數控加工中（zhōng）心是怎樣（yàng）進行刀具補償的？

加工中心用來加工形（xíng）狀複雜、工序多、精度要求較高的零件，因而加工一個零件需用幾把或（huò）十（shí）幾（jǐ）把刀具甚至更多。由於每把刀具的直徑大小和長度都是不同的，在對被加工零（líng）件確定工件（jiàn）坐標係零點後，有必要引入刀具（jù）補償功能（néng），以保證在加工過程中各把刀（dāo）下降到正確的高度和以正確的刀具路徑（jìng）進行切削加工。

刀（dāo）具補償（cháng）可分（fèn）為刀具長度補償和刀具半徑補償。長度補償是指主軸軸向（xiàng）的（de）補償,也就是銑刀（dāo）軸向（xiàng）的（de）補償，而對於銑刀徑向的補（bǔ）償（cháng）,也（yě）就是每把銑刀直徑大小不一樣（yàng）,在直徑方（fāng）向的補償叫半徑（jìng）補償。

一、刀具半徑補償

1. 刀具半（bàn）徑補償意義

數控加工（gōng）中心在程序運行時將刀具當做一個點做軌跡運動。比如用刀具R3銑邊長100的正方形凸台時，程序按邊長（zhǎng）100的正方形尺（chǐ）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（tú）紙尺寸的100的正方形（xíng）。假（jiǎ）如不（bú）用（yòng）刀具半徑補償功（gōng）能，則加工時刀具軸心的軌跡是邊長100的正方形，則工件（jiàn）上銑削出的是邊（biān）長為94的正方形（xíng）凸台，不符合圖紙尺（chǐ）寸的要求。

2. 指令格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀具半徑左補償

G42：刀具半徑右補償

半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（miàn）為補償平（píng）麵。半徑補償必須規定補償號，由補償號D存入刀具半徑值，則在（zài）執行上述指令時（shí），刀具可自動左偏（piān）(G41)或右偏(G42)一（yī）個刀具半徑（jìng）補（bǔ）償（cháng）值。由於（yú）刀補的建立必須在包含運動的程序段中完成，因（yīn）此以（yǐ）上格式中，也寫入了G00(或G01)。在程序結束前（qián）應（yīng）取消補償。

3. 刀（dāo）具半徑補（bǔ）償的應用

刀具半徑補償有B功能（néng）和C功能兩種補償形式。由於B功能刀具半徑補償隻根據本段程（chéng）序進行（háng）刀補計算，不（bú）能解決程序段之間的過渡問題，要（yào）求（qiú）將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工（gōng）藝性不（bú）好；C功（gōng）能（néng）刀具半徑補償能自動處（chù）理兩程序段（duàn）刀（dāo）具中心軌跡的轉接，可完全按照工件（jiàn）輪廓來編程，因此現代（dài）CNC數（shù）控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

刀具半徑補償的方向怎麽樣判斷呢？判斷的方法：“順著刀具運行的方向”上看去刀具在工件（jiàn）的左麵為左補償，刀具在工件（jiàn）的右（yòu）麵為右補（bǔ）償。補償（cháng）可以（yǐ）為“負”，當刀具（jù）半（bàn）徑補償（cháng）取負值時，G41和G42的功能互換。

刀具的半（bàn）徑值（zhí）預先存入存儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一個程序需用到幾把刀時，建議刀具號Txx和存儲器Dxx相（xiàng）對應，即T1號刀具半徑補（bǔ）償值相應地使用D01號存（cún）儲器，這樣加工時不容易搞（gǎo）錯。執行刀具半徑（jìng）補償（cháng）後，數控係統自動計算（suàn），並使刀具（jù）按照計算（suàn）結果自動補償。在加工的過（guò）程中，如果零件輪廓尺寸與圖紙尺寸有差別，就（jiù）可以通過修正存儲器Dxx中的半徑（jìng）補償值，再重新運行程序以（yǐ）達到要求。取消刀具半徑（jìng）補償用G40，也可用D00取（qǔ）消刀具半徑補償。

