數（shù）控加工中心是怎（zěn）樣進行刀具補償的（de）？

加工中心用（yòng）來加工形狀複雜（zá）、工序多、精（jīng）度要求較高（gāo）的零件，因而加工（gōng）一個零件需用幾把或十幾把刀具甚至更多。由於（yú）每把刀具的（de）直徑大小和（hé）長度都是不同的（de），在對被加工零（líng）件確定工件坐（zuò）標係零（líng）點後，有必要引入刀（dāo）具（jù）補償功能，以保（bǎo）證在加工過程（chéng）中各把刀下降到正確的高度（dù）和以正確的（de）刀具路徑進行切削加工。

刀具補償可分為刀具長度補償和刀具半徑補償。長度補償是指主軸軸向的（de）補償,也就是（shì）銑刀軸向的補償，而對於銑刀徑向的補償,也就是每把銑刀直徑（jìng）大小不（bú）一樣,在直徑方向的補償叫半徑補償（cháng）。

一、刀具半徑補（bǔ）償

1. 刀具半徑補償意義

數控加（jiā）工中心在程（chéng）序運行時（shí）將（jiāng）刀具當做一個點做軌跡（jì）運動。比如用刀（dāo）具R3銑邊長100的正方形凸台時，程序按邊長（zhǎng）100的正方形尺寸輸入，而刀具軸心的軌跡是邊長106的正方形，則（zé）工件上銑削的是符合圖紙尺寸（cùn）的100的正方形。假如不用刀具半徑補償功能，則（zé）加（jiā）工時刀具軸心的軌跡是邊長100的正方形（xíng），則工件上（shàng）銑（xǐ）削出的是（shì）邊長為94的正方形凸台，不符合圖紙尺寸的要求。

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（bǔ）償僅能在規定的（de）坐標平麵內進行，使用（yòng）平麵選擇指令G17、G18或G19可分別選擇XY、ZX或YZ平麵為補償平（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（zhí），則在執行上述（shù）指令時，刀具可自動左（zuǒ）偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補償值。由（yóu）於刀補的建立必須在包含運動（dòng）的程序段中完成，因此以上格式中，也（yě）寫入了G00(或（huò）G01)。在程序結束前應取消補償。

3. 刀具半徑補償的應用

刀具半徑補償有B功能和C功（gōng）能（néng）兩種補償形式。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（néng）解決（jué）程序段之間的過渡問題，要求將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件（jiàn）尖角處工藝性不好；C功能（néng）刀（dāo）具半徑（jìng）補償能（néng）自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完（wán）全按照工（gōng）件輪廓（kuò）來編（biān）程，因此現代CNC數控機（jī）床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

刀具半徑補（bǔ）償的方向怎麽樣判斷呢？判斷的（de）方法：“順著刀具運（yùn）行的方（fāng）向”上看去刀具在工（gōng）件的左麵為左補（bǔ）償，刀具在工件的右麵為右補償。補償可以為“負”，當刀具半徑補償取負值時，G41和G42的功（gōng）能互換。

刀具的半徑值預先存入存儲器Dxx中（zhōng），xx為存儲（chǔ）器號，當一個程序需用到幾把刀時（shí），建（jiàn）議刀具號Txx和存儲器Dxx相對應（yīng），即T1號刀（dāo）具半徑補償值（zhí）相（xiàng）應（yīng）地使（shǐ）用D01號存儲（chǔ）器，這樣加工時不容易搞錯。執行刀具半徑補償後，數控係統自動計算，並使刀具按照計算結果自動補償。在加工的過程中，如果零件輪廓尺寸與圖紙尺寸有（yǒu）差（chà）別（bié），就可以通過修（xiū）正存（cún）儲器Dxx中的半徑補償值，再重新運行程序以達到要求。取消刀具半徑補償用G40，也可（kě）用D00取消刀具半徑補償。

使用中需注意：建立、取消刀補時，G41、G42、G40指令必須與G00或G01指令共段，即使用G41、G42、G40指令的程序段（duàn）中必須同時使用G00或G01指令，而不得同時使（shǐ）用G02或G03，並且建（jiàn）立、取消刀補時所運行（háng）的直線段的長度要（yào）大於所要補償的刀具（jù）半徑值，否（fǒu）則補償功能不起作（zuò）用；而在補償方式中，寫入2個或更多刀具不移動的程序段（duàn）（輔助功能，暫停等等），刀具將產生過切或欠削。

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，確定要用到兩把刀,先用鑽頭鑽到φ38，再用（yòng）鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已經設定工件零點，而編程時一般都是讓刀具快速下降到Z3.的高度開始切（qiē）削,若是以鑽（zuàn）頭對刀確定工（gōng）件座標係的Z原點，則鑽頭鑽削時不會撞刀（dāo）。當換上鏜刀時，如果沒（méi）有設定刀具長度補償（cháng）而程序中同（tóng）樣設定快速下（xià）降（jiàng）到Z3.這時當鏜（táng）刀比鑽頭短時（shí），就會（huì）出現（xiàn）鏜孔鏜不通的現象，而當（dāng）鏜刀比鑽頭長時就會出現（xiàn）撞（zhuàng）刀。

