​數控加工（gōng）中心是怎樣進行刀具補（bǔ）償的？

加工中心用來加工（gōng）形狀複雜、工序多、精度要求較高的零件（jiàn），因而加工一（yī）個零件需（xū）用幾把（bǎ）或十幾把刀具（jù）甚至更多（duō）。由於每把刀具的直徑大小和長度都是（shì）不同的，在（zài）對被加工零件確定工件（jiàn）坐標係零點後，有必要引入刀具（jù）補償功能，以保證在加工過程中各把刀下（xià）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（bǔ）償（cháng）可分為刀具長度（dù）補償和刀具半徑補償。長度（dù）補償是指（zhǐ）主軸軸向（xiàng）的補償,也就是銑刀軸向的補償，而對於（yú）銑刀徑向的補償,也就（jiù）是每把銑刀直徑大小不一樣,在直徑方（fāng）向的補償叫半徑補償。

一、刀具半（bàn）徑補償

1. 刀具半徑（jìng）補償意（yì）義

數控加工中心在（zài）程序運行（háng）時將刀具當做一個點做軌跡運動。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（zhèng）方形尺寸輸入，而刀具軸心的軌跡是邊長106的正方（fāng）形，則工件上（shàng）銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形。假如不用刀具半徑（jìng）補（bǔ）償功能，則加工時刀具軸心的軌跡是邊長100的正方形，則工件上銑（xǐ）削出的是邊長為94的正方形凸台，不符合圖紙（zhǐ）尺寸的要求。

2. 指令格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀具半徑（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（miàn）內進行，使用平麵（miàn）選擇指令G17、G18或G19可分別選（xuǎn）擇XY、ZX或（huò）YZ平麵為補償平麵。半徑補償必須規定補償號（hào），由補（bǔ）償號D存入刀具半徑值，則在（zài）執行上述指令時，刀具可自動左（zuǒ）偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補償值（zhí）。由於刀（dāo）補的建立必須在包含運動的程序段中完成，因（yīn）此以（yǐ）上（shàng）格式中，也寫入了G00(或G01)。在程序結束前應取消補（bǔ）償。

3. 刀（dāo）具（jù）半徑補償的應（yīng）用

刀具半徑補償有B功能（néng）和C功能（néng）兩種補償形式。由於B功能刀具半徑補償隻根據本段程（chéng）序進（jìn）行刀補（bǔ）計算，不能解決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（jiān）角處工藝性不（bú）好；C功（gōng）能刀具半徑補償能自動處理兩（liǎng）程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照工件輪廓（kuò）來編程，因此現代CNC數控機床幾（jǐ）乎都采用C功能刀具半徑補償。

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

刀具的半（bàn）徑值（zhí）預先存入存儲器Dxx中，xx為存儲器號（hào），當一個程（chéng）序需用到幾把刀時，建議刀具號Txx和存儲（chǔ）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（róng）易搞錯。執行刀具半徑補償後，數控（kòng）係統（tǒng）自動計算，並使刀具按（àn）照（zhào）計算結（jié）果（guǒ）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（cùn）有差別，就可以通過修正存儲器Dxx中的半（bàn）徑補（bǔ）償值，再重新運行程序以達（dá）到要求。取消刀具半徑補償用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（huò）G01指令共段，即使用G41、G42、G40指令的程（chéng）序段中必須同時使用G00或G01指令，而不得（dé）同時使（shǐ）用G02或G03，並且建（jiàn）立、取消刀補時所運行的直線段的長度要大於（yú）所要補償的刀具（jù）半徑值，否則補償功能不起作用；而在補（bǔ）償方式（shì）中，寫入2個或更（gèng）多刀具（jù）不移動的（de）程序段（輔助功能，暫停等等），刀具將（jiāng）產生過切或欠削。

二（èr）、刀具長度補償

1. 刀具長度補償的意義

例如，要鏜（táng）一個φ40mm的孔，確定要用到兩把刀,先用鑽頭鑽（zuàn）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（gāo）度開始切削,若是（shì）以鑽頭對刀確定工件座標係的Z原點，則鑽頭（tóu）鑽削時（shí）不會撞刀。當（dāng）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下降到Z3.這時當鏜刀比鑽頭短時，就會出現鏜孔鏜不（bú）通的現象，而當鏜刀比鑽頭長時（shí）就會出現撞刀（dāo）。

不設定刀具（jù）長度補償而在程序中通（tōng）過修改（gǎi）Z地址值來（lái）保證加工（gōng）零點的正確將（jiāng）會很容易出錯（cuò），因為程序長了各段地址代碼值不統一（yī）是很難檢查出錯誤的，而（ér）且（qiě）在加（jiā）工的（de）過程中若（ruò）刀具磨損了需要修改程序，若一個（gè）零件加工過程中同一把刀要加工幾（jǐ）個不同的麵，那當這把刀磨損（sǔn）之後則（zé）要修改所有與這（zhè）把刀相關的程序。而在編製程序中用上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（xiū）改長度（dù）補償值就可以了，不需要（yào）再修改程（chéng）序，提高（gāo）了（le）工作效率，也保證了程序的安（ān）全運行。

