​數控加工中心是怎樣（yàng）進行（háng）刀具（jù）補償的？

加工中（zhōng）心用來加工形（xíng）狀複（fù）雜、工序多、精度（dù）要求較高的零件，因而加工一個零件需（xū）用幾把（bǎ）或十幾把刀具甚至更多。由於每把刀具的直（zhí）徑大小和長（zhǎng）度都是不同的（de），在對被加工零（líng）件（jiàn）確定工件坐標係零點後，有（yǒu）必要引入刀具補償功能，以保證在（zài）加工過程中各把刀下（xià）降（jiàng）到正確的高度和以正確的刀具（jù）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（zhóu）向的補償,也就是銑刀軸向的（de）補償，而（ér）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（fāng）向的補償（cháng）叫半徑補償。

一、刀具半徑補償

1. 刀具半徑補償（cháng）意義（yì）

數控加工中心在程序運行時將刀具（jù）當做一個點做（zuò）軌（guǐ）跡運動。比如用刀具R3銑邊長100的正方形凸台（tái）時，程序按邊長100的（de）正方形尺寸（cùn）輸入，而刀具軸心的軌跡是（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（fāng）形。假如不用刀具（jù）半徑（jìng）補償功（gōng）能，則加工時（shí）刀具軸心的軌跡是（shì）邊長100的（de）正方形（xíng），則工件上銑削出的是邊長為94的正方形凸（tū）台（tái），不符合圖紙尺寸（cùn）的要求。

2. 指令格式（shì）

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

半徑補償僅能在規定的坐標平麵內進（jìn）行，使用平麵選擇指令G17、G18或G19可分別選（xuǎn）擇（zé）XY、ZX或YZ平麵為補償平麵。半徑補償必須規（guī）定補償號，由補償號D存入刀具半徑值，則在執（zhí）行上述指令時，刀具可（kě）自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半（bàn）徑補償值。由於刀補的建立必須在包含（hán）運動的程序段中完成，因此以上格（gé）式中，也寫入了G00(或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功能兩種補償（cháng）形式。由於B功（gōng）能刀具半徑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渡問題，要求將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工藝性不好；C功能刀具（jù）半徑補償（cháng）能自動處理兩程序段（duàn）刀具中心軌跡（jì）的轉接，可完全按照工件輪廓來編程，因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

刀具半徑（jìng）補（bǔ）償（cháng）的方向怎麽樣判斷呢？判斷的方法：“順著刀具運行的方向”上看去刀具在工件的左麵為左補（bǔ）償，刀具在工（gōng）件的右麵為右補（bǔ）償。補償可以為“負”，當刀具半徑補償取負（fù）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為存儲器號，當一個程序需用到幾把刀時，建議刀具號（hào）Txx和存儲器Dxx相（xiàng）對應，即T1號刀具（jù）半徑補償值相應地使用D01號存儲器，這樣（yàng）加工時不容易搞錯。執行刀具半徑補償後，數控係統自（zì）動計（jì）算，並使刀具按照計算結果自動補償。在加工的過程中，如果（guǒ）零件輪廓尺寸與圖紙尺（chǐ）寸有差別，就可以（yǐ）通過修正存儲器Dxx中的半徑補償值（zhí），再重新運行程序（xù）以達到要求。取消刀具半徑補償用G40，也可用（yòng）D00取消刀具半徑補償。

使用中需注意（yì）：建立、取消刀補（bǔ）時，G41、G42、G40指令必須與（yǔ）G00或G01指令共段，即使（shǐ）用G41、G42、G40指令的程序段中必須同時使（shǐ）用G00或G01指令（lìng），而不得（dé）同（tóng）時使用G02或G03，並（bìng）且建立、取消刀補時所運行的（de）直線段（duàn）的長度要大於（yú）所要補償（cháng）的刀具半徑值，否則（zé）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（輔助功能（néng），暫停等等），刀（dāo）具將產生過切或（huò）欠削。

二、刀具長度補償

1. 刀具長度補（bǔ）償的意義

例如，要鏜一個（gè）φ40mm的（de）孔，確定要（yào）用到兩把刀,先用鑽頭鑽到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時（shí）機（jī）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（dù）開（kāi）始切削,若是以鑽頭對刀確定工件（jiàn）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（dāo）具長度補償而程序中同樣設定快速下降（jiàng）到Z3.這時當鏜刀比鑽頭短時，就會出現鏜（táng）孔鏜不（bú）通的現象，而當鏜刀比鑽頭長時就會出現撞刀。

不設定刀具長度補償而在程序中通過修改Z地址（zhǐ）值來保證加工零點（diǎn）的正確將會很容易出錯，因為程序長了各段地址代碼值不統一是很難檢查出錯誤的，而且在（zài）加工（gōng）的過程中若刀具磨損了需要修（xiū）改程（chéng）序，若一個零件加工過程中同一把刀要加工幾個不同的麵，那當（dāng）這把刀磨損之後則要修改所有與這把刀（dāo）相關的程序（xù）。而在編（biān）製程序中用上了刀具長度補償（cháng）指令之後，當刀具磨損後，隻需在相應的刀具長度補償（cháng）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，也保證了程序的安全運行。

