刀具半径补偿功能的应用
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数控加工过程中“刀具半径补偿”应用探讨
关键 词 ： 数控铣床 ； 刀具半 径补偿 ； 探讨 ； 注意事项
中图分 类号 ：Ｇ １ Ｔ Ｔ
在应用数控铣床进行零件加工时 ， 对加工余量
的铣 削 ， 往采 用手 动方 式完 成 。因此 ， 工 端面 的 往 加
２ 数 控加 工 中 “ 具 半 径 补偿 ＂ 刀 在零
பைடு நூலகம்
表面粗糙度就不尽人意 ， 对于加工零件 的整体效果 影响相 当大 。但如果采用 另编程序完成加工 ， 则显 得复杂且效率低下。在建立 、 执行刀补后 ， 由数控系 统 自动计算 、 自动调整 刀位点 到刀具 的运 动轨迹。 当刀具磨损或更换后 ， 加工程序不变， 只需更改程序 中刀具补偿的数值。刀具补偿使用简单方便 ， 能极 大提高编程 的工作效率。数控加工中主要有以下 四
参数设置值放大 ， 例如，ｍ 刀具 中心就在离轮廓 ６ ｍ，
所谓刀具半径补偿指 当用半 径为 Ｒ的圆柱铣 刀铣削工件轮廓时 ， 如果机床不具备刀具半 径补偿 功能 ， 编程人员就要按照离开轮廓距离为 Ｒ的刀具 中心运动轨迹的坐标值 进行 编程 。显然 ， 】 涉及到
一
半径补偿 的定义 ， 以轮廓坐标值 编程。但要利用 刀 具半径补偿 ， 使刀具中心沿轮廓线 自动调整 出刀具
一
葛小 霞 ｒ
（ 兰州理工大学 机 电学 院工程训练 中心 ， 甘肃 兰州 ７ ０ ５ ） ３０ ０
摘
要 ： ： 了数控铣床上 刀具半径 补偿 的定义 、 目的 介绍 应用 及在 建立 刀具半径 补偿 时的注意事 项等 ； 方法 ： 运用 了
文献 资料法和实验法 ； 结论 ： 通过介 绍使 编程人员或学生对数控 实际加 工中刀具半径补偿 常出现的问题 有效避免 。
G41、G42刀尖圆弧半径左(右)补偿
• 表示了假想刀尖的方位，是由坐标系和切削时 的刀具的方向决定的
1
2
3
4
5 0或9
6
7
右偏刀的假想刀尖方位号为3； 左偏刀的假想刀尖方位号为4； 内孔刀的假想刀尖方位号为2； 圆头刀的假想刀尖方位号为9；
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三、刀具半径补偿注意事项
1、G41、G42、G40指令不能与G02、G03写在一个程序段内，但可与G01、G00指 令写在同一程序段内，即它是通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。
只有通过刀具的直线运动才能建立和取消刀
尖圆弧半径补偿。
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不管前置刀架还是后置
刀架机床
从右向左切外圆：G42
从左向右切外圆：G41
从右向左切内孔：G41
从左向右切内孔：G42
G42
G41
G41：刀具半径左补偿
• 沿着刀具运动方向看，刀具在工件的左侧
G42：刀具半径右补偿
• 沿着刀具运动方向看，刀具在工件的右侧
中出现G41（G42）时可能带来错误。 4、在G41方式中，不要再指定G42指令，同样在G42方式中，不要再指定G41指令。
当补偿取负值（R为负）时，G41和G42互相转化。 5、G41、G42、G40是模态指令代码。
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四、刀具半径补偿实例
例题 如图所示，运用刀具半径补偿指令编程。
二、刀尖圆弧半径补偿指令
指令格式：
刀具移动终点的增量坐标值
G41
G G
4402GG0001
X
(U
)
___
Z
(W
)
___;F—
指令说明 顺着刀具运动方向看，刀具在工件的左边为
1
2
3
4
5 0或9
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7
右偏刀的假想刀尖方位号为3； 左偏刀的假想刀尖方位号为4； 内孔刀的假想刀尖方位号为2； 圆头刀的假想刀尖方位号为9；
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三、刀具半径补偿注意事项
1、G41、G42、G40指令不能与G02、G03写在一个程序段内，但可与G01、G00指 令写在同一程序段内，即它是通过直线运动来建立或取消刀具补偿的。
只有通过刀具的直线运动才能建立和取消刀
尖圆弧半径补偿。
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不管前置刀架还是后置
刀架机床
从右向左切外圆：G42
从左向右切外圆：G41
从右向左切内孔：G41