2. 刀具長度補（bǔ）償（cháng）G43、G44、G49

係統（tǒng）規定除Z軸之（zhī）外，其他軸也可（kě）以使用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻能同時加在（zài）一個軸上（shàng），要對補償軸進行切（qiē）換，必須先取（qǔ）消對前麵軸的補償（cháng）。

（1）指（zhǐ）令格（gé）式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度補償“＋”。

G44α___H___；刀（dāo）具長度（dù）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指令偏置（zhì）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對刀具長度補償值指定（dìng）一個正值時，刀具（jù）按照負向移動。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（xū）在與地址H所對應的（de）偏置量存儲器中，存入相應的偏置值。以z軸（zhóu）補償為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存入“-200.0”，則執行該（gāi）指令（lìng）時，將用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（jiā）工程序（xù）每調用不同的（de）刀具的時候（hòu），都要先取消掉原先的刀具補償，再把（bǎ）新調用的刀具長度補償進去；而在程序結束（shù）前也要（yào）記得插入取（qǔ）消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀具長度補償（cháng）功能與其他指令的關係

（1）刀具長度補（bǔ）償與半（bàn）徑補償功能的關（guān）係

如果在零件的數控加工（gōng）程序（xù）中，既有（yǒu）刀具長（zhǎng）度補償又（yòu）有刀具半徑補償(在控（kòng）製（zhì）器中補償)指令時，必須把含有（yǒu）長度補償的（de）程序段寫在含有半徑補償的程序段前麵，否則半徑補（bǔ）償無效

例如:在下麵的程序段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不執行刀具半徑補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀具半徑係（xì）統又執行刀具長度補償指（zhǐ）令。

（2）刀具長度補償與其它指令的關係

a.G43,G44指令隻能用於（yú）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（tài）指令，它（tā）們會自動取消上次刀（dāo）具長度補償而不需要用（yòng）專門的G49指令，為（wéi）了安全起見，在一把刀加工結束或程（chéng）序段結束時，都應取消刀具長度補償；

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（bǔ）償值的（de）確定

不同的設備係統，有（yǒu）不同的對刀方式，而不同的對刀方式，刀具長度補償的含意是不一樣（yàng）的。如某加工中心係統，配上自動測量儀，它的長（zhǎng）度補償是補償刀具的真正長（zhǎng）度，即主軸錐孔端麵中心至刀（dāo）具刃口最底（dǐ）端的長度；而某係統中機上手動對刀（dāo）時長度補償是指補償刀具從某一（yī）Z軸向基準高度下降到工件座標原點的距離，它補償（cháng）的不是刀具的真正長度，而是刀具下降的距離。不同的刀具有不同的長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加工不同工件編程原點的零件時也有不同的長度（dù）補償值，這些不同的補償值可以分（fèn）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（shí）調用。

（1）機內（nèi）手動（dòng）對刀測量方式

讓Z軸（zhóu）回到機床參（cān）考點，這時機床座（zuò）標係中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（bǎ）刀具裝入主軸依次確定每把刀具與工（gōng）件在機床坐（zuò）標係中的Zo平麵相（xiàng）接觸（chù），即利用刀尖(或刀具前端（duān）)在Z方向上與工件坐標係原點（diǎn）的距（jù）離值作為長度補償值，即主軸下降後此時機床坐標係的Z坐標值直接作為每把（bǎ）刀的刀具長度補償值，注（zhù）意數值的正負號不能漏。

（2）機外刀具自動預（yù）調（diào）儀測量方式

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

（3） 自動測長裝置十（shí）機（jī）內對（duì）刀方式

設標（biāo）準（zhǔn）刀具（jù）的（de）長度（dù）補償值為零，把在刀具預調儀上測出的各刀具長度與標準刀具的長度之差分別（bié）作為每把刀的刀具長度補償值.其中，比標準刀具長的記為正值（zhí），比標準刀具短（duǎn）的補償值記為負值。

先通過機內對刀法測量出（chū）基準刀在返（fǎn）回機床（chuáng）參（cān）考點時（shí）刀位點在Z軸方向與工件坐標係原點的距（jù）離，並輸入工（gōng）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）值麻煩且需要很多占機調試時間，因此效率低，但投資少. 當（dāng）用同一把刀（dāo）加工（gōng）其它的工件時（shí）就要重新設置刀具長度補償值。

用機外刀具預（yù）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在刀具預調儀上完成，而且機床（chuáng）在加工運行時（shí），還可在對刀儀上測量其它刀具的長度，不必因為在機床上對刀而占用（yòng）機床運行時間，提高效率，充分發（fā）揮加（jiā）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（jù）長度作為刀長補償，可以同一把刀具加工不同工（gōng）件而（ér）不需修改刀具長度補償值。