​數控加（jiā）工中心（xīn）是怎樣（yàng）進行刀具補償的？

加（jiā）工中心用來加（jiā）工形狀複（fù）雜、工序多、精度要求較高的零件，因而加（jiā）工一個零件需用幾把或十幾把刀具（jù）甚至更多。由於每把刀具的直徑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（xì）零點後，有（yǒu）必要引入刀具補償功能，以保證在加工過程中各把刀下降到正確的高度和以正確的刀具（jù）路徑進行切削加（jiā）工。

刀具補償可（kě）分為刀具長（zhǎng）度補償和（hé）刀具半徑補償。長度補償是（shì）指主軸軸向的補償,也就是銑（xǐ）刀（dāo）軸向的補償，而對於銑刀徑向的（de）補償,也就是每把銑刀直徑（jìng）大小不一（yī）樣,在直徑方向的補償（cháng）叫半徑補償（cháng）。

一、刀（dāo）具半徑補償

1. 刀具半徑補償意義

數控加工中（zhōng）心在程序運（yùn）行時將刀具當做一個點做軌跡運（yùn）動。比（bǐ）如用刀具R3銑（xǐ）邊長100的正方形凸台時，程序按邊長100的正方形尺寸輸入，而刀具軸心（xīn）的軌跡是（shì）邊長106的正方形，則工件上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形。假如不用刀具半徑補償功能，則加工時刀具軸心（xīn）的軌跡是邊長100的正方形，則工件上銑削出的是邊長為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（cháng）

半（bàn）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（bié）選擇XY、ZX或YZ平麵為（wéi）補償平麵。半徑補償必須規（guī）定補償號，由補償號D存入（rù）刀具半徑值，則在執行上（shàng）述指令時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補償值。由於刀補（bǔ）的建立必須在包含運動的程序段中完成，因此以上格式中，也寫入了G00(或G01)。在程序（xù）結束前應取消補償。

3. 刀具半徑補償的應用

刀具半徑補（bǔ）償有B功能和C功能兩種補償（cháng）形式。由於（yú）B功能刀具半徑補償（cháng）隻根據本段程序進行刀補（bǔ）計算，不能解決程序段之（zhī）間的過渡問題，要求將工件輪廓處（chù）理成圓角過渡，因此工件（jiàn）尖角處工（gōng）藝性不好；C功能刀具半徑補償能（néng）自動處（chù）理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓來編程，因此現代CNC數控機床幾乎都采（cǎi）用C功能刀具（jù）半徑補償。

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

刀具的半徑值預先存（cún）入存儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一個程序需用到（dào）幾把刀時，建議刀具號Txx和存儲器Dxx相對應（yīng），即T1號刀具半徑補償值相應地使用（yòng）D01號存儲器，這樣加工時不容（róng）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（lún）廓尺寸與圖紙尺寸有差別，就可以通（tōng）過修（xiū）正存儲器Dxx中的半徑補償值，再重新運行程序以達到要求（qiú）。取消刀具半徑補償用G40，也（yě）可用（yòng）D00取消刀具半徑補（bǔ）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G01指令共段，即使用G41、G42、G40指令的（de）程（chéng）序段中必須同時使用G00或G01指令，而（ér）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的（de）長（zhǎng）度要大於所要補償的（de）刀具半徑值，否則補償功能不起作用；而在補償方式中，寫入2個或更多（duō）刀具不移動的程序段（輔助功能，暫（zàn）停等等），刀具將產生過切（qiē）或欠削。

二、刀具長度補償

1. 刀具長度補償的意義

例如，要（yào）鏜一個φ40mm的孔，確（què）定（dìng）要用到兩把（bǎ）刀,先用鑽頭鑽到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已經設定工件零點，而編程時一般都是讓刀具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是（shì）以鑽頭（tóu）對刀（dāo）確定工件座標係的Z原點（diǎn），則鑽頭鑽削時不會撞刀。當換上鏜刀時，如（rú）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，就會出（chū）現鏜孔鏜不通的現（xiàn）象，而當鏜刀比鑽頭長（zhǎng）時就會出現撞刀。

不設定刀（dāo）具長度補償而在程序中通過修改Z地址值來（lái）保證加工零（líng）點的正確將會很容易出（chū）錯，因為程序長了各段地址代碼值（zhí）不統一是很難檢查出錯誤的，而且在加工的（de）過程中若刀具磨（mó）損了（le）需要修（xiū）改程序（xù），若一個零件加工過程中同一（yī）把刀要加工幾個不同的（de）麵，那當這把刀磨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了刀具長度補（bǔ）償指令（lìng）之後，當刀具磨損後，隻需在相應的刀具長度補（bǔ）償號中修改長度補償值就可以了，不需要再修改程序，提高了工作效率，也（yě）保證了（le）程序的安全運行。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係統規定除Z軸（zhóu）之外（wài），其他（tā）軸（zhóu）也可以使用刀具長度（dù）補償，但同時規定長度補償隻能（néng）同時加在一（yī）個軸上，要對補償軸進行切換，必須先取消對前麵軸的補償。

