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1、,数控铣削编程与加工 项目式教学,项目5 刀具补偿功能,一、刀具补偿类型,1.刀具补偿类型,（1）半径补偿 当数控机床具备刀具半径补偿功能时，编程人员只需根据工件轮廓编程，数控系统会自动计算出刀具中心轨迹，加工出所需要的工件轮廓。 （2）长度补偿 在编程时也可以不考虑刀具长度值，利用系统的长度补偿功能建立起相应的长度补偿。,一、刀具补偿类型,2.补偿数据存放及调用,数控系统设置有若干个刀具偏置寄存器，专供刀具补偿参数设置之用。 在进行数控编程时，只需要调用所需刀具参数（刀具半径、刀具长度）所对应的寄存器（半径补偿为D,长度补偿为H）和编号（两位数字）即可。 加工时，CNC系统将该编号所对应的刀
2、具偏置寄存器中存放的刀具半径和长度补偿值取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心运行轨迹。,一、刀具补偿类型,二、刀具半径补偿,1刀具半径补偿类型（1）,（1）刀具半径左补偿 从垂直于加工平面坐标轴的正方向朝负方向看过去，沿着刀具运动方向（假设工件不动）看，刀具位于工件左侧的补偿为刀具半径左补偿。用G41指令表示。 （2）刀具半径右补偿 从垂直于加工平面坐标轴的正方向向负方向看过去，沿着刀具运动方向（假设工件不动）看，刀具位于工件右侧的补偿为刀具半径右补偿。用G42指令表示。,二、刀具半径补偿,1刀具半径补偿类型（2）,外轮廓加工,二、刀具半径补偿,1刀具半径补偿类型（3）,型腔的
3、加工,二、刀具半径补偿,2刀具半径补偿编程格式（1）,G41/G42为模态指令,二、刀具半径补偿,2刀具半径补偿编程格式（2）,G40指令用于取消刀具半径补偿，格式为： G00(或G01) G40 X_Y_；,二、刀具半径补偿,3指令使用说明（1）,1）刀具补偿号为D00D99，D00意味着取消刀具补偿，刀具补偿值在加工之前必须设定在补偿器中，参数设定界面如图所示。,二、刀具半径补偿,二、刀具半径补偿,3指令使用说明（2）,3指令使用说明（3）,2）机床通电后，为取消补偿状态。 3）G41、G42、G40不能和G02、G03一起使用！要移动，只能与G00、G01一起使用，且刀具只能在移动中建立
4、刀补；完成加工后用G40指令取消。 4）用G42指令建立刀具半径右补偿时，铣削时对于工件将产生逆铣效果，故常用于粗铣；用G41指令建立刀具半径左补偿，铣削时对于工件将产生顺铣效果，常用于精铣。,二、刀具半径补偿,3指令使用说明（4）,5）一般情况下，刀具半径补偿值应为正值，如果为负值，G41、G42正好相互替换。 6）刀具半径补偿除了方便编程外，还可以灵活应用，实现利用同一程序进行粗、精加工，如图所示。 粗加工刀具半径补偿=刀具半径+精加工余量 精加工刀具半径补偿=刀具半径+修正量,二、刀具半径补偿,二、刀具半径补偿,3指令使用说明（5）,4刀具半径补偿过程（1）,1）刀补的建立：在刀具从起点
5、接近工件时，刀心轨迹从与编程轨迹重合过渡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。,二、刀具半径补偿,4刀具半径补偿过程（2）,说明： 1）当G41(G42)被指定时，包含G41句子的下面两句被预读，机床坐标位置的确定方法是：将含有G41句子的坐标点与下面两句中最近的、在选定平面内有坐标移动语句的坐标点相连，其连线垂直方向为偏置方向，大小为刀具半径值。 2）反过来，如果在G41语句后两句中，如果没有指定平面内的坐标移动，刀具得不到及时补偿，会发生过切。,二、刀具半径补偿
6、,5编程示例（1）,【示例5-1】零件图如图5-5所示，编写加工程序。,二、刀具半径补偿,二、刀具半径补偿,5编程示例（2）,O5001（已调试） T01 G90 G54 G00 X0.0 Y0.0 M03 S500 F50.0; G00 G41 X20.0 Y10.0 D01; Z-5.0; G01 Y50.0; X50.0; Y20.0; X10.0; G00 Z50.0; G40 G00 X0.0 Y0.0 M05; M30;,二、刀具半径补偿,5编程示例（3）,【示例5-2】零件图如图所示，编写零件加工程序。 选用直径为40、刀具总长为160mm铣刀; 以工件上表面中心为工件坐标系原点
7、。,115,二、刀具半径补偿,5编程示例（4）,O5002（已调试） T01; M03 S400; G54 G42 G00 X150.0 Y91.0 D01; Z-30.0; G01 X-91.0 F80.0; Y-91.0; X91.0; Y90.0; X0.0; G03 X0.0 Y90.0 I0.0 J-90.0; G01 X-150.0; G00 Z100.0; G40 G00 X200.0 Y200.0; M05; M30;,二、刀具半径补偿,5编程示例（5）,工件坐标系设定画面,二、刀具半径补偿,5编程示例（6）,刀补参数设定画面,二、刀具半径补偿,5编程示例（7）,二、刀具半径补