不設定刀具長度補償而在程序中通過（guò）修改Z地址值來保證加工零點的正確將會很容易出錯，因為程（chéng）序長了各段地址代碼值不統一是很難檢查出（chū）錯誤（wù）的，而且在加工的過程中若刀具磨損（sǔn）了需要修（xiū）改程序，若一個零件加工過程中同一把刀（dāo）要加工幾個不同的麵，那當這把（bǎ）刀磨（mó）損之後則要修改所有與這把刀相關的程序。而在編製程序中用上（shàng）了刀具長度補償指令之後，當刀具磨損後，隻需在相應的刀具長度補償號中修改（gǎi）長度補償值就可以了，不需（xū）要再修改程（chéng）序，提高了（le）工作效率，也保證了程序的安全運行。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係（xì）統規定除Z軸之外（wài），其他軸也可以使用刀具長度補償，但同時規定長度補（bǔ）償（cháng）隻（zhī）能同時加在一個軸上，要對（duì）補償軸進行切換，必須先取消對（duì）前麵軸（zhóu）的補償。

（1）指令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度補償“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消刀具長度補償。

指令中用G43、G44指令偏移（yí）的方向，用（yòng）H指令偏置量存儲器的偏置號；G43指令叫正向補償，即當用G43對刀具長（zhǎng）度補償值指定一個（gè）正值時，刀具按照正向移動。G44指令叫負向補償，即當用（yòng）G44對刀具長度補償值（zhí）指定一個正值時（shí），刀（dāo）具按照負向移（yí）動。G43和（hé）G44是模態（tài）G代碼。它們一直有效，直（zhí）到指定同（tóng）組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應（yīng）的偏置量存（cún）儲器中，存入相應的偏（piān）置值。以z軸補償為例，若指（zhǐ）令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存入“-200.0”，則執行（háng）該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算，即（jí）100.0+(-200.0)=-100，並將所求結果（guǒ）作為（wéi）Z軸移動值。加工（gōng）程序每調用不同的刀具的（de）時（shí）候，都要先取消掉原先的（de）刀具（jù）補償，再把新調用的刀（dāo）具長度補償進去；而在（zài）程（chéng）序結束前也要記得插入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統（tǒng）中刀具長度補償（cháng）功能與其他指令的關（guān）係（xì）

（1）刀具長度補償與半徑（jìng）補償功能的關係

如果在零件的（de）數控（kòng）加工程序（xù）中，既有刀具長度補償又有刀具半徑補償(在控製器中補償)指令時，必須把含有長度補償的程序段寫在含有半徑補償的程（chéng）序段前麵，否則半徑（jìng）補償無效

例如:在下麵的程序（xù）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）數控係統既執行刀具半徑係統又執行刀具長（zhǎng）度（dù）補償指令。

（2）刀具長度補償與其它（tā）指令的關係

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

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

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

4. 刀具長度補償（cháng）值（zhí）的確定

不同的設備係統，有不同的（de）對刀方式，而（ér）不同的對（duì）刀（dāo）方式，刀具長度補償的含意是不（bú）一樣的（de）。如某加工中心係統（tǒng），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至刀具刃口最底端的長度；而某係統（tǒng）中（zhōng）機（jī）上手動（dòng）對刀時長度補（bǔ）償是指補償刀具從某（mǒu）一Z軸向基準高度下降到工件座標原點的距離，它（tā）補償的不是刀具的（de）真正長度，而是刀具下降的距離。不同的刀具有不同的長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加（jiā）工不同工件編（biān）程原點的零件時也（yě）有不同的長度補（bǔ）償值，這些不同（tóng）的補償值可以分（fèn）別（bié）寄存在不同的長度補償號H裏麵, 以備機床運行時程（chéng）序隨時調用。

（1）機內手動對刀測量方式

讓Z軸回（huí）到機床參考（kǎo）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值輸為零，再把刀具裝入主軸依次確定每把刀具與工件在（zài）機床坐標係中的Zo平麵相接（jiē）觸，即利用刀（dāo）尖(或刀具前（qián）端)在Z方向上與工件坐標係原點的距離值作為長度補償（cháng）值，即主（zhǔ）軸下降後此時機床坐標係的Z坐標值直接作為每把刀的刀具長度補償值，注意數值的正負號不能（néng）漏。

（2）機外刀具自動預調儀測量方式

是在刀具預調儀上（shàng）測（cè）出的主（zhǔ）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為（wéi）刀長補償值，此時的（de）刀長補償值是刀具的真正長度，是正（zhèng）值。

（3） 自動測長裝置十機內對刀方式

設標準刀具的長度補償值（zhí）為零，把在刀具預調儀（yí）上測（cè）出的各刀具長度與標準刀具的長度之差分別作為每（měi）把刀的刀具長（zhǎng）度補償值.其中，比標準刀具長的記為正值，比標準刀具短的補償值（zhí）記為負值。

先通過機內對刀法測量出基準刀在返（fǎn）回機床參考點時刀（dāo）位點在Z軸方向與工（gōng）件（jiàn）坐標係原點的距離，並（bìng）輸入工件編程座標係中。

5. 刀具長度補償值測量方式的比較

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

用機外刀具預調儀或（huò）自動測長裝置測量不占用有（yǒu）效機時，把刀具調整工作事先在刀具預調儀上（shàng）完（wán）成，而且機床在加工運行時，還可在對刀儀上測量其（qí）它刀具的長度（dù），不必因為（wéi）在機床上對刀而占用機床運行時間，提（tí）高效（xiào）率，充分發揮加工中心的作用，但是需添置刀具預調儀（yí）設備，成本較高。使用刀具長（zhǎng）度作為刀長補償，可以同一把刀具（jù）加工不同工件而（ér）不需修改刀具（jù）長度補償值。