2）機外刀具（jù）自動預調儀測量方式

是在刀具預調儀上測出的（de）主軸端麵至（zhì）刀尖的距離，輸入CNC的（de）刀具長度偏置寄存器（qì）中作為刀長補償值，此時的刀長補償值是刀具的真正（zhèng）長（zhǎng）度，是正值。

（3） 自動測長裝置（zhì）十機內對刀方（fāng）式

設標準刀具（jù）的長度補償值為零，把在刀具預調儀上測出的各刀（dāo）具長度與標準刀具的長度之差分別作為每把刀的刀具長度補（bǔ）償值.其（qí）中，比標準刀具長的記為正值，比標準刀具（jù）短（duǎn）的補償值記為負值。

先通過機內對（duì）刀法測（cè）量出基準（zhǔn）刀在返回機床參考點（diǎn）時刀位點在Z軸方向與工件坐標係原點的距離（lí），並輸入工件編程座標係中。

5. 刀具長度補償值測量方式的比較

用機上手動測量方法測量（liàng）刀具長度補償值麻煩且需要很多占機調試時間，因（yīn）此效率低，但投資少. 當（dāng）用同（tóng）一把刀加工（gōng）其它的工（gōng）件時就要重新設置刀具長度補償值。

用機外刀具預調儀或自動測長裝置測量不占用有（yǒu）效機時，把刀具調整（zhěng）工作事先（xiān）在刀具預調儀上完成，而且機床在加工（gōng）運行時，還可（kě）在對刀儀上測量其它刀具的長度，不必因為在機床上對刀而占用機床運行時間，提高效率，充（chōng）分發揮加（jiā）工（gōng）中心的作用，但是需添置刀（dāo）具預（yù）調（diào）儀設備，成本（běn）較高。使用刀具長度作為刀長補償，可以同一把刀具（jù）加工不同工件（jiàn）而不需修改刀具長度補償值。