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1、2019/5/21,数控编程,数控编程,单元六 刀具补偿指令及其编程方法,2019/5/21,数控编程,6.1 刀具半径补偿,一、刀具半径补偿的概念,实际的刀具都是有半径的。使刀具的刀尖沿零件轮廓曲线加工，刀位点的运动轨迹即加工路线应该与零件轮廓曲线有一个半径值大小的偏移量。 使刀具的刀位点正确运动有两种方式： 1、 加工前计算出刀位点运动轨迹，再编程加工； 2、 按零件轮廓的坐标数据编程，由系统根据工件轮廓和刀具半径R，自动计算出刀具中心轨迹。,2019/5/21,数控编程,图6-1 车刀刀尖,一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值 。,2019/5/21,数控编程
2、,图6-2 刀具路径,2019/5/21,数控编程,用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角、锥面或圆弧时，则会引起过切或欠切。,图6-3 车刀刀具路径,2019/5/21,数控编程,二、刀具补偿的作用与意义,轮廓复杂,简化编程,刀具更换,刀具磨损,引入刀具补偿功能,2019/5/21,数控编程,三、刀具半径补偿指令及其编程,1、指令G41、G42 、G40 G41为刀具左补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的左边； G42为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的右边； G40为取消刀补。 G40、G41、G42都是模态代码，可
3、相互注销。,图6-4 刀具半径补偿方向判断,2019/5/21,数控编程,a) 外轮廓补偿 b) 内轮廓补偿 图6-5 刀具半径的左右补偿,2019/5/21,数控编程,2、刀具半径补偿方向的判别,沿刀具切削方向，如果刀具位于工件左侧，则为左补偿，用G41表示； 反之，若刀具位于工件右侧，则为右补偿，用G42表示。,图6-6 刀具半径补偿方向判断,2019/5/21,数控编程,3、使用刀具半径补偿的注意事项 (1)使用刀具半径补偿时应避免过切削现象。这又包括以下三种情况： 使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，移动距离应大于刀具补偿值。 加工半径小于刀具半径的内圆
4、弧时，进行半径补偿将产生过切削，如图6-5所示。只有过渡圆角R刀具半径r精加工余量的情况下才能正常切削。 被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如图6-6所示。,2019/5/21,数控编程,图6-7 刀具半径大于工件内凹圆弧半径,2019/5/21,数控编程,图6-8 刀具半径大于工件槽底宽度,2019/5/21,数控编程,(2)G41、G42、G40须在G00或G01模式下使用，现在有一些系统也可以在G02、G03模式下使用。 (3)D00D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿。刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀具半径补偿存储器中。,2019/5/21,数控编程,X,Y,G17
5、 G41 G02 X0 Y-10 I-10 J0 D01,四、应用实例,例1：,图6-9,左补偿,2019/5/21,数控编程,右补偿,数控加工程序代码为： G17G42G02X0Y-10I-10J0 D01,刀具半径补偿取消则用G40。,图6-10,2019/5/21,数控编程,刀具半径补偿程序实现的三个步骤,2019/5/21,数控编程,X,Y,50,40,50,W,起刀点/退刀点,（10，10）,例2： N10 G90 G92 X-10 Y-10 N20 S900 M03 N30 G17 G01 G42 X0 Y0 D01 N40 X50,刀具半径补偿建立,N50 Y40 N60 X40
6、 Y50 N70 X0 N80 Y0,刀具半径 补偿进行,N90 G40 X-10 Y-10,刀具半径补偿取消,图6-11,2019/5/21,数控编程,例3：见图所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时刀具距离工件表面50mm，切削深度为10mm。,图6-12,2019/5/21,数控编程,N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50 N20 G90 G17 G00 由G17指定刀补平面 N30 G41 X20.0 Y10.0 D01 启动刀补 N35 Z2 M03 S500 N38 G01 Z-10 F200 N40 G01 Y50.0 F100 刀补状态 N50 X50.0 N60 Y20.0
7、 N70 X10.0 N80 G00 Z50 M05 N85 G40 X0 Y0 解除刀补 N90 M30,2019/5/21,数控编程,例4：,O0010 N010 G92 X0 Y0； N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01； S800 M03 M08； N030 G01 X80 Y0 F100； N040 G03 X40 Y40 I0 J40； N050 G01 Y60； N060 X-20； N070 G02 X-80 I-40； N080 G01 X-20； N090 Y-100； N100 G00 G40 X-70 Y-40 M05 M09 M02；,图6-13,
8、2019/5/21,数控编程,练习题：,图6-14,2019/5/21,数控编程,6.2 刀具长度补偿,一、刀具长度补偿的概念,通常加工一个工件需几把刀，或者加工中心运行时要经常变换刀具，而每把刀具的长度是不可能完全相同的。 编写程序时选用一把标准刀具，预先测出其他刀具与标准刀具长度的差值，将差值置于NC系统，以后使用各把刀具时NC系统会补偿刀具的长度，这种功能称为刀具长度补偿功能。,2019/5/21,数控编程,图6-15 刀具长度补偿,2019/5/21,数控编程,二、刀具长度补偿指令及其编程,1、指令G43、G44、G49 G43/G44/G49 G00/G01 Z_H_；,2、指令说明
9、 Z地址符后面的数字表示刀具在Z方向上运动的距离或绝对坐标值；H地址符后面的数字表示刀具号。按照上面的格式就可以将相应刀具的长度补偿值从系统长度补偿寄存器中调出。 使用G43/G44/G49指令时应该注意：刀具在Z方向要有直线运动G00/G01，同时要在一定的安全高度上，否则会造成事故。,2019/5/21,数控编程,3、执行结果 正偏置G43：Z实际值=Z指令值+（H） 负偏置G44：Z实际值=Z指令值-（H） G49为取消刀补。,图6-16 刀具长度补偿执行情况,2019/5/21,数控编程,设（H02）= 200 mm时 N1G92 X0 Y0 Z0 设定当前点O为程序零点 N2 G90
10、 G00 G44 Z10.0 H02 指定点A，实到点B N3G01Z-20.0 实到点C N4 Z10.0 实际返回点B N5 G00 G49 Z0 实际返回点O,三、应用实例,例1：,图6-17,2019/5/21,数控编程,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轴位置的方法来校验运行程序。,2019/5/21,数控编程,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,
11、T03刀具向下快速移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?,例2：,图6-18,2019/5/21,数控编程,四、综合实例,例1：,图6-19,2019/5/21,数控编程,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
12、主轴停，程序结束，复位。,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，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。,2019/5/21,数控编程,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,例2：钻孔加工举例,图6-20,2019/5/21,数控编程,%0005 N1 G91 G00 X120.0 Y80.0 N2 G43 Z-32.0 H01 S630 M03 (或G44 Z-
13、32.0 H02) N3 G01 Z-21.0 F120 N4 G04 P1000 N5 G00 Z21.0 N6 X90.0 Y-20.0 N7 G01 Z-23.0 F120 N8 G04 P1000 N9 G00 Z23.0,主程序号 增量编程方式，快速移到孔#1正上方。 理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值Z=-40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，钻通孔#2。 孔底暂停1s。 快速上移23mm，提刀至安全平面。,2019/5/21,数控编程,N10 X-60.0 Y-30.0 N11 G01 Z-35.0 F120 N12 G49 G00 Z67.0 N13 X-150.0Y-30.0 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。,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。,
