​數控加工中心是怎樣進（jìn）行刀具補償的？

加工中（zhōng）心用來加工形狀複雜、工序多、精度要求較高的零（líng）件，因而加工一（yī）個零件需用幾把或十幾把（bǎ）刀具甚至更多。由於（yú）每把刀具的直徑大小和長度（dù）都是不同的，在對被加工零件確定工件（jiàn）坐標係零點後，有必（bì）要引入刀（dāo）具補償功能，以保證在加工過程中各把刀下（xià）降（jiàng）到正確的（de）高度和以正確的刀具路徑進行切削加（jiā）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補償,也就是銑刀軸向的補償，而對於銑刀徑向的補償,也就是每把銑刀直徑大小不一樣,在直徑方向的補償叫半徑補償。

一、刀具半徑補償

1. 刀（dāo）具半徑補償意義（yì）

數控加工中（zhōng）心在（zài）程序運行時將刀具當做一個（gè）點做軌跡運動。比如用刀（dāo）具R3銑邊長100的（de）正方形凸台時，程序按邊長100的正方形尺寸輸入，而刀具軸心（xīn）的軌（guǐ）跡是邊長106的正（zhèng）方（fāng）形，則工件上銑削（xuē）的是符合（hé）圖紙尺寸的（de）100的正（zhèng）方形。假如不用刀具半徑補償功能，則加工時刀具軸心的軌跡（jì）是邊長100的正方形，則工件上銑削出的（de）是邊長為94的正方形（xíng）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）具半徑左補償

G42：刀具半（bàn）徑右補償

半徑補償僅能（néng）在（zài）規定的坐標平麵內進行，使（shǐ）用平麵選（xuǎn）擇指令（lìng）G17、G18或G19可分別選擇（zé）XY、ZX或YZ平麵為補償平麵。半徑補償必須規定補償號，由補償號（hào）D存入刀具半徑值，則（zé）在執行上述指令時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一（yī）個刀具半徑補（bǔ）償值。由於刀補的（de）建立必須在包含（hán）運動的（de）程序（xù）段中完成，因（yīn）此以上格式中，也寫入了（le）G00(或G01)。在程序結束（shù）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功能兩種補償形式。由於B功能刀具半徑（jìng）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（guò）渡（dù）問題，要求將工（gōng）件（jiàn）輪廓處理成圓角過渡，因此工（gōng）件尖角處（chù）工藝性不好；C功能刀具半徑補償能（néng）自動處理（lǐ）兩程序段刀具中心軌跡的轉（zhuǎn）接，可完全（quán）按照工件輪廓來編程，因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

刀具半徑補償的方向怎麽樣判斷（duàn）呢（ne）？判斷的方法：“順（shùn）著刀具運行的方向”上看去刀具在（zài）工件的左麵為左補償，刀具在工件的右麵為右（yòu）補償。補償可以（yǐ）為（wéi）“負”，當刀具半徑補償取負值時，G41和G42的功能互換。

刀具的半徑值預先存入存（cún）儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一（yī）個程序需用到幾把刀時，建議刀具號（hào）Txx和（hé）存儲器Dxx相對應，即（jí）T1號刀具半徑（jìng）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（jù）半徑補償後，數控係統自（zì）動（dòng）計算，並使刀具按照計算（suàn）結果自動補償。在加工的（de）過程（chéng）中，如果零件輪廓尺寸與圖紙（zhǐ）尺寸（cùn）有差別，就可以通過修正（zhèng）存儲器Dxx中的半徑補償值，再重新運行程序以達到要求。取消（xiāo）刀具半（bàn）徑補償用G40，也可用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指令的程序段中必須同時（shí）使用G00或G01指令，而（ér）不得同時使用G02或G03，並且建立（lì）、取（qǔ）消刀補時所運行的直線（xiàn）段的長度要大於所要補償的刀具半徑值，否則補償功能不起作用（yòng）；而在補償方式（shì）中，寫（xiě）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（dāo）具將產生過（guò）切或欠削。

二、刀具長度補償

1. 刀具長度補償的意義

例（lì）如（rú），要鏜一個φ40mm的孔，確定要（yào）用到兩把刀,先用（yòng）鑽頭鑽到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已（yǐ）經設定工件零點，而編程時（shí）一般都是讓（ràng）刀具快速下降到Z3.的高（gāo）度開始切削,若是以鑽頭對刀確定工件座標係的Z原（yuán）點，則鑽頭鑽削時不會撞刀。當換上鏜刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程序中同（tóng）樣設定快速下降到Z3.這時當鏜刀比鑽頭短時，就會出（chū）現鏜孔鏜不通（tōng）的現象，而當鏜刀比鑽頭長時就會（huì）出現撞刀。

不設定刀具長度補償而在程（chéng）序中通過（guò）修（xiū）改Z地址值來保證加工零點（diǎn）的正確將會很容易出錯，因為程序長了各段（duàn）地址代碼值不統一是很難（nán）檢查出錯誤的，而且在加工的過程中若刀具磨損了需要修改程序（xù），若一個零件加工過程中同（tóng）一把刀要加工幾個（gè）不同的（de）麵，那當這把刀磨損之後則要修改（gǎi）所有與（yǔ）這把（bǎ）刀相關的程序。而在編製程序中用上了刀具長度補償指（zhǐ）令之後，當刀具磨（mó）損後，隻需在（zài）相應的刀具長（zhǎng）度（dù）補償號中修改長度補償值就可以了，不需要再修改程序，提高了（le）工作效率，也保證了程序的安全（quán）運（yùn）行。

