數控（kòng）加工中心是怎樣（yàng）進行刀具補償的？

加工中心用來加工形狀複雜、工序多、精度要求較高的零件，因而加工一個零（líng）件需用幾（jǐ）把（bǎ）或十幾把刀具甚至更多。由於每把刀具的直徑大小和（hé）長度都是不同的，在對（duì）被加工零件確定工件坐標係零點後，有必要引（yǐn）入刀具補償功（gōng）能，以保證在（zài）加工過程（chéng）中各把刀下降到正確的高度和以正確的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（shì）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（xǐ）刀直徑大小不一樣,在直徑方（fāng）向的補償叫（jiào）半徑補償。

一、刀具半徑（jìng）補償

1. 刀具半徑補償意義

數控（kòng）加工中（zhōng）心在程序運（yùn）行時將刀具當做一個點做軌（guǐ）跡運動。比如用刀具R3銑邊（biān）長100的正方形凸台時，程序按邊長100的正方形尺寸輸入（rù），而刀具（jù）軸心的軌跡是邊長106的（de）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（dāo）具半徑補償功（gōng）能，則加工時刀具軸心的軌（guǐ）跡是（shì）邊長100的正方形，則工件上銑削出（chū）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（dāo）具半徑右補償

半徑補償僅能在規定的坐（zuò）標平麵內進行，使用平麵選擇指令G17、G18或G19可分別選（xuǎn）擇XY、ZX或YZ平麵為補償平麵。半徑補償必須規定補償號，由補（bǔ）償號D存入刀具半（bàn）徑值，則在執行上述（shù）指令時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補償值。由於刀補的建立必須在（zài）包含運動的程（chéng）序段中完成，因此以（yǐ）上（shàng）格式中，也寫入了G00(或G01)。在（zài）程序結束前應取消補償。

3. 刀具（jù）半徑補償的應用

刀具半徑補償有B功能和C功（gōng）能兩種補償（cháng）形（xíng）式。由於（yú）B功能刀具半徑補償隻根據本段程（chéng）序進行刀補計算，不能解決（jué）程序（xù）段之間的過渡問題（tí），要求將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角（jiǎo）處工藝性不好（hǎo）；C功能刀具半徑（jìng）補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照（zhào）工件輪廓來編程，因此（cǐ）現代CNC數控機床幾乎都采用C功（gōng）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（gōng）件的左麵為左補償，刀具在工件的右麵為右補償。補（bǔ）償（cháng）可以為“負（fù）”，當刀具（jù）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儲器Dxx中，xx為（wéi）存儲器號，當一個程序需用（yòng）到（dào）幾把刀時，建議刀具號Txx和存儲器Dxx相對（duì）應，即T1號刀具半徑補償值相應地使用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（chǐ）寸有差別，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（háng）程序（xù）以達到要求（qiú）。取消刀具（jù）半徑補償用G40，也可用D00取消刀具（jù）半徑補償。

使用中需（xū）注意：建立、取消刀補時，G41、G42、G40指令必須（xū）與G00或G01指（zhǐ）令共段，即使用G41、G42、G40指（zhǐ）令的程序段中必須同時使用（yòng）G00或G01指令，而不得同時使用G02或G03，並且（qiě）建立、取消刀（dāo）補時所運行的直線段的長（zhǎng）度要大於所要補償的（de）刀具半（bàn）徑值，否則補償功能不起作（zuò）用；而在補償方式中（zhōng），寫入2個或（huò）更多刀具（jù）不移（yí）動的程（chéng）序段（輔助功能，暫停等等），刀具將產生過切或欠削。

二、刀具長（zhǎng）度補償

1. 刀具長度（dù）補償的意義

例如（rú），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（shí）機床已經設定工件零點，而（ér）編程時（shí）一般都是讓刀具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是以鑽頭（tóu）對刀確定工件座標係的Z原點，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（bǔ）償而程序中同樣設定快（kuài）速下（xià）降到Z3.這（zhè）時當鏜刀比鑽頭（tóu）短時，就會出現鏜孔鏜不通的現象，而當鏜刀比鑽頭長時就會出現撞刀。

不設（shè）定刀（dāo）具長度補償（cháng）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（yì）出錯，因為程序長了各段地址代碼（mǎ）值不統一是很難檢查出錯誤的，而且在加工的（de）過程中若刀具磨損了需（xū）要修改程（chéng）序，若一個零件加工（gōng）過程中同一把刀（dāo）要加工幾個不（bú）同的麵，那當這把刀磨損之後則要（yào）修改所有與這把（bǎ）刀（dāo）相關的（de）程序。而在編製程序中用上了刀具長（zhǎng）度補償指（zhǐ）令之後（hòu），當刀具磨損後，隻需在相（xiàng）應的刀具長度補償號中修改長度補償（cháng）值就可（kě）以了（le），不需（xū）要再修改程序，提高了工作效率，也保證了程序的安全運行。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係統規定除Z軸之外，其他軸也可以使用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻能同時加（jiā）在一個軸上，要對補償軸進行切換，必須先（xiān）取消對前麵軸的補（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___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消刀具長度（dù）補償。