使用中需注意：建立、取（qǔ）消刀補時，G41、G42、G40指令必須（xū）與G00或G01指令共段，即使用G41、G42、G40指（zhǐ）令的程序段中必須同（tóng）時使用G00或G01指令，而不得同時使用G02或G03，並且（qiě）建立、取消刀補時所運行的直線段的長度要大於所要補償的刀具半徑（jìng）值（zhí），否則補償功能不起作用；而在補（bǔ）償（cháng）方式中（zhōng），寫入2個或（huò）更多刀具（jù）不（bú）移動（dòng）的程序段（輔助功能，暫停等等），刀具（jù）將產生（shēng）過切或（huò）欠削。

二、刀具長度補償

1. 刀具長度補償的意義

例如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到（dào）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（dìng）工件零點，而編程時一般（bān）都是讓刀具快速下降到（dào）Z3.的高度開始切削,若是以（yǐ）鑽頭對刀確定工件（jiàn）座標係的Z原（yuán）點，則鑽頭鑽削時不會撞刀。當換上鏜（táng）刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程序中同樣設定快（kuài）速（sù）下降到Z3.這時（shí）當鏜刀比鑽頭短時（shí），就會出現鏜孔鏜不（bú）通（tōng）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（dì）址值來保證加工（gōng）零點的（de）正確將會很容（róng）易出錯，因為程序長了各段地址代（dài）碼值（zhí）不統一是很難檢（jiǎn）查出錯誤的，而且在加工的過程中若刀具（jù）磨損了需要修改（gǎi）程序，若一個零件加工過程中同一把刀要加工幾個不同的麵，那當這把（bǎ）刀（dāo）磨損之後則要修改所有與這把刀相關的（de）程（chéng）序（xù）。而（ér）在編製程序中用上了（le）刀（dāo）具長度補償指令之後，當刀具磨（mó）損後，隻（zhī）需在相應的刀具長（zhǎng）度補償號中修改長度補償值就可以（yǐ）了，不需要再修改程序，提高了（le）工作（zuò）效率，也（yě）保證了程序（xù）的（de）安全運行。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係統規定除Z軸之外（wài），其他軸（zhóu）也可以使用刀具長度補償，但同時規定長度（dù）補償隻能同時（shí）加（jiā）在一個軸上，要對補償軸進行切換，必須先取消對前麵軸（zhóu）的補（bǔ）償。

（1）指令（lìng）格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度補償“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消刀具長度補償。

指令中用G43、G44指令偏移的方向，用H指令偏置量存儲器的偏置號；G43指令叫正向（xiàng）補償，即當用G43對刀具長度補償值指定一個正值時，刀具按照正向移動。G44指令叫負向補償，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（shì）模態G代碼。它們一直有效，直到指定同組的（de）G代碼為止。執行程序前，需（xū）在與地址H所對應的偏置量存儲器（qì）中，存入相應的偏置（zhì）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（zhí）行該指令時，將用（yòng）Z坐標值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償，再把新調用的刀具長度（dù）補（bǔ）償進去；而在程序結束前也要記得插入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀（dāo）具長度補償（cháng）功能與其他指令的關係

（1）刀具長度（dù）補（bǔ）償與半徑補償功能的關係（xì）

如果在零件的數控加工程序中，既有刀具長度補償又（yòu）有刀具半徑補償(在控製（zhì）器中補償)指令時，必須把含有長（zhǎng）度補償的程序段寫在含有半徑（jìng）補償的程序段前麵，否則半徑補償無效

例如:在下麵的程（chéng）序段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不執行刀具半徑補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則（zé）數控係統（tǒng）既執（zhí）行刀具（jù）半徑係（xì）統又執行刀具長度補償指令。

