​數控加工中（zhōng）心是怎（zěn）樣進行刀具補償的（de）？

加工中心用來加工形狀複雜、工序多、精度（dù）要求較高的零件，因而加（jiā）工一個零件需（xū）用幾把或十幾把刀（dāo）具甚至更多。由於每把刀（dāo）具的直徑（jìng）大小和長度都是不同的，在（zài）對被加工零件確定工件坐標係零（líng）點後，有必要（yào）引入刀具補償功（gōng）能（néng），以保證在加工過程中各把刀下降（jiàng）到正確的（de）高度和以（yǐ）正確的刀具路徑進行切削加工。

刀具補償可分為刀具長（zhǎng）度補償和刀具半徑補償。長度補償是指主軸軸向的補償,也就是銑刀軸（zhóu）向的補償，而（ér）對於銑刀徑向的補償,也就是每把（bǎ）銑刀直徑大小（xiǎo）不一樣,在直徑方向的補償叫半徑補償。

一、刀具半徑補償

1. 刀具半徑補償意（yì）義

數控加工中心在程序運行時將刀具（jù）當做（zuò）一個（gè）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100的正方形尺寸輸入，而刀（dāo）具軸心的軌跡是邊長106的正方形，則工件上銑削（xuē）的是符合圖（tú）紙尺寸的（de）100的正方形。假如不用（yòng）刀具（jù）半徑（jìng）補償功能，則加工時刀具軸心（xīn）的軌跡是邊長100的正（zhèng）方（fāng）形，則工件上銑削出的是邊長為94的正（zhèng）方形凸台，不符合圖紙尺寸的要求。

2. 指令（lìng）格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀（dāo）具半（bàn）徑（jìng）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（kě）分別選擇XY、ZX或YZ平（píng）麵（miàn）為補償平麵。半徑（jìng）補（bǔ）償必須（xū）規（guī）定補償號，由補償號D存入刀具（jù）半徑值，則在執行上述指令時，刀具可自（zì）動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補償值。由於刀（dāo）補的建立必須在包含運動的程序段（duàn）中完（wán）成，因此以上格式中，也寫入了G00(或G01)。在程序結束前應取消補償。

3. 刀具（jù）半（bàn）徑補償（cháng）的應用

刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償（cháng）形（xíng）式。由於B功能刀具半徑補償隻根據本段程序進行刀補計算，不能解決程序段之間的過渡問題，要（yào）求（qiú）將（jiāng）工件輪（lún）廓處理成圓角過（guò）渡，因此工件尖角處工藝性不好；C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心（xīn）軌跡的轉接，可完全按（àn）照工件輪廓來編（biān）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）方向怎麽樣判斷呢？判斷的方（fāng）法：“順著刀（dāo）具運行的方向”上看（kàn）去刀具在工件的左麵為左（zuǒ）補償，刀具在工件的右麵為右補償。補償可以為（wéi）“負”，當刀（dāo）具半徑補償取負值時（shí），G41和G42的功能互（hù）換（huàn）。

刀（dāo）具的半（bàn）徑值（zhí）預先存入存儲器（qì）Dxx中，xx為存儲器（qì）號，當一個程序需用到幾把刀時，建議刀具號Txx和存（cún）儲器Dxx相對應，即T1號刀具半徑補償值相應地使用D01號存儲器，這樣加工時不容易搞錯。執（zhí）行刀具半徑補償（cháng）後，數控係統自動計算，並使（shǐ）刀具按照計（jì）算結果自動補償。在加工的過程（chéng）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（bàn）徑補償值，再重新運行程序以達到要求。取消（xiāo）刀具半徑補償用G40，也可用D00取（qǔ）消刀具半徑（jìng）補償。

使用中需注意：建立、取消刀補（bǔ）時，G41、G42、G40指令必須與G00或（huò）G01指令（lìng）共段，即使用G41、G42、G40指令（lìng）的程序段（duàn）中必須同時使用G00或G01指令（lìng），而不得同時使用G02或G03，並且建立、取消刀補時所運行的直線段（duàn）的長度（dù）要大（dà）於所要補償的刀具半徑值，否則補償功能不起作用；而（ér）在補償方（fāng）式中，寫入2個或更多刀具不移動的（de）程序段（輔助功能，暫（zàn）停等等（děng）），刀具將產（chǎn）生過切或欠削。

二、刀具長度補償（cháng）

1. 刀（dāo）具長度補償的意義

例如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到兩把刀（dāo）,先用（yòng）鑽頭鑽到（dào）φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已經設定工件零點，而編程時一（yī）般都是讓刀（dāo）具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是以鑽頭對刀確定工（gōng）件（jiàn）座標（biāo）係的Z原點，則鑽頭鑽削時不會（huì）撞（zhuàng）刀。當換上鏜刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程序中同樣設定快速（sù）下降到Z3.這時當鏜刀比鑽頭短時，就（jiù）會出現鏜孔鏜不（bú）通的現象，而當鏜刀（dāo）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地址值來保證加工零點的正確將會很（hěn）容易出錯，因（yīn）為程序長了（le）各段地址代（dài）碼值不統一是很難檢查出錯誤的，而且在（zài）加工的過程（chéng）中若刀具磨損了（le）需要修改程（chéng）序，若一個零件加工過程中同一把刀要加（jiā）工幾個不同的麵，那當這把刀磨損（sǔn）之後則要修改（gǎi）所有與這把刀（dāo）相關的程（chéng）序（xù）。而（ér）在編製程序中用上了（le）刀具長度補償指（zhǐ）令之後，當刀具磨損後，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（bú）需要再修改程序，提高了工作（zuò）效率，也保證了程序的（de）安全（quán）運行。