2. 刀（dāo）具長度補償G43、G44、G49

係統規定除（chú）Z軸之外，其他軸也可（kě）以使用刀具長度補償，但同時規定（dìng）長度補償隻（zhī）能同時（shí）加在一個軸上，要對補償軸進（jìn）行切換，必須先取消對前麵軸的（de）補償。

（1）指令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長（zhǎng）度補償“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消（xiāo）刀具長度補償。

指令中用G43、G44指令偏移的方向，用（yòng）H指令偏置量存儲器的偏置號；G43指令叫正向補償（cháng），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（jí）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（yí）動。G43和G44是模態G代（dài）碼。它們一直有效，直到指定同組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應的（de）偏置量存儲器中，存入（rù）相應的（de）偏置值。以z軸補（bǔ）償為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存（cún）入（rù）“-200.0”，則執（zhí）行該指令時（shí），將（jiāng）用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（yí）動值。加工程序每調用不同（tóng）的（de）刀具的時（shí）候，都（dōu）要先取消掉原先的刀具補償（cháng），再把新調用的刀具長度補償進去；而在程序結束前也要記得插入取消指令（lìng）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）刀具長度補償與半徑補償功能的關（guān）係

如（rú）果在零件的數控加工（gōng）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（hán）有長度（dù）補償的程序段寫在含有半徑補償的程（chéng）序段前麵（miàn），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（ruò）改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則（zé）數控係（xì）統既執行刀具半徑係統（tǒng）又執行刀具長（zhǎng）度補償指令。

（2）刀具長度補償與其它指（zhǐ）令（lìng）的關係

a.G43,G44指令隻能用（yòng）於直線運動之中，在非直線運動語句中使用時會產生報（bào）警（jǐng）；

b.G43,G44為同組（zǔ）模（mó）態指令，它們會（huì）自動取消上次刀具長度補償而不需要用專門的G49指令，為了安（ān）全起見（jiàn），在一把刀（dāo）加工結束或程序段結束時，都應取消刀具長度補償；

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

4. 刀具（jù）長（zhǎng）度補償值的（de）確（què）定（dìng）

不（bú）同的設備係統，有不同的對刀方式，而不同（tóng）的對刀（dāo）方式，刀具長度補償的（de）含意（yì）是（shì）不一（yī）樣的。如（rú）某加工中心係統，配（pèi）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（zhōng）心（xīn）至刀具刃口最底端的長度（dù）；而某係統中機（jī）上手動對刀（dāo）時長（zhǎng）度補（bǔ）償是指補償（cháng）刀具從某一Z軸向基準高度（dù）下（xià）降（jiàng）到工件（jiàn）座標原點的距離，它補償的不是刀具的真正長度，而（ér）是刀具下（xià）降的距離。不同的刀具有（yǒu）不同的（de）長（zhǎng）度補償值；而機內手動（dòng）對（duì）刀時同一把刀加工不同工件編程原點的零件（jiàn）時也有不同的長度（dù）補償值，這些不（bú）同的補償值可以分別寄存在不（bú）同的長度補償號H裏麵, 以備機床運行時（shí）程序隨時（shí）調用。

（1）機內手動對刀測量方式

讓Z軸回到機床參考（kǎo）點，這時機床座標係中X，Y，Z軸數值（zhí）都為零，選擇一個工件座標（biāo）係（xì）（G54～G59任選一個（gè）都可），這時把Z值輸為零（líng），再把刀具裝入主軸依次確定（dìng）每把刀具與工件在機床坐標係中的Zo平麵相接觸，即（jí）利用刀尖(或刀具前端)在Z方向上與工件坐標係原點的距離值作為長度補償值，即主（zhǔ）軸下降後此時機床坐標係的Z坐標值直接作為每（měi）把刀的刀具長度補償（cháng）值，注意數值的正（zhèng）負號不能漏。

（2）機外刀具自動（dòng）預調儀測量方式

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

（3） 自動測長裝置十機內對刀方式

設標準刀具（jù）的長度補償值為零（líng），把在刀具預調儀上測出的各刀具（jù）長度與標準刀具的長度（dù）之差分別作為每把刀的刀具（jù）長度（dù）補償值.其中，比標準刀具長的記為正值，比標準刀具短（duǎn）的（de）補（bǔ）償值記為負（fù）值。

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

5. 刀具長度（dù）補償值（zhí）測量方式的（de）比較

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（shì）時間，因此效率低，但投資少（shǎo）. 當用同一把刀（dāo）加工其它的工件時（shí）就要（yào）重新（xīn）設置刀具長度補償值（zhí）。

用機（jī）外（wài）刀具預調儀或（huò）自動測長裝置測量不占用有效（xiào）機時，把刀具調整工作事（shì）先在刀具預調（diào）儀上完成，而（ér）且機床在加工運（yùn）行時，還可在對刀儀上測量其（qí）它刀具的長度，不（bú）必因為在機床上對刀而占用機床運（yùn）行時間，提高效率，充分發（fā）揮加工中心的作用，但是需添置刀具預調儀設備，成本較（jiào）高。使用刀具長度作為刀長補償（cháng），可以同一把（bǎ）刀具加工不同工件而（ér）不需修改刀具長度補償（cháng）值。