數控加工（gōng）中心是怎樣進（jìn）行（háng）刀具補償的？

加工中心用來加工形（xíng）狀複雜、工序多、精度（dù）要求（qiú）較高（gāo）的零件，因而（ér）加工一個零件需用（yòng）幾把或十幾把刀具甚至更多。由於每把刀具的直徑大小和（hé）長度都是不同的（de），在對被（bèi）加工零件確定工（gōng）件（jiàn）坐（zuò）標係零點後，有必要引入刀具補償功能，以保證在（zài）加工過程中各把刀下降到（dào）正（zhèng）確的高（gāo）度和以正確的刀（dāo）具（jù）路徑進（jìn）行切（qiē）削加工。

刀具補償（cháng）可（kě）分為刀具長度補償（cháng）和刀（dāo）具半徑補償。長度補償是指主軸軸向的補償,也就是銑刀軸向的（de）補償，而對於銑刀徑向的補償,也就是每把銑刀直徑大小不一樣,在直徑方（fāng）向的補償叫半徑補償。

一、刀具（jù）半徑補償

1. 刀具半徑補償意義

數控加工中心在程序（xù）運行時將刀具（jù）當做一個點做軌跡運動。比如用刀具（jù）R3銑邊長100的正方形凸台時，程序按邊長100的正方形尺寸輸入，而刀具軸心的軌跡是邊長106的（de）正方（fāng）形（xíng），則工件上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形。假如不用刀具半徑補償功能，則（zé）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長為94的正方形凸台，不符合圖紙尺寸的要求（qiú）。

2. 指令格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀具半徑左補（bǔ）償

G42：刀具半徑右補償（cháng）

半（bàn）徑補償僅能在規定的坐標平麵內進行，使用平麵選擇指令G17、G18或G19可分別（bié）選擇XY、ZX或YZ平麵為（wéi）補償平（píng）麵。半徑補償必（bì）須規定補償號，由補償號D存入刀具半徑值（zhí），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（jìng）補償值。由（yóu）於刀補的建立必須在包含運動的程序段中完成，因（yīn）此以上格式中，也（yě）寫入了G00(或G01)。在程序結束前應取消補償。

3. 刀具（jù）半徑補償的應用

刀具半徑（jìng）補償有B功能和C功能兩種（zhǒng）補償（cháng）形式。由於B功能刀具半徑補償隻根據本段程序進行刀補計算，不能解決（jué）程序段（duàn）之間的過渡（dù）問題，要求將工件（jiàn）輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工藝性不好；C功能（néng）刀具（jù）半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓來編程，因此現代CNC數控機床幾乎（hū）都采（cǎi）用C功能刀具（jù）半徑補償。

刀具（jù）半徑補償的方向怎麽樣判斷呢？判斷的（de）方法：“順著刀具運行的方向”上看去（qù）刀具在工件的（de）左麵為左（zuǒ）補償，刀具在工件的右（yòu）麵為右補償。補償可以為“負”，當刀具（jù）半徑補償取負值時，G41和G42的（de）功能互換。

刀具的半徑值預先存（cún）入存儲器（qì）Dxx中，xx為存儲器號，當一個程（chéng）序需用（yòng）到幾把刀時，建議刀具號Txx和存儲器Dxx相（xiàng）對應，即T1號（hào）刀具（jù）半徑補償值相應地（dì）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動補償。在加工的過程中，如果零件輪廓尺寸（cùn）與圖紙尺寸有差（chà）別，就可以通過修正存儲器Dxx中的半徑補償值，再重新運行（háng）程序以達到要求。取消刀具半徑補償用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（shí），G41、G42、G40指令必須（xū）與G00或G01指令（lìng）共（gòng）段，即使用G41、G42、G40指令的（de）程序段中必（bì）須同時使用G00或G01指令，而不得同時（shí）使用G02或G03，並且（qiě）建立、取消刀補時所運行的直線（xiàn）段的長度要大於所要補償的刀具半徑（jìng）值，否則（zé）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（jiāng）產生過切或（huò）欠削。

二、刀具長度補償（cháng）

1. 刀具長度補償的（de）意義

例如（rú），要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到（dào）兩把刀,先用鑽頭鑽到φ38，再用鏜刀（dāo）鏜到φ50mm，此時機床已經設定工（gōng）件零點，而編程時一般都是（shì）讓刀具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是以（yǐ）鑽（zuàn）頭對刀確定工件座標係的Z原點，則鑽頭（tóu）鑽削時不會撞刀。當換上鏜刀時，如果沒有設定刀具長（zhǎng）度補償而程序中同樣設定快速下降到Z3.這時當鏜刀（dāo）比鑽頭短時，就會出現鏜孔鏜不通的現象，而當鏜刀比鑽（zuàn）頭長時就會出現撞刀。

不設定刀具長度（dù）補償而（ér）在程序中通過修改Z地址值來保（bǎo）證加工（gōng）零（líng）點的正確將會很容（róng）易（yì）出錯，因為程序長了各段地址代（dài）碼值（zhí）不統一是很難檢查出錯誤的，而且在加工的過（guò）程中若刀具磨損了需要修改程序，若一個零件加工過程中同（tóng）一把刀要加工（gōng）幾個不（bú）同的麵，那當這把刀磨損之後則要修改所有與這把刀相關的程序。而（ér）在（zài）編製程序中用上了刀具長度（dù）補償指令之後，當刀具磨（mó）損（sǔn）後，隻需在相應的刀具長度補償號中（zhōng）修改長度補償值就可以了，不需要再修改程序，提（tí）高了工作效率，也保證了程序的安全運行。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係統規定除（chú）Z軸（zhóu）之外，其他軸也可以（yǐ）使用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻能同時加在（zài）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)，刀具長度補償“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消刀具長度補償。