8、偿,5编程示例（8）,【示例5-3】零件图如图所示，编写零件加工程序。 选用直径为63、刀具总长为120mm平底铣刀; 以工件上表面中心为工件坐标系原点。,二、刀具半径补偿,5编程示例（9）,节点坐标值计算,二、刀具半径补偿,5编程示例（10）,O5003（已调试） T01; M03 S400; G54 G42 G00 X160.0 Y100.0 D01; Z-20.0; G01 X-96.0 F80.0; Y-82.0; X96.0; Y100.0; X0.0; X-95.11 Y30.89; X-58.76 Y-80.92; X58.76; X95.11 Y30.89; X0.0 Y100
9、.0; G00 Z100.0; G40 X300.0 Y300.0; M05; M30;,二、刀具半径补偿,5编程示例（11）,工件坐标系设定画面,二、刀具半径补偿,5编程示例（12）,刀具补偿值设定画面,5编程示例（13）,二、刀具半径补偿,二、刀具半径补偿,5编程示例（14）,练习： 零件图如图所示，完成下面工作任务： 1.选择加工用刀具；用表格说明刀具所用于的加工部位； 2.在图中画出刀具走刀路线； 3.编写加工程序。,三、刀具长度补偿,1.刀具长度补偿类型（1）,（1）方法一 事先通过机外对刀法测量出刀具长度（图中H01、H02），作为刀具长度补偿值（该值为正值），输入到对应的刀具补偿
10、参数中。此时工件坐标系G54中的Z值的偏置值应设定为工件原点相对于机床原点的Z向坐标值（该值为负）。如图所示。,三、刀具长度补偿,三、刀具长度补偿,1.刀具长度补偿类型（2）,1.刀具长度补偿类型（3）,（2）方法二 将工件坐标系G54中Z值的偏置值设定为零，即Z向的工件原点与机床原点重合，通过机内对刀测量出刀具Z轴返回机床原点时刀位点相对于工件基准面的距离（图中H01、H02均为负值）作为每把刀具的长度补偿值。如图所示。,三、刀具长度补偿,1.刀具长度补偿类型（4）,三、刀具长度补偿,1.刀具长度补偿类型（5）,（3）方法三 将其中一把刀具作为基准刀具，其长度补偿值设定为零，其他刀具的长度补
11、偿值为与基准刀的长度差值（可通过机外对刀仪测量）。此时应先通过机内对刀法测量出基准刀在Z轴返回机床原点时刀位点相对于工件基准面的距离，并输入到工件坐标系G54中Z轴的偏置值中。如图所示。,三、刀具长度补偿,1.刀具长度补偿类型（6）,三、刀具长度补偿,2.刀具长度补偿的建立,把Z轴移动指令的终点位置上加上G43或减去G44补偿存储器设定的补偿值。即由G43、G44指令指定补偿方向，由H代码指定设定在补偿存储器中的补偿量。,三、刀具长度补偿,3.刀具长度补偿的取消,由G49或H00取消补偿,三、刀具长度补偿,三、刀具长度补偿,4.编程示例（1）,【示例5-4】零件图如图所示，编写加工程序。 粗加
12、工用30平底铣刀，刀具长度130mm，留1mm精加工余量； 精加工用10平底铣刀，刀具长度110mm。,4.编程示例（2）,要点： 粗加工编程按照工件轮廓编程， 1mm精加工余量值置于刀具补偿值中，刀具直径为30mm，所以刀补值为15+1=16mm。 关于刀具长度补偿，以第1把刀作为基准刀，第2把刀具相对于第1把刀具的差值置于其长度补偿存储器中。,三、刀具长度补偿,三、刀具长度补偿,4.编程示例（3）,O5004（已调试） T01; M03 S400; G54 G42 G00 X70.0 Y40.0 D01; Z-15.0; G01 X-25.0 F80.0; X-40.0 Y30.0; Y-
13、35.0; X-35.0 Y-40.0; X25.0; X40.0 Y-35.0; Y25.0; X16.0 Y43.0; G00 Z100.0; G40 X150.0 Y150.0; M05; M00;,T02; M03 S600.0; G00 G42 X70.0 Y40.0 D02; G43 Z-15.0 H02; G01 X-25.0 F80.0; X-40.0 Y30.0; Y-35.0; X-35.0 Y-40.0; X25.0; X40.0 Y-35.0; Y25.0; X16.0 Y43.0; G49 G00 Z100.0; G40 X150.0 Y150.0; M05; M30;,三、刀具长度补偿,4.编程示例（4）,工件坐标系设定画面,三、刀具长度补偿,4.编程示例（5）,刀具补偿值设定画面,三、刀具长度补偿,4.编程示例（6）,三、刀具长度补偿,4.编程示例（7）,练习： 零件图如图所示，编写加工程序。,END!,
