​數（shù）控加工中心是怎樣進行（háng）刀具補償的？

加（jiā）工中心用來加工形狀複雜、工序多（duō）、精度要求較（jiào）高的零件，因而加（jiā）工一個零件需用幾（jǐ）把或十幾把刀具甚至更多。由（yóu）於每把刀具的直徑（jìng）大小和長度都是不同的（de），在對被加（jiā）工零件（jiàn）確（què）定工件坐（zuò）標係零點後，有（yǒu）必要（yào）引入刀具補償功能，以保證在加工過程中各把刀下降到正確的高度和以正確的刀具路徑進行切削加工。

刀具補償可分為刀（dāo）具長（zhǎng）度補償和刀具半徑補償。長度補（bǔ）償是指主軸軸向的（de）補償,也就是銑刀軸向的補償，而對（duì）於銑（xǐ）刀徑（jìng）向的補償,也就是每把銑刀直徑（jìng）大（dà）小不一樣（yàng）,在直徑方向的補償叫半徑補償。

一、刀具（jù）半徑補償

1. 刀具半徑補（bǔ）償意義（yì）

數控加工中（zhōng）心（xīn）在程序運行（háng）時將刀具當做一個點（diǎn）做軌跡運動。比如用刀具R3銑邊長100的（de）正方形凸台時（shí），程序按邊長100的正方（fāng）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（jiàn）上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形（xíng）。假如不用刀具半徑補償（cháng）功能，則（zé）加工時刀具軸心的軌跡是邊長100的正方（fāng）形，則工件上銑削（xuē）出的是邊長為94的正方形凸台，不符合圖紙（zhǐ）尺寸的要求。

2. 指令格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀（dāo）具半徑左補償

G42：刀具半徑右補償

半徑補償僅能在規（guī）定的坐標平麵內進行，使用平麵選擇指令（lìng）G17、G18或G19可分別選擇XY、ZX或YZ平麵為補償（cháng）平麵（miàn）。半徑補償必須規定補償號，由補償號D存入刀具半徑值，則（zé）在執行（háng）上述指令時，刀具可自（zì）動左偏(G41)或右（yòu）偏(G42)一個（gè）刀（dāo）具半徑補償（cháng）值。由於刀補的建（jiàn）立必須在包含運動的程序段（duàn）中完成，因此以上格式中（zhōng），也寫入了G00(或G01)。在程序結（jié）束前應取消補（bǔ）償。

3. 刀具半徑補償的應用

刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由（yóu）於B功能刀（dāo）具半徑補償隻根據本段程序進行刀（dāo）補計算，不能解決程序段之間的過渡問題，要（yào）求將工件輪廓處理成（chéng）圓角過渡，因此（cǐ）工件尖角處工藝性不好；C功能（néng）刀具半徑補償能（néng）自動處理兩程序段刀具（jù）中心（xīn）軌跡（jì）的轉接，可完全（quán）按照工件輪廓來編程（chéng），因此（cǐ）現代（dài）CNC數控機（jī）床幾乎都采用C功能刀具半（bàn）徑（jìng）補（bǔ）償。

刀具半徑補償的方向（xiàng）怎麽樣判斷呢？判斷的（de）方法：“順著刀具運行的方向”上看去刀具在工件的左麵為左（zuǒ）補（bǔ）償，刀具在工件的右麵為右補償。補償可以（yǐ）為“負”，當刀具半徑補償取負（fù）值時，G41和G42的（de）功能互換。

刀具的半徑值預先（xiān）存入存儲器（qì）Dxx中，xx為存儲器號，當一個程序（xù）需用到幾把刀時，建議刀具號（hào）Txx和存儲器Dxx相對應，即T1號刀具半徑（jìng）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（bǔ）償後，數控係（xì）統自（zì）動計算，並使刀具按照計算結果（guǒ）自動補償。在加工的過程中，如果零件（jiàn）輪廓尺（chǐ）寸與圖（tú）紙尺寸（cùn）有差別，就可（kě）以通過修正存（cún）儲器（qì）Dxx中的半徑補償值，再重新運行程序以達到要求。取消刀（dāo）具半徑補償用G40，也可用D00取消刀具半徑補償。