指令中用（yòng）G43、G44指令偏移的方（fāng）向，用H指令（lìng）偏置量存（cún）儲器的偏置號；G43指令叫正向補償，即當用（yòng）G43對刀具長度補償值指定一個正（zhèng）值時，刀具按（àn）照正向移動（dòng）。G44指令叫負向補償，即當用G44對刀具長度補（bǔ）償值指定一個正值時，刀具按照負向移動。G43和（hé）G44是模態G代碼。它們（men）一直有效，直到指定同組的G代（dài）碼為（wéi）止。執行程序（xù）前，需在與地址H所對應的偏置量存儲器（qì）中，存入（rù）相應的偏置值。以z軸補償（cháng）為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中（zhōng）存入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存（cún）“-200.”進（jìn）行（háng）“+”運算（suàn），即100.0+(-200.0)=-100，並將所求（qiú）結果作為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，再把新調（diào）用的刀具長度補償進去；而在程序結束（shù）前也要記得插入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係（xì）統中刀具長度補（bǔ）償功（gōng）能與其他指令的關係

（1）刀（dāo）具長度補償與半徑補償功能的關係

如果在零件的數控加工（gōng）程序中，既有刀具長度補償又有刀具半徑補償(在控製器（qì）中補償)指令時，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（cháng）無效

例如:在下麵（miàn）的程序段（duàn）中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係（xì）統不執行刀具半徑補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數（shù）控係統既執行刀具半徑係統又執行刀具長度（dù）補償指（zhǐ）令（lìng）。

（2）刀具長度補（bǔ）償與其它指令的關係

a.G43,G44指（zhǐ）令隻能用於（yú）直線運動（dòng）之（zhī）中，在（zài）非直線運動語句中使用（yòng）時會產生報警；

b.G43,G44為同（tóng）組模態（tài）指令，它們會自動取（qǔ）消上（shàng）次刀具長度補償而（ér）不需要用專門的G49指令，為了安全起見，在一把刀加工結束或程（chéng）序段（duàn）結束時，都應取消刀具長度補（bǔ）償；

c.刀具長度補償（cháng）必須（xū）伴隨獨立的插補（bǔ）運動(GOO,GO1,G81,G83等)才能（néng）有效。

4. 刀（dāo）具（jù）長度補償值的（de）確定

不同的設備係統，有不同的對刀方式，而不同的對刀方（fāng）式，刀具長度補償的含意是不一樣的。如某加工中（zhōng）心係統，配上自動測量儀，它的長度（dù）補償是補償刀具的真正長度，即主（zhǔ）軸錐孔端麵中心至刀具刃口最底端的長度；而某係（xì）統中機上手動對刀時長度補償是指補償刀（dāo）具（jù）從（cóng）某一Z軸向基準（zhǔn）高度下降到工（gōng）件座標原點的距離，它補償的不是刀具的真正長度（dù），而是（shì）刀具下降的距離。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（dāo）加工不同工件編程原點（diǎn）的零件時也有不同的長度補償值（zhí），這些不同的補償值可（kě）以（yǐ）分別（bié）寄存在（zài）不同的（de）長度補償號H裏麵, 以（yǐ）備機床運行時程序隨時調用。

（1）機內手（shǒu）動對刀測量方（fāng）式

讓Z軸回到機床參考點，這時機床座標係中X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個（gè）工件座（zuò）標係（xì）（G54～G59任選一個都可），這時把Z值輸為零，再把刀具裝入（rù）主軸依次確定每把刀具與工件在機床（chuáng）坐標係中的（de）Zo平麵相接觸，即利用刀尖(或刀具前端)在Z方（fāng）向上與工（gōng）件坐（zuò）標係原點（diǎn）的距離值作為長度補償值，即主軸（zhóu）下降後（hòu）此時機床坐標係的Z坐標值直接（jiē）作（zuò）為每把刀的刀具長（zhǎng）度補償值，注（zhù）意數值的正負號不能漏。

（2）機外刀具自動預調儀測量方式

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

（3） 自動測長裝置十機內對刀方式

設標準刀具的長度補償（cháng）值為零，把在刀具預調（diào）儀上（shàng）測出的各刀具長（zhǎng）度與標準刀具的（de）長（zhǎng）度（dù）之（zhī）差分別作為每把刀的刀具長度（dù）補償（cháng）值.其中，比（bǐ）標準刀具長的記（jì）為正（zhèng）值，比（bǐ）標準（zhǔn）刀（dāo）具短的補償值記為負值。

先通過（guò）機內對刀法測量出基準（zhǔn）刀（dāo）在返回機床參考點時刀位點在（zài）Z軸方向與工件坐標係原點的距離，並輸入工件編程座標係中。

5. 刀具長（zhǎng）度補償值測量方式的比（bǐ）較

用機上手動測量方法測量（liàng）刀具長（zhǎng）度補（bǔ）償值麻煩且需要很多占機調試時間（jiān），因此效率低，但投資少（shǎo）. 當用（yòng）同一把（bǎ）刀加工其它的工件時就要重（chóng）新設置刀具長度補償值。

用機外刀具預調儀或（huò）自動測長（zhǎng）裝置測量不（bú）占用有效機時，把刀具調整工作事先在（zài）刀具預調儀上完成，而且機床（chuáng）在加工運行時，還可在對刀儀上測量其它刀具的長（zhǎng）度，不必因（yīn）為在機床上對刀而占用機床運行時間，提高效率，充分發揮加工中心的作用，但是需添置刀具預調儀設備（bèi），成本較高。使用（yòng）刀（dāo）具長度作為刀長補（bǔ）償，可以同一把刀具加工不同工件而不需（xū）修改（gǎi）刀具長度補償值。