（2）刀具長度（dù）補償與其它指令的關係（xì）

a.G43,G44指令隻能（néng）用於直線（xiàn）運動之中，在非直（zhí）線運動語句中使用時會產生報警；

b.G43,G44為同組模態指令，它們會自動取消上次（cì）刀具長度補償而不需要用專門的G49指令，為了安全起見，在一把刀加工結（jié）束或程序段結束時，都應取消刀具長度（dù）補償（cháng）；

c.刀具長（zhǎng）度補償必須伴隨（suí）獨立的插補運（yùn）動(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效（xiào）。

4. 刀具長度補（bǔ）償值的（de）確定

不同的設備係統，有不同的對刀方式，而不同的對刀方式，刀具長度補償的含意是不一樣的。如某加工中心係統，配上自（zì）動測量儀，它的長度補償是補償刀（dāo）具的真正長（zhǎng）度，即主軸錐孔端（duān）麵中心至（zhì）刀具刃口（kǒu）最底端的長度；而某係統中機上手動對刀時長度補償是指補償刀（dāo）具從某一Z軸向基準（zhǔn）高度（dù）下降到（dào）工件座標原（yuán）點的距離，它補償的不（bú）是刀具的真（zhēn）正長度，而是刀具下降的距離。不同的刀具有不同的長（zhǎng）度補償（cháng）值；而機（jī）內手動對刀時同一把刀（dāo）加工不（bú）同工件編程原（yuán）點的零件時（shí）也有不同的長度補償值，這些不同的補償值可以分別寄（jì）存在不同的長度補償（cháng）號H裏麵, 以備機床運行時程序隨時調用（yòng）。

（1）機內（nèi）手動對刀測量方式（shì）

讓Z軸回到機床（chuáng）參考點，這時機床座標（biāo）係中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（shū）為零，再把刀（dāo）具裝入主軸依次確定（dìng）每把刀（dāo）具與工件在機床坐標係中的Zo平麵相接觸，即利用刀（dāo）尖(或刀具前端)在（zài）Z方向上與（yǔ）工件坐標係原點的距離（lí）值作為（wéi）長度補償（cháng）值，即主軸下降後此時機床坐（zuò）標（biāo）係的Z坐標值直接作為每（měi）把刀的刀具長度補償值，注意數（shù）值的正負號不能漏。

（2）機外刀具自動（dòng）預調儀測量方式（shì）

是在（zài）刀具預調儀上測出（chū）的主軸端麵至刀尖的距離（lí），輸入CNC的刀具長度偏置寄存器中作（zuò）為刀長補償值，此時的刀長補償值是刀具的真正長度，是（shì）正值。

（3） 自動測長裝置十機內對刀方式

設標準刀（dāo）具的長度補償值為零（líng），把在刀具預調儀上測出（chū）的各刀具長度與標準刀具的長度之差分別作為每把刀的刀具長（zhǎng）度補償值.其中，比標準刀具長的記為正（zhèng）值，比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刀在返回（huí）機床（chuáng）參考點時刀（dāo）位點在Z軸方向與工件坐標係原點的距離，並輸入工件編程座標係中（zhōng）。

5. 刀具長度補償值測量方式的比（bǐ）較

用機上手動測量方法測量刀具長度補償值麻煩且需要很多占機調試時間，因此效率低，但投（tóu）資少. 當用同一把刀（dāo）加工其它（tā）的工件時就要重新設置刀（dāo）具長度補償值。

用機（jī）外刀具預調儀（yí）或自動測長裝置測量不（bú）占用有效機時，把刀具調（diào）整工作事（shì）先在刀具預調儀上完成，而且機床在加工運行（háng）時，還可在對刀儀上測量其它刀具的長（zhǎng）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（chōng）分發揮加工中心的（de）作用，但（dàn）是需添置刀具（jù）預調儀設備，成本較高。使（shǐ）用刀具長度（dù）作為（wéi）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。