數控（kòng）加工中心是怎（zěn）樣進行刀具補償的？

加工中心用來加工形狀複雜、工（gōng）序多、精度要求較高的零件（jiàn），因而（ér）加工一個零件需（xū）用幾把或十幾把刀具（jù）甚至更多。由（yóu）於每把刀具的直徑大小和長度都是不同（tóng）的，在對被加工（gōng）零件確定工件坐（zuò）標係零點後（hòu），有必要引入刀（dāo）具（jù）補償功能，以保（bǎo）證在加工過程中各把（bǎ）刀下降到正確的高度和以正確的刀具路徑進行切削加（jiā）工。

刀具補償可分為（wéi）刀具長度（dù）補償和刀具半徑（jìng）補償。長度補償是指主軸（zhóu）軸向的補償,也就是銑刀軸向的補償，而（ér）對於銑刀徑向的補償,也就是每把銑（xǐ）刀直徑大小不一樣,在直徑方向的補償（cháng）叫半徑補償。

一、刀具半徑補償

1. 刀（dāo）具半（bàn）徑補（bǔ）償意義

數控加工中心在程序運行時將（jiāng）刀具當（dāng）做一個點做軌跡運動。比（bǐ）如用刀（dāo）具R3銑（xǐ）邊長100的正方（fāng）形凸台時，程序（xù）按邊長100的正方（fāng）形尺寸輸入，而刀具軸心的軌跡是邊長106的正方形，則工件上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形。假如不用刀具半徑補償功能，則加工時（shí）刀具軸（zhóu）心（xīn）的（de）軌跡是邊長100的正方形（xíng），則（zé）工件（jiàn）上銑削出的（de）是邊長（zhǎng）為94的正方形凸台，不符合圖紙尺寸的要求。

2. 指令格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀（dāo）具（jù）半徑左（zuǒ）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。半徑補（bǔ）償必須規定補償號，由補償號D存入刀（dāo）具半徑值，則在執（zhí）行上述指令時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半（bàn）徑補償值。由於刀補的建立必須在包含運動的程序段中完成，因此以上格式中，也寫入了G00(或G01)。在（zài）程序結束前應取消補償。

3. 刀具半徑（jìng）補償的應用

刀具半徑補償有B功能和（hé）C功能（néng）兩種補償形式。由於B功能刀具半徑補償隻根據（jù）本（běn）段程序（xù）進行刀補計算，不能解決程序段之間的過（guò）渡問題，要求將工件輪廓（kuò）處理成圓角過渡，因此工件尖角處工藝性不好；C功能（néng）刀（dāo）具半徑補償能自動處理兩程序段刀具（jù）中心軌跡的轉接，可（kě）完全按照工件輪廓來編程，因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

刀具半徑補償的（de）方（fāng）向怎麽樣判斷呢？判斷的方法：“順（shùn）著刀具運行的方向”上（shàng）看去刀具在工件的左麵為左補償，刀具在工件的右麵為右補償。補（bǔ）償可以為“負”，當刀（dāo）具半徑補（bǔ）償取負值時，G41和G42的功能互換（huàn）。

刀具的半（bàn）徑值預先存（cún）入（rù）存儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一個（gè）程序需用到幾把刀時，建議刀（dāo）具號Txx和存儲器Dxx相對應，即T1號刀具半（bàn）徑補償值相應地使用D01號存儲器，這樣加工時不容（róng）易搞錯。執行刀具半徑補償後，數控係統自動計算，並（bìng）使刀具按照計算結果自動補償。在（zài）加工的過程中，如果零件輪廓尺寸與圖紙尺寸有差別，就可以通過修正存儲器Dxx中的半徑（jìng）補（bǔ）償值，再重新運行程序以達到要求。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（lì）、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（shǐ）用G00或G01指令，而不得同時使用G02或G03，並且建（jiàn）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（jìng）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（gōng）能，暫停等等（děng）），刀具將產生過切或（huò）欠削。

二、刀具長度補償

1. 刀具長度補償的意義

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，再用鏜刀（dāo）鏜到φ50mm，此時機床已經設定（dìng）工件零點，而編程時一般都是讓刀具快（kuài）速下降（jiàng）到Z3.的高度開始切削,若是以（yǐ）鑽頭對刀確定工件座標係（xì）的（de）Z原點，則鑽頭鑽削（xuē）時不會撞刀。當換上（shàng）鏜刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程序中同（tóng）樣設定快速下降到Z3.這時當鏜刀比鑽頭短時，就會出現鏜孔（kǒng）鏜不通的現象，而當鏜刀比（bǐ）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，因為程序長了各段地址代碼值不統一是很難（nán）檢查出錯誤的，而且在加工的過程中若（ruò）刀具磨損了需要修改程（chéng）序，若一個零件（jiàn）加工過程中（zhōng）同一把刀要加（jiā）工幾個（gè）不同的（de）麵，那當這把刀磨損之後則要修（xiū）改所有與這把刀相關的（de）程（chéng）序。而在（zài）編製（zhì）程序中用上了刀具長度補償指令之後，當刀具磨（mó）損後，隻需在相應的刀具長度補償號中修改長度補償值就可以了，不需要再修改程序，提高（gāo）了工作效率，也保證了程序的安全運行。