使用中需注意：建立、取消刀補時，G41、G42、G40指令必須與G00或G01指令共段，即使用G41、G42、G40指令的程序段中必須同時使用G00或（huò）G01指令（lìng），而不得同時使用G02或G03，並且建立、取消刀補時所運行的直線段的長度要大於所（suǒ）要補償的刀具半徑值，否（fǒu）則補償功能不起（qǐ）作用（yòng）；而在補償方（fāng）式（shì）中，寫入（rù）2個或更多刀具不移動的程序段（duàn）（輔助功能（néng），暫停等等），刀具將產生過切或（huò）欠削。

二、刀具長（zhǎng）度補償

1. 刀具長度補償的（de）意義

例（lì）如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到兩把刀,先用鑽頭鑽到φ38，再（zài）用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已經設定工件零點，而編程時一般（bān）都是讓（ràng）刀具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是以鑽頭對刀確定工件座標（biāo）係的Z原點，則鑽頭鑽削時不（bú）會撞（zhuàng）刀（dāo）。當換上鏜刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程（chéng）序中同樣設（shè）定（dìng）快速下降（jiàng）到Z3.這（zhè）時（shí）當鏜刀比鑽頭短時，就會出現鏜孔鏜不通的現象，而當鏜刀比鑽頭長時就會出現撞刀。

不設定（dìng）刀具長度補償而在程序中通過修改Z地址值來保證加工零點的正確將會很（hěn）容易出錯，因為程序長了各（gè）段地址代碼值不統一是很難檢查出錯誤的，而（ér）且在加（jiā）工的過程（chéng）中若刀具磨（mó）損了（le）需要修改程序，若一個零件加工過程中同一把刀要加工幾個不同（tóng）的麵（miàn），那當這把刀磨（mó）損之後則要修改所有與這把刀相關的程序。而在編製程序中用上（shàng）了刀具長度補償指令之後，當刀（dāo）具磨損後，隻需在（zài）相應的刀具長度補償號中修改長（zhǎng）度補償值就可以了，不需要再修（xiū）改程（chéng）序，提（tí）高了工作效率，也保（bǎo）證了（le）程序（xù）的安全運行。

2. 刀具（jù）長度（dù）補償（cháng）G43、G44、G49

係統規定除Z軸之外，其他軸（zhóu）也可以使用刀具長度補償，但同時（shí）規定（dìng）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補償。

（1）指令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度（dù）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（cún）儲（chǔ）器的偏置號；G43指令叫（jiào）正向補償，即（jí）當用G43對刀具長度補償值（zhí）指定一個正值時，刀具按（àn）照正向移動。G44指令叫負向補償，即（jí）當用G44對刀具長度補償值指定一個正值時（shí），刀具按照負向移動。G43和G44是模態G代碼。它們一直有效，直到指（zhǐ）定同組的（de）G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應（yīng）的偏置量存儲器中，存（cún）入相應的偏（piān）置值。以z軸補償為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存（cún）入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與（yǔ）H01中所存“-200.”進（jìn）行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結果作為Z軸移動值。加工程序每調用不同的刀具（jù）的時候，都要先取消掉原先的刀具補償，再把新調用的刀（dāo）具（jù）長度補償進去；而在程序結束前也要（yào）記得插入取消指令Ｇ49或（huò）H0.