（1）指令格式：

G43α___H___；(α指（zhǐ）X、Y、Z任意（yì）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（dù）補償。

指令中用G43、G44指令偏移的方向，用H指令偏置量存儲（chǔ）器的偏置號（hào）；G43指令叫正向補償，即當用G43對刀（dāo）具長度補償值指定一個正值時，刀具按照（zhào）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（àn）照負向移動。G43和G44是模態G代（dài）碼。它們一直有效，直（zhí）到指（zhǐ）定同組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應的偏置量存儲器中，存入相應的偏置值。以z軸補償為例，若指（zhǐ）令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所（suǒ）存“-200.”進行“+”運算（suàn），即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結果作為Z軸移（yí）動值（zhí）。加工程序每調（diào）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（diào）用的刀具長度補（bǔ）償進去；而在（zài）程序結束前也要記得插（chā）入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀具（jù）長度補（bǔ）償功能與其他指令的關係

（1）刀具長度補償與（yǔ）半徑補償功能（néng）的關係

如果在零件的數控加工程序中，既有刀具長度（dù）補償又有刀具半徑補償（cháng）(在控製器中補償)指令時，必須把含有長度補償的程（chéng）序段寫在含有半徑補償的程序段前（qián）麵，否則半徑（jìng）補償無（wú）效

例如:在下麵（miàn）的程序段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不執行（háng）刀具半徑補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀具半徑係統又執行刀具長度補償指令。

（2）刀具長度補償（cháng）與其它指令的關係

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

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

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

4. 刀具長度補償值的確定

不同的設備係統，有不同的對刀方式（shì），而不同的對刀方式，刀具長度補償的含意是不（bú）一樣的。如某加工中心係統（tǒng），配上自動測量儀，它（tā）的長度補（bǔ）償是補償刀具的真正長（zhǎng）度，即主軸錐孔（kǒng）端麵中心至刀具刃口最底端（duān）的長度；而某係統中機上手動對刀時長度補償是指補償刀具從某一Z軸向基準高度下降到工件座標原點的距離，它（tā）補償的不是刀（dāo）具的真正長度，而是（shì）刀具下降的（de）距離（lí）。不同的（de）刀具有不同（tóng）的（de）長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加工不同工件編（biān）程（chéng）原點的（de）零（líng）件時也有不同的長度補償值，這些不同的補償值可以分別寄存在不同的長度補償號H裏麵, 以備機床運行時程序隨時調用。

（1）機內（nèi）手動對刀測量方式

讓Z軸回到機床參考點，這時機床座標係中X，Y，Z軸數（shù）值都為零，選擇一個工件座（zuò）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（jiàn）在機床（chuáng）坐標係中的Zo平麵相接觸，即利（lì）用刀（dāo）尖(或刀具前端)在Z方向上與工（gōng）件坐標係原點的距離值作（zuò）為長度補償值，即主軸下降後此時機（jī）床（chuáng）坐標係的（de）Z坐標值直接作為（wéi）每把（bǎ）刀的刀具長度補（bǔ）償值，注意數值的正負號不能漏。

（2）機外刀（dāo）具（jù）自動預調儀（yí）測量方式

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

（3） 自動測長裝（zhuāng）置十機（jī）內對刀方（fāng）式

設標準刀具（jù）的長度（dù）補償值為零，把（bǎ）在刀具預（yù）調（diào）儀上測出的各刀具長度與標準刀具的長度（dù）之差分別作（zuò）為每（měi）把刀的刀具長度補償值.其中，比標準（zhǔn）刀具長的記為正值，比標準刀具短的補償值記為（wéi）負（fù）值。

先通過機內對刀法測量出基準刀在返回機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

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

用機外刀（dāo）具預調（diào）儀（yí）或自動測長裝置測量不（bú）占用有效機時，把（bǎ）刀具調整工作事先在刀具預調儀上完成，而且機床在加工運行時，還可在對（duì）刀儀上測量其它刀具的長（zhǎng）度，不必（bì）因（yīn）為在機床上對（duì）刀而占用機床（chuáng）運行（háng）時間，提高效率，充分發揮加工中心的作用，但是需添置刀具預調儀設備，成本較高。使用刀具長度作為刀長補（bǔ）償，可以同一把（bǎ）刀具加工不同工件而不需修改刀具長度補償值。