2. 刀（dāo）具長度補償G43、G44、G49

係統規定除Z軸（zhóu）之外（wài），其他軸也可以使用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻能同時加在一個軸上，要（yào）對補償軸進（jìn）行切換，必須先取消對前麵軸的補償。

（1）指令格式：

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

G44α___H___；刀具長（zhǎng）度補（bǔ）償（cháng）“－”。

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指令偏置量存儲器的偏置號（hào）；G43指令叫正向補償，即當用G43對刀具長度補償值（zhí）指定一個正值時，刀具按照正向移動。G44指令叫負向補償，即當（dāng）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（xū）在與地址H所對應的偏置量存儲器中，存入相應的偏置值（zhí）。以（yǐ）z軸補償為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並（bìng）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（zuò）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（qǔ）消（xiāo）掉原（yuán）先的刀具補償，再把新調用的刀具（jù）長度（dù）補償進去；而在程序結束前也要記得插（chā）入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統（tǒng）中刀具長度補償功能與其他指令的（de）關係

（1）刀具長度補償（cháng）與（yǔ）半（bàn）徑補償功能的關係

如果在零件的數（shù）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（hán）有長度補償（cháng）的程序段寫在含有半徑（jìng）補（bǔ）償的程序段前麵，否則半徑補償無（wú）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（wéi）：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀具半徑（jìng）係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指令隻能用於直線運動之中，在（zài）非直線（xiàn）運動語句（jù）中使用時會產生報警；

b.G43,G44為同組模態指令，它們會自動取消上次刀具（jù）長度補償而不需要（yào）用專門的G49指令，為了安全起見，在一（yī）把刀加工結（jié）束或（huò）程序段結束時，都應取消刀具長度補償（cháng）；

c.刀具長度補償必須伴（bàn）隨（suí）獨立的插（chā）補運（yùn）動(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效。

4. 刀具長度補償值的確定

不同的（de）設備係統，有不同的對刀（dāo）方式，而不同的對刀方式，刀具長度補償的含意是不一（yī）樣的。如某加工中心（xīn）係（xì）統，配上自動測量儀，它的長度補償是（shì）補償刀具（jù）的真正長度，即主軸錐孔端麵中（zhōng）心（xīn）至刀（dāo）具刃口最底（dǐ）端（duān）的長度；而某（mǒu）係統中機上手動對刀時長度補償是指補償（cháng）刀（dāo）具（jù）從某一Z軸向基準高度下降（jiàng）到工件座標原點的距離，它補償的不是刀具的真正長度，而是刀具下降的距離。不（bú）同的刀具有不同的長度補償值；而機內手動（dòng）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補償值，這些（xiē）不同的補償值可以分別寄存在不同的長度補償號（hào）H裏麵, 以（yǐ）備機床運行時程序隨時（shí）調（diào）用。

（1）機（jī）內手動對刀測量方（fāng）式

讓Z軸回到機床參考（kǎo）點，這時機床（chuáng）座標係中X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個工件座標係（G54～G59任選（xuǎn）一個都可），這時把Z值輸為零，再把刀具裝入主軸（zhóu）依次確定每把刀具與工件在機床坐標（biāo）係中的Zo平麵（miàn）相（xiàng）接觸（chù），即利用刀尖(或刀具前端（duān）)在（zài）Z方向上與工件坐標係原點的距離值作為長度補償（cháng）值，即主軸下（xià）降後此時機床（chuáng）坐標係的Z坐標值直接作為每把刀的刀具長度（dù）補償值，注意數值的正負號不能漏。

（2）機外刀具自動預調（diào）儀（yí）測量方式

是在刀具預調（diào）儀上測出的主軸端（duān）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（zhí），此時的刀長補償值是刀具的真正長度，是正值。

（3） 自（zì）動測長裝（zhuāng）置十（shí）機內對刀（dāo）方式

設標（biāo）準刀具的長度補（bǔ）償值為零，把在刀具預調儀上測出的各刀具長度（dù）與標準刀具的長度之差（chà）分別作為每（měi）把刀（dāo）的刀具長度（dù）補償（cháng）值.其中，比標準刀具長的記為正值，比標準刀具短的補償值記為負值。

先通過（guò）機內對刀法測量出（chū）基準刀在返回機床（chuáng）參考點時（shí）刀位點在Z軸方向與（yǔ）工件坐標係原點的（de）距離，並輸入工件編（biān）程座標係中。

5. 刀（dāo）具長度補償值測量方（fāng）式的比較

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時間，因此效率（lǜ）低（dī），但投資少. 當（dāng）用同一把刀加（jiā）工其它的（de）工件時就要重新設置（zhì）刀具長度補償值。

用（yòng）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（zhěng）工作事先在（zài）刀具預調儀上完成，而且機床在加工運行時，還可在對刀儀上測量其它刀具的長度（dù），不必因為在機床上對刀而占用機床（chuáng）運行時間，提高效率，充分發揮加工中心的作用（yòng），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（dāo）長補償，可以同一把刀具加工不同工件而不需修（xiū）改刀具長度補償值。