3. CNC係統中刀具長度補償功能與其他（tā）指令的關係

（1）刀具長度補償與半徑補償（cháng）功能的關係

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

例如:在下麵的程序段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不執行刀具半徑補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀具半徑係（xì）統又執行刀（dāo）具長度補償指令。

（2）刀具長度補償與其它指令的關係（xì）

a.G43,G44指令隻能用於直線運動之中，在非直線（xiàn）運動語（yǔ）句中使用時會產生報警（jǐng）；

b.G43,G44為同組模態指令，它們會自動取消上次刀具長度補償而不需要用專門的G49指令，為了安全起見，在一把刀（dāo）加（jiā）工結束或程序段結束（shù）時，都應取消刀（dāo）具長度補償；

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

4. 刀具長度補償值的確定

不同的設備係統，有不同的對刀方式（shì），而不同的對刀方式，刀具長度補償的（de）含（hán）意是不一樣的。如某（mǒu）加工中（zhōng）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（zhǎng）度，即主軸錐孔端麵中心至刀具刃口最底（dǐ）端的長度；而某係統中機上（shàng）手（shǒu）動對（duì）刀時長度補償是指補償刀具從（cóng）某一Z軸向基準高度（dù）下降到（dào）工件座標原點的距離，它補償的不是刀具（jù）的真正長度，而是刀具下降的距離。不同的刀（dāo）具有不同（tóng）的長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加工不同工（gōng）件編程原點的零件時也有（yǒu）不同的（de）長度補償值，這些不同的補償值可以分別寄（jì）存在（zài）不同的長度補償號（hào）H裏麵, 以備機床運行時程序隨時調用。

（1）機內手動對刀測量方式

讓Z軸回到機床參考點，這時機床座標係中X，Y，Z軸（zhóu）數值都為零，選擇一個（gè）工件（jiàn）座（zuò）標係（G54～G59任選一（yī）個都可），這時把Z值輸（shū）為零（líng），再（zài）把刀具裝入（rù）主軸依次確定每把刀具與工件在機（jī）床坐標係中的Zo平（píng）麵相接觸，即利用刀尖(或刀（dāo）具前端)在Z方（fāng）向（xiàng）上與工件坐標係原點的距離值作為長度補償值，即主軸下降後此時機（jī）床坐標係（xì）的Z坐標值直接作為每把刀的刀具長度補償值，注意數值的正負號不（bú）能漏。

（2）機外刀具自動預（yù）調儀測量方（fāng）式

是在刀具預調儀上測出的主軸端麵至刀尖的距離，輸入CNC的刀具長度偏置寄（jì）存器中（zhōng）作為刀長補償值，此時的刀長補償值是刀（dāo）具的（de）真正長度，是正值。

（3） 自動測長裝置十機內對（duì）刀方式

設標準（zhǔn）刀具的（de）長度補償值為零（líng），把（bǎ）在刀具（jù）預調儀（yí）上測出（chū）的各刀具長度與標準刀具的長度之差分別作為每把（bǎ）刀的刀具長（zhǎng）度補償值.其中，比標準刀具長的記為正值（zhí），比標準刀具短的補償值（zhí）記為負值。

先通（tōng）過機內對刀法測量出基準刀在返回機床參考點時刀位（wèi）點在Z軸方向與（yǔ）工件（jiàn）坐標係原點的（de）距離，並輸入工（gōng）件編程座標係中。

5. 刀具長度補償值（zhí）測量方式的比較

用機上手動（dòng）測量方法測量刀具長度補償值麻煩且需要（yào）很（hěn）多占機調試時間，因此效率低，但投資少. 當用同一把（bǎ）刀加工其它的工件時（shí）就要重新設置（zhì）刀具長度（dù）補償值。

用機外刀具（jù）預調儀或自動測（cè）長裝置測量不（bú）占用有效（xiào）機（jī）時，把刀具調整工作事先在刀具預調儀上完成，而且機床在加工運行（háng）時（shí），還可在對刀儀上測量其它刀具的長度，不必因為在機床上（shàng）對刀而占用機床運行時間，提高效率，充分發揮加（jiā）工中心（xīn）的作用（yòng），但是需添置刀具預調（diào）儀設備，成本較高。使用刀具長度（dù）作為（wéi）刀長補償，可以同一把刀具加工不同工件而不（bú）需修改刀（dāo）具長度補償值。