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1、数控铣床刀具补偿及编程 一、数控铣床刀具补偿的含义 在数控铣床上，由于程序所控制的刀具刀位 点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状并 不重合，它们在尺寸大小上存在一个刀具半径 和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加工 的形状尺寸算出刀具刀位点的轨迹坐标，据此 来控制加工。 二、数控铣床刀具补偿类型 v刀具半径补偿: 补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的 影响. v刀具长度补偿: 补偿刀具长度方向尺寸的变化. 三、刀具补偿的方法 人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。 四、刀具半径补偿功能 1、刀具半径补偿的作用 在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的 存在，刀
2、具中心轨迹与工件轮廓不重合。 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且 刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程 只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中 心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进 行刀具半径补偿。 分为三步： 1、刀补的建立：在刀具从起点接 近工件时，刀心轨迹从与编程 轨迹重合过度到与编程轨迹偏 离一个偏置量的过程。 2、刀补进行：刀具中心始终与编 程轨迹相距一个偏置量直到刀 补取消。 3、刀补取消：刀具离开工件，刀 心轨迹要过渡到与编程轨迹重 合的过程。 2、刀具半径补偿的过程 3、刀具半径补偿指令 刀具半径补偿G41，G42
3、，G40 v格式： X Y X Z Y Z D G17 G18 G19 G41 G42 G00 G01 执行刀补 X Y X Z Y Z G40 G00 G01 取消刀补 X、Y 、Z 值是建立补偿直线段的终点坐标值； D 为刀补号地址，用D00D99来指定，它用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。 指令的几点说明： （1）、G41刀径左补偿， G42刀径右补偿。 刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行 判断的。 G40为取消刀补。 顺铣逆铣 （2）、在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀 径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿 取消的方式下进行，否则将产生报警。
4、 （3）、刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段 ，不要 在G02/G03程序段上进行。 （4）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。 （5）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊 的补偿。 （6）、G40G40、G41G41、G42G42都是模态代码，可相互注销。都是模态代码，可相互注销。 ( 7 )、刀补建立过程中不能出现两个连续不移动指令 4、刀具半径补偿应用 利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大 小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法 来达到粗、精加工的目的。 五、刀具长度补偿 1、刀具长度补偿的作用： 用于刀具轴向(Z向)的补偿. 使刀具在轴向
5、的实际位移量比程序给定值增加或 减少一个偏置量. 刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况 下，通过改变偏置量达到加工尺寸. 利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣 削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多 次运行程序而实现。 2、刀具长度补偿的方法 将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。 通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表。 执行程序中刀具长度补偿指令。 3、刀具长度补偿指令 刀具长度补偿G43，G44，G49 G43 G44 G00 G01 Z H G49 G00 G01 Z （1）格式 G43 刀具长度正补偿 G44 刀具长度负补偿 G49取消刀长补偿 G43 G44 G4
6、9 均为模态指令 其中Z 为指令终点位置，H为刀补号地址，用H00H99 来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。 执行G43时，（刀具长时，离开工件补偿） Z实际值 = Z指令值 +（H xx） 执行G44时，（刀具短时，趋近工件补偿） Z实际值 = Z指令值 -（H xx） 其中（Hxx）是指xx 寄存器中的补偿量， 其值可以是正值或者 是负值。当刀长补偿 量取负值时，G43和 G44的功效将互换。 使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。 即将坐标原点O平移到了O点处，后续程序中 的Z坐标均相对于O进行计算。使用G49时则 又将Z轴原点平移回到了O点。 在机床上有时可用提高Z轴位置的
7、方法 来校验运行程序。 使用01, T02, T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加工 编程时选01刀具为标准刀具长度.试写出用 G43 、G44 指令对T02, T03刀具向下快速移动100mm时,进行长度补 偿的程序段,并说明存储器中的补偿值是多少?刀具的实际 位移是多少? 01 T02 T03 10 10 G00X0Y0Z100 G44G00Z0H02 H02=10 实际位移110 G43G00Z0G03 H03=10 实际位移90 4、刀补编程举例 O0004 G54G00X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 G43 Z-2.0 H01 S10
8、0 M03 G42 G01 X75.0 D01F100 X35.0 G02 X15.0 R10.0 G01 Y70.0 G03 X-15.0 R15.0 G01 Y60.0 G02 X-35.0 R10.0 G01 X-75.0 G09 Y0 主程序号 建立工件坐标系 绝对值方式，快进到X=100，Y=60 指令高度Z= -2，实际到达高Z=43处 刀径补偿引入，插补至X=75，Y= 60 直线插补至 X= 35，Y= 60 顺圆插补至 X=15，Y=60 直线插补至 X=15，Y=70 逆圆插补至 X= -15，Y=70 直线插补至 X= -15，Y=60 顺圆插补至 X= -35，Y=60
9、 直线插补至 X= -75，Y=60 直线插补至 X= -75，Y=0处， 程序单 G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直线插补至 X= 45，Y=45 直线插补至 X= 75，Y=20 直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕 取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处， 快速抬刀至Z=120的对刀点平面 快速退刀至对刀点 主轴停，程序结束，复位。 程序单 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采 用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同 ，
10、只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。 考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀 具仅只需改变刀具补偿量即可。 暂停指令G04 钻孔加工举例 对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀 具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=8mm， （H02）=8mm %0005 N1 G54G90 G00 X0 Y0Z50 X120Y80 N2 G43 Z3 H01 S630 M03 (或G44 Z3 H02) N3 G01 Z-18 F120 N4 G04 P1000 N5 G00 Z3 N6 X210 Y60 N7 G01 Z-20 F120 N8 G04 P1000 N9
11、G00 Z3 主程序号 编程方式，快速移到孔#1正上方。 理想刀具下移值Z=47，实际刀具下移值 Z=55下移到离工件上表面距离3mm的安 全高度平面。主轴正转 以工进方式继续下移21mm 孔底暂停1s。 快速提刀至安全面高度。 快移到孔#2的正上方。 向下进给23mm，钻孔#2。 孔底暂停1s。 快速上移23mm，提刀至安全平面。 程序单 N10 X150 Y30 N11 G01 Z-32 F120 N12 G49 G00 Z67.0 N13 X0Y0 N14 M05 M02 快移到孔#3的正上方。 向下进给35mm，钻孔#3。 理想刀具快速上移67mm，实际刀具上 移75mm，提刀至初始平面。 刀具返回初始位置处。 主轴停，程序结束。 程序单 从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本 编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令 时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将 在后面的章节中逐步介绍。 返回上层 编写粗精加工程序 工艺分析 1.毛坯 2.刀具 3.加工路线 先粗后精，先主后次，先面后孔，先内后外 作业：编写精加工程序
