​數控加工（gōng）中心是怎樣進行（háng）刀具補償的（de）？

加工中（zhōng）心用來加工形狀複雜、工序多、精度要求（qiú）較高的零件，因（yīn）而加工一個（gè）零件需用幾把或十幾把刀（dāo）具甚至更多。由（yóu）於每把刀具的直徑大小（xiǎo）和長度都是不同的，在對被加工零件確定工件坐標係零點後，有必要引入（rù）刀具補（bǔ）償功能，以保證在加工過程中各把刀下降到正確的高度和（hé）以正確的刀具路徑進行切削（xuē）加工。

刀具補償可分為刀具長度補償和刀具半徑補（bǔ）償。長度補償是指主軸（zhóu）軸向的（de）補償,也就是銑（xǐ）刀軸向的補償，而對於銑刀（dāo）徑（jìng）向的補償,也就是每（měi）把銑刀直徑大小不一樣,在（zài）直徑方向的補償叫半徑補償。

一、刀具半徑補償

1. 刀（dāo）具半徑補償意義

數控加工中心在程序運行時將刀具當做（zuò）一個點做軌跡運動。比如用刀具R3銑邊長100的正方形凸台時，程序按邊長100的正（zhèng）方形尺寸輸入，而（ér）刀具軸心的軌跡是邊長（zhǎng）106的（de）正方形，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，則加工時刀（dāo）具軸心的（de）軌跡是邊長100的正方形，則工件上銑削（xuē）出的是邊長為94的正方形凸台，不符合圖紙尺寸的要求。

2. 指令格（gé）式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀具半徑左補（bǔ）償

G42：刀（dāo）具（jù）半徑右補（bǔ）償

半（bàn）徑補償（cháng）僅能在規定（dìng）的坐標平麵內進（jìn）行，使用平（píng）麵（miàn）選擇指令G17、G18或G19可分別選擇XY、ZX或YZ平麵為補（bǔ）償平麵（miàn）。半徑補償（cháng）必須規定補償號，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（yòu）偏(G42)一個刀（dāo）具半徑補償值。由於刀補的建（jiàn）立必須在包含運動（dòng）的程序段中完成，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. 刀具半徑補償的應用

刀具半徑（jìng）補償有B功能和C功能兩種補償形式。由於B功能刀具半徑（jìng）補償（cháng）隻根據本段程序進行刀補計算（suàn），不能（néng）解決程序段之間的過渡問題，要求將工件輪廓處理成圓（yuán）角過渡，因此工件尖角（jiǎo）處工藝性（xìng）不好；C功（gōng）能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌（guǐ）跡的轉（zhuǎn）接，可（kě）完全按照工（gōng）件輪廓來（lái）編程（chéng），因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

刀具半徑（jìng）補償的方向（xiàng）怎麽樣（yàng）判斷呢？判斷的方法：“順著刀（dāo）具運行的方向”上看去刀具在工件的左麵為（wéi）左補償，刀具在工件的右麵為右補償。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（néng）互換。

刀具的半徑值預先存入存儲器Dxx中，xx為（wéi）存儲器號，當一個程序需用到幾把刀時，建議刀具號Txx和存儲器Dxx相對應，即T1號刀具半徑補償值相應地使用D01號存儲器，這（zhè）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（shǐ）刀具按照計算結果（guǒ）自動補償。在加工的（de）過程中，如果零件輪（lún）廓尺寸（cùn）與圖紙尺（chǐ）寸有差別，就可以（yǐ）通過（guò）修正存儲器Dxx中的半徑補償值，再重新運行程序以達（dá）到要求（qiú）。取消刀具半徑補償用G40，也可用D00取消刀具半徑補償。

使（shǐ）用中需注意（yì）：建立、取（qǔ）消刀補時（shí），G41、G42、G40指令必須與G00或G01指（zhǐ）令共段，即使用G41、G42、G40指令的程序（xù）段（duàn）中必須同時（shí）使用G00或G01指令，而不得同時使用（yòng）G02或（huò）G03，並且建立、取消刀補時所（suǒ）運行（háng）的直線（xiàn）段的長度（dù）要大於（yú）所要補（bǔ）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（jù）不移動的程序段（輔助功能，暫停等等），刀具將產生過切或欠削（xuē）。

二、刀具長度補償

1. 刀具（jù）長度補償的意義（yì）

例如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到兩把刀,先用鑽（zuàn）頭鑽到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已經設定工件零點，而編程時一般都（dōu）是讓刀具快速（sù）下（xià）降到Z3.的高度（dù）開始切削,若是以鑽頭對刀確定工件座標係的Z原點，則鑽頭鑽削（xuē）時（shí）不會撞刀。當（dāng）換上鏜刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程序中同樣設定快速下降（jiàng）到Z3.這時當鏜刀比鑽頭短時，就會出現鏜孔鏜不（bú）通的現（xiàn）象，而當鏜刀比鑽頭長時就會出現撞刀。