指（zhǐ）令（lìng）中用G43、G44指令偏移的（de）方向，用H指令偏置量存儲器的（de）偏置（zhì）號；G43指令叫正向補（bǔ）償，即當（dāng）用G43對刀具長（zhǎng）度補償（cháng）值指定（dìng）一個正值時，刀具按照正向移動。G44指令叫負向補（bǔ）償，即當用G44對刀具長度（dù）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（dài）碼。它們一直有效，直到指定同（tóng）組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應的偏置量存儲器中，存（cún）入相應的偏置值。以z軸補償為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存（cún）“-200.”進行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結果作為Z軸移動值。加工程序每調用不同的刀具的時候，都要先取消掉原先的（de）刀具（jù）補償，再把新調（diào）用的刀具長度補償進去（qù）；而在程序結束前也要記得插入（rù）取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀具長度補償（cháng）功能（néng）與其他指令的關係

（1）刀具長（zhǎng）度補償（cháng）與半徑補償功能的關係

如果在零件的數控加工程序中，既（jì）有刀具長度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（cháng）的程序段寫在（zài）含有半徑補（bǔ）償的程（chéng）序段前（qián）麵，否則半徑補（bǔ）償無效

例如:在下麵的程序（xù）段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不（bú）執行刀具半徑補償若改（gǎi）為（wéi）：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀具半徑係統又執（zhí）行刀具長度（dù）補償指令。

（2）刀具長度補償與其它指（zhǐ）令的（de）關係

a.G43,G44指令隻能用於直線運動（dòng）之中，在非直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（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（gōng）結束或程序段結束時，都應（yīng）取消刀具長度補償；

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

4. 刀（dāo）具長度補償值的確定

不同的設備（bèi）係（xì）統，有不同的對刀方式，而不同的對（duì）刀方式，刀具長度補償的含意是不一樣的。如（rú）某加工中心係統（tǒng），配上自動測量儀，它的長度補（bǔ）償是補償（cháng）刀具的真正長度，即主軸錐孔端（duān）麵中心至刀具刃口最底端的長度；而（ér）某係（xì）統中（zhōng）機上手動對刀時長（zhǎng）度補償是指補償刀具從某一Z軸向基準高（gāo）度下降（jiàng）到工件座（zuò）標原（yuán）點的距離，它補償的不是刀具的（de）真（zhēn）正長度，而是刀具下降的（de）距離。不同的刀（dāo）具有不同的長度補（bǔ）償值；而機內手動對刀時同一把刀加工不同工件編程（chéng）原點的零件時也有不同的長度補償值，這些不同的補償值可（kě）以分別寄存在不同的長度補（bǔ）償號H裏（lǐ）麵, 以備機床（chuáng）運行時程序隨時調（diào）用。

（1）機內手動對（duì）刀測量方式

讓Z軸回到機床（chuáng）參（cān）考（kǎo）點，這時機床座標係中X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個工件座標（biāo）係（G54～G59任選一個都可），這時把Z值輸為零（líng），再把刀具裝入主軸依次（cì）確定每把刀具與工件在機床坐標係中的Zo平（píng）麵相接觸，即利（lì）用刀（dāo）尖(或刀具前（qián）端)在（zài）Z方向上（shàng）與工件（jiàn）坐標係原點的距離值作（zuò）為長度補（bǔ）償值，即主軸下降後此時機床坐標係的Z坐標值直接作為每（měi）把刀（dāo）的刀具長度補償值，注意數值的正負號不能漏。

（2）機外（wài）刀具自動預調儀測量方式

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

（3） 自動測長裝置（zhì）十機內對刀方式

設標（biāo）準刀具的長度（dù）補（bǔ）償值為零（líng），把在（zài）刀具預調儀上測出的各（gè）刀具長度與標準刀具的長度之差分別作為每把刀的（de）刀具長度補償值（zhí）.其中，比標（biāo）準刀具長的（de）記為正值，比標準刀具短的補償值記為負（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（dāo）位點在Z軸（zhóu）方向（xiàng）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（liàng）方式的比較

用機上手動測量方法測量刀具長（zhǎng）度補償值麻煩且需要很多占機調（diào）試時間，因此（cǐ）效率低，但（dàn）投資少. 當用同一把刀（dāo）加工其它的工件時就要重新（xīn）設置刀（dāo）具長度補償值。

用機外刀具預調儀或自動測長裝置測量不占用有效機時，把刀具調整工作事先（xiān）在（zài）刀（dāo）具預調儀上完成（chéng），而且機床在加（jiā）工運行時，還可在對（duì）刀儀上測量其它刀具的長度，不必因為在機床上對（duì）刀而占用機床運行時間，提高效率，充分發揮加工中（zhōng）心的作用，但（dàn）是需添置刀具預調儀設備，成本較高。使用（yòng）刀具長度作為（wéi）刀長（zhǎng）補償，可以同一把刀具加工不同工件而不需修改刀（dāo）具長度（dù）補償值。