2. 刀具長度（dù）補償G43、G44、G49

係統規定除Z軸之外，其他軸也可以使（shǐ）用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻（zhī）能同時加在一個軸上，要對補償軸（zhóu）進（jìn）行切換，必須先取（qǔ）消（xiāo）對前麵軸的補（bǔ）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指令偏移的方向，用H指令偏（piān）置量存（cún）儲器的偏（piān）置號；G43指令叫正向補償，即當用G43對刀具長度補償值指定一（yī）個正值（zhí）時，刀具按照正向移動（dòng）。G44指令叫負向補償，即當用G44對刀具長度補償值（zhí）指定一個正值（zhí）時（shí），刀具按照負向移動（dòng）。G43和G44是模態G代碼。它們一直有效（xiào），直到指定同組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所（suǒ）對應的偏置量存儲器中，存入相（xiàng）應的（de）偏置值。以z軸（zhóu）補（bǔ）償為例（lì），若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中（zhōng）存入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存“-200.”進行（háng）“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結（jié）果作為（wéi）Z軸移動值。加工程序每調用不（bú）同的刀具的時（shí）候，都要先取消掉原（yuán）先（xiān）的刀具補償，再把新調用的刀具長度補償進（jìn）去；而在程序結（jié）束前也要記得插（chā）入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀具長度補償功能（néng）與其他指令的關係

（1）刀（dāo）具長度補償與半徑（jìng）補償功（gōng）能的關係

如果（guǒ）在零件的（de）數控加工程序中，既有刀具長度補（bǔ）償又有刀具（jù）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（de）程序（xù）段寫在含有半徑補償（cháng）的程序段前麵，否（fǒu）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（jìng）補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係（xì）統既執行刀具半徑係統（tǒng）又（yòu）執行刀具（jù）長度補（bǔ）償指令。

（2）刀具長度補償（cháng）與其它指令的（de）關係

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

b.G43,G44為（wéi）同組模態指令，它們會（huì）自動取消（xiāo）上次（cì）刀具長度補償而不需要用專門的G49指令，為（wéi）了安（ān）全起見，在一把刀加工結束或程序段結束時，都（dōu）應取消刀（dāo）具（jù）長度（dù）補償；

c.刀具長（zhǎng）度（dù）補償（cháng）必須伴隨獨立的插補運動(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效。

4. 刀具（jù）長度補償值的確定

不同（tóng）的設備（bèi）係統，有不同的對刀方式，而不同的對刀方式，刀具長度補償（cháng）的含意是不一樣的。如某加工中心係統，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（xīn）至刀具刃口最底端（duān）的長（zhǎng）度；而（ér）某係統（tǒng）中機上手動對刀時長度補償是指補償刀具從某一Z軸向基準（zhǔn）高度下降到工件（jiàn）座（zuò）標原點的（de）距離，它補償（cháng）的不是刀具的真正長度，而是刀具下降的距離。不同的刀具有（yǒu）不同的長度補償值；而（ér）機內手動對刀時同一把刀（dāo）加工不同工件編程原點的零件時也有不同的長（zhǎng）度補償值，這些不同（tóng）的補償值可以分別寄存在不同的長度補（bǔ）償號H裏麵, 以備機床運行時（shí）程序隨時（shí）調用。

（1）機內手動（dòng）對刀測量方式

讓Z軸回到機床參考（kǎo）點，這時機床座標（biāo）係中（zhōng）X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個工件座標係（xì）（G54～G59任選一個都可），這時把Z值輸為零，再把刀具裝入（rù）主軸依次（cì）確定每把（bǎ）刀具與工件在（zài）機床坐標係中的Zo平麵相接觸，即利用刀尖（jiān）(或刀具前（qián）端)在Z方向上與工件坐標係（xì）原點的距離值作為長度補償值，即主軸下降（jiàng）後此時機床坐標係的Z坐標值直接作為每把刀的（de）刀具（jù）長度補償值，注意數值（zhí）的正負號不能漏。

（2）機外刀具自動預調儀測量方式

是在刀具（jù）預調儀上測出的主軸端麵至刀尖的距離，輸入CNC的刀具長度偏（piān）置寄存器中作（zuò）為刀長補償值，此時的（de）刀長補償值是（shì）刀具的（de）真正長（zhǎng）度，是正值。

（3） 自動測（cè）長裝置十機內（nèi）對刀方式

設標準刀具的長度補（bǔ）償值為零，把在刀具預調儀上測出的各刀具長度與標準刀具的（de）長度之差分別作為每把刀的（de）刀具長度補償值.其中，比標準刀具長的記為正值，比標準刀具短的補（bǔ）償值（zhí）記（jì）為負（fù）值。

先通過機內對刀法測量出基準刀在返回機（jī）床參考點時刀位點在Z軸方向與工件坐標係原點的距離，並輸入（rù）工件編程座標係中。

5. 刀具長度補償值測量方式的比較（jiào）

用機上手動測量方法測量（liàng）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，但投資少. 當用（yòng）同一把（bǎ）刀加工其它的工件時（shí）就要重新設置刀具長度補償（cháng）值。

用機外刀具預調儀或自動測長裝置測量不占用有效（xiào）機時，把刀具調整工作事先在刀具預調儀上完成，而且機床（chuáng）在加工運行時，還可在對刀（dāo）儀上（shàng）測量其它刀具（jù）的（de）長度，不必因為（wéi）在機床上（shàng）對刀而占用機床運行（háng）時間，提高效率，充（chōng）分發揮加工中心的作用，但是需添置（zhì）刀具（jù）預調儀設備，成（chéng）本較高。使用刀具長度作為刀長補償（cháng），可以（yǐ）同一把刀具加工不同工件而不需（xū）修改刀具長度（dù）補償值。