2. 刀具（jù）長度補償G43、G44、G49

係統規（guī）定除Z軸之外，其他軸也可以使用刀具長度補償（cháng），但同時規定長度補（bǔ）償隻能同時加（jiā）在一個軸上，要（yào）對補償軸進行（háng）切換，必須先取消對前麵軸（zhóu）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（bǔ）償“－”。

G49或H00：取消刀具長度補償。

指令中用G43、G44指令偏移（yí）的方向，用H指令偏置量存儲器的（de）偏置號；G43指令叫正向補償，即當用G43對刀（dāo）具長度補（bǔ）償值指定一個正值時，刀具（jù）按照正向移動。G44指令叫負向補償，即當用G44對刀（dāo）具長度補償值指定一個正值時，刀具按照負向移動（dòng）。G43和G44是模態G代（dài）碼。它們一直有效，直到指（zhǐ）定同組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應的偏置量存儲器中，存入相應的（de）偏置值（zhí）。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（yòng）Z坐（zuò）標值100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結果作為Z軸移動值。加（jiā）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（bǔ）償，再把新調（diào）用（yòng）的刀具長度補（bǔ）償進去；而在（zài）程序（xù）結束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（gōng）能（néng）與（yǔ）其他指令的關係

（1）刀具長（zhǎng）度補償與半徑補償功能的關係

如果在零件的（de）數控加工程（chéng）序中（zhōng），既有刀（dāo）具長度補償又（yòu）有刀具半徑補償(在控製器中補（bǔ）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（xù）段前麵，否則半徑補償無效

例（lì）如:在下麵的程（chéng）序段（duàn）中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係（xì）統不執（zhí）行刀具半徑補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀（dāo）具半徑係（xì）統又執行刀具長度補償指令。

（2）刀具長（zhǎng）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（dòng）之中，在非直線運動語（yǔ）句（jù）中（zhōng）使用時會產生報警；

b.G43,G44為同組模態（tài）指令，它們（men）會自動取消上次（cì）刀具（jù）長度補償而不需要用專門的G49指令（lìng），為了安全起見，在一把刀加工（gōng）結束或程序段結束時，都應取消（xiāo）刀（dāo）具長度補償；

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

4. 刀具長度補償值的確定

不同的設備係統，有（yǒu）不同的對刀方式，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（mǒu）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，即主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（jī）上手動對（duì）刀時長度補償是指補（bǔ）償刀具從某一Z軸向基準高度下降到工件座標（biāo）原點的距離，它補償的不是刀具的真（zhēn）正長（zhǎng）度，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（ér）機內手動對刀時同一把刀加工（gōng）不同工件編程原點的零件（jiàn）時也有不同的長度補償值，這些不同的補償值可以分（fèn）別（bié）寄存在不（bú）同（tóng）的長度補償號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（shì）

讓Z軸回到機床參考點，這時機（jī）床座標係中X，Y，Z軸數值（zhí）都為零（líng），選擇一個工件座（zuò）標係（xì）（G54～G59任選（xuǎn）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與工件在機床坐標係中的Zo平麵（miàn）相接觸，即（jí）利用刀尖（jiān）(或刀具前端)在（zài）Z方向（xiàng）上與工件坐標係原點的距離值作為（wéi）長度補償（cháng）值，即主軸下降後此時機床坐標係（xì）的Z坐標值直接（jiē）作為每把刀的刀具長度補償值，注意數值的正負號不能漏。

（2）機外刀具自動預（yù）調儀測量方式

是在刀具預調儀上測出的主（zhǔ）軸端麵至刀尖（jiān）的距離，輸入CNC的刀具長度偏（piān）置寄存器（qì）中作為刀長（zhǎng）補償值，此時的刀（dāo）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刀（dāo）方（fāng）式

設標準刀具的長度補償（cháng）值（zhí）為零，把在刀具預（yù）調儀上（shàng）測出（chū）的各刀（dāo）具長度與標（biāo）準刀具的長（zhǎng）度之（zhī）差分別作為每把刀的刀具（jù）長度補償值.其中，比標準刀具長的記為正值，比（bǐ）標準刀具短的補償值記為負值。

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

5. 刀具長度補償值測量方（fāng）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需（xū）要很多占機調試時間，因此效率低，但投資少. 當用同一把刀加工其它的工（gōng）件時就要重新設置刀具長度（dù）補償值。

用機外刀具（jù）預調儀或自動測長裝置測（cè）量不占用有效機時（shí），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時，還可在對刀儀上測量其它刀具的長度，不（bú）必（bì）因為在機床（chuáng）上對刀而占用機床運（yùn）行時間，提高效率，充分發揮加（jiā）工中心的作用，但（dàn）是（shì）需添置刀具預調（diào）儀設備（bèi），成本較高（gāo）。使用刀具長度作為（wéi）刀長補償，可以同一把刀（dāo）具加（jiā）工不同工件而不需修改刀具長度補償值。