不設定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容易出錯（cuò），因為（wéi）程序長了各段地址代碼值不統一是很難檢查出錯（cuò）誤的，而且（qiě）在加（jiā）工的過程中若刀具磨損了需要修改程序，若一個零件加工過程中（zhōng）同一把刀要加工幾（jǐ）個（gè）不同的麵，那當（dāng）這把刀磨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了刀具長度補償指令之後，當刀具磨損後（hòu），隻（zhī）需在相應（yīng）的刀具長度補償號中修改長度補償值就（jiù）可以了，不需要再修改（gǎi）程序（xù），提高了工作（zuò）效率，也保證了程序的安全運行（háng）。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係統規定除（chú）Z軸（zhóu）之外，其他軸也可以使（shǐ）用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻能同時（shí）加在一個軸（zhóu）上，要對補償軸進行切換，必須先（xiān）取消對前麵（miàn）軸的（de）補償。

（1）指（zhǐ）令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長（zhǎng）度補償“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消刀具長度補償（cháng）。

指令中用G43、G44指令偏移的（de）方向（xiàng），用H指令偏置量存儲器的偏置號；G43指令叫正向（xiàng）補（bǔ）償，即（jí）當用G43對刀具長度（dù）補償值指定一個正值時，刀具按照正向移（yí）動。G44指（zhǐ）令（lìng）叫負向補償（cháng），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（dài）碼。它們一直有效，直到指定同組的G代碼為止。執行程序（xù）前，需在與地址H所（suǒ）對應的偏置量（liàng）存儲器中，存入相應的偏置值。以z軸補償為例，若指令 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（zhí）100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結（jié）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（xiān）取消掉（diào）原先的刀具補償，再把（bǎ）新調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(在控製器中補償)指令時，必須把含有（yǒu）長度補（bǔ）償的程序段寫（xiě）在含有半徑補償的程序段前麵，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（tǒng）不（bú）執行刀具半徑補償若（ruò）改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀具半徑係統又執行刀具長度補償指令。

（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（yú）直線運動之中（zhōng），在非直線運動語句（jù）中使（shǐ）用時會產生報警；

b.G43,G44為同組模態指令，它們會自動取消上次刀具長（zhǎng）度補償而（ér）不（bú）需要用專門的G49指令（lìng），為了安全起見，在一把刀加工結束或程（chéng）序段結束時（shí），都應取消刀具長度補償；

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

4. 刀（dāo）具長度補償值的確定

不同的設備係統，有不同（tóng）的（de）對刀（dāo）方式，而不同的對刀方式，刀具長度補償的含意是不一（yī）樣的。如某加工中心係統，配上自動測量儀，它的長度補償是補償（cháng）刀具的真正長（zhǎng）度，即主軸錐孔端麵中心至刀具刃口最底端的長度；而某係統中機（jī）上手動對刀時長度補償是指補償刀具從某一Z軸（zhóu）向基準高度下降到工件座（zuò）標（biāo）原（yuán）點（diǎn）的距離，它補償的不是刀具的真正長度，而是刀具下降的距離。不同的刀具（jù）有不同的長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加（jiā）工不同工件編程原（yuán）點的零件時也有不同的長度補償（cháng）值，這些不同的補償值可以分別寄存在（zài）不同的長度補償號H裏麵, 以備機床運行（háng）時程（chéng）序隨時調用。

（1）機內（nèi）手動對刀測量方式

讓（ràng）Z軸回（huí）到機床參（cān）考點，這時機床座標係（xì）中X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個工件座標係（G54～G59任選一個都可），這時把Z值輸為零，再把刀具裝入主軸依次確定每把刀具（jù）與工件在機床坐標係中的Zo平麵相接觸，即利用刀尖（jiān）(或刀具（jù）前端)在（zài）Z方向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（jiàng）後此時機床坐標係的Z坐標（biāo）值直接作為每（měi）把刀的刀具長度補償值，注意數值的正負號（hào）不能漏。

（2）機外刀具自（zì）動預調儀測量方式

是在刀（dāo）具（jù）預調（diào）儀上（shàng）測出的主（zhǔ）軸端麵（miàn）至（zhì）刀尖的距（jù）離，輸入CNC的（de）刀具長度偏置寄存器中作為刀長補償值，此時的刀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（shì）

設標準刀具的長度補償值為零（líng），把在（zài）刀具預調儀上測出的各刀具長度與標準（zhǔn）刀具的長度之差分別作為每把刀的刀具長度補償（cháng）值.其中，比標準刀具長的（de）記為正（zhèng）值，比標準刀具短的補償值記為負值。

先通過（guò）機（jī）內對刀法測量出基準刀在返（fǎn）回（huí）機床參考點時刀位（wèi）點在Z軸方向與工件坐標係原點（diǎn）的距（jù）離，並輸入工（gōng）件編（biān）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刀具長度補償值麻煩且（qiě）需要（yào）很多占機調試時（shí）間，因此效率低，但投資少. 當用同一把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自動測長裝置測量（liàng）不占用有（yǒu）效機時，把刀具調（diào）整（zhěng）工作事先在刀具（jù）預（yù）調儀上完成，而且機（jī）床在加工運行時，還可在對刀儀上測量其它刀具的（de）長度，不必因為在機床上對刀而占用機床運行時間，提高（gāo）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，成本較高。使用（yòng）刀具長度作為刀長補償，可以同一把刀具加工不同工件而不需修改刀具長度補償值。