从左向右切内孔：G42
G42
G41
G41：刀具半径左补偿
• 沿着刀具运动方向看，刀具在工件的左侧
G42：刀具半径右补偿
• 沿着刀具运动方向看，刀具在工件的右侧
中出现G41（G42）时可能带来错误。 4、在G41方式中，不要再指定G42指令，同样在G42方式中，不要再指定G41指令。
当补偿取负值（R为负）时，G41和G42互相转化。 5、G41、G42、G40是模态指令代码。
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四、刀具半径补偿实例
例题 如图所示，运用刀具半径补偿指令编程。
二、刀尖圆弧半径补偿指令
指令格式：
刀具移动终点的增量坐标值
G41
G G
4402GG0001
X
(U
)
___
Z
(W
)
___;F—
指令说明 顺着刀具运动方向看，刀具在工件的左边为
加工中心刀具半径补偿编程举例
加工中心刀具半径补偿编程举例在数控加工领域中，加工中心是一种重要的设备，它能够高效地完成各种零件的加工任务。
而刀具半径补偿编程则是加工中心中常用的编程技术之一，它可以帮助操作者实现更加精准的切削加工效果。
下面将通过一个举例来说明加工中心刀具半径补偿编程的应用。
假设我们需要加工一个圆形孔，直径为10mm，而刀具的半径为5mm。
首先，在进行刀具半径补偿编程之前，我们需要准备好工件和刀具，并将它们安装在加工中心上。
接下来，我们进入编程界面，在进行刀具半径补偿编程之前，首先需要设置刀具半径补偿的模式。
在加工中心上，常用的刀具半径补偿模式有G41和G42。
G41代表左刀具半径补偿，即刀具路径在实际轮廓的左侧，而G42代表右刀具半径补偿，即刀具路径在实际轮廓的右侧。
根据加工需求，我们选择合适的刀具半径补偿模式。
然后，我们需要定义刀具半径补偿的具体数值。
在加工中心编程中，刀具半径补偿的数值以D开头进行定义。
例如，D10代表刀具半径补偿为10mm，D-5代表刀具半径补偿为-5mm。
根据实际情况，我们设置刀具半径补偿为5mm。
接下来，我们需要定义刀具路径。
在加工中心编程中，刀具路径通常使用G01指令进行定义。
例如，G01X100Y100表示刀具沿X轴和Y轴移动到坐标（100，100）的位置。
根据圆形孔的要求，我们定义刀具路径为G01X0Y0。
最后，我们需要进行圆形孔的切削加工。
在加工中心编程中，切削加工通常使用G02和G03指令进行定义。
G02表示顺时针切削，G03表示逆时针切削。
根据圆形孔的要求，我们定义切削加工的指令为G02X0Y0I-5J0，其中I和J表示切削圆的圆心坐标相对于起点坐标的偏移量。
通过以上的编程步骤，我们成功地完成了加工中心刀具半径补偿编程举例。
在实际操作过程中，我们可以根据不同的加工需要进行相应的调整和改进。
刀具半径补偿编程的应用可以帮助我们实现更加精准和高效的切削加工效果，提高加工质量和生产效率。
刀具半径补偿在数控铣床中的应用
创新发展 ・理论研究 岫 Ｅ Ｔ Ｅ ＮＳ 广 Ｍ ＤＲ Ｒ Ｅ １ Ｎ Ｒ ＯＥＰＩ
ＣＵＬ ＲＥ 川
刀具半径补偿在数控铣床 中的应用
周 其 江
（ 庆 市 高级 技 工 学校 ，广 东 肇 庆 ５６２ 肇 ２００）
摘 要：使 用数控铣床加 工轮廓零件具有一定的难 度 ．文章针
置刀具补偿 量 ，编程 刀 具 半径 补偿 的 概 述 刀具半径补偿就是根据工件轮廓坐标值进行 编程数控 系统 能 人员将刀 具半径值 输
、
够 根据 轮 廓 和 刀 具 半 径 的数 值 自动 计 算 出 刀 具 中心 的运 动 轨 迹 ，
入 寄存 器 中 。９ Ｔ 时 ，在 程 序 上 改 变相 应 的补 偿 号 ，而不 必 改 变 ｎ
对加 工 曲 线轮 廓 的复 杂 性 ，通过 举 例 从 多 角度 分 析 了刀 具 半 径 补
偿 在 数 控 铣 床 上 的应 用。
在 加 工 零 件 过 程
中，一般需 要通过 相 加工 、精 加工 的基 本 工序 ，两 ；刀具 半径补偿 ；数控铣床
所示 ，使 用立铣刀的直径为 ３ ｍ ０ ｍ。其加 使 刀具 沿轨 迹 移 动 。采用 刀具 半 径 补偿 功 能 时 ，首 先 要 判 定 刀 具 整个加工 程序 。如图３ 工程序为 ： 半径 补偿的方 向 ，判定方 法如下 ：假定工件 不动 ，顺着刀具前 进 方 向看去 ，刀具位于工件轮廓左边 时，为左补 偿Ｇ １ ４ ；刀具在 工 偿用Ｇ ０ ４ ，也 可用１ ０ ３ 。刀具半径值预 先存入存储器Ｄ Ｘ中 ，Ｘ ０ Ｘ Ｘ 为存储 器号 ，Ｄ 代码中存放 刀具半径 值作 为补偿 量 ，用于数控 系 统计算 刀具 中心 的运动轨迹 ，一般 有Ｄ ０ Ｄ ９ Ｏ ～ ９ 。执行刀具 半径 补 偿 后 ，数控 系统 自动计算 ，并使刀具按 照计算结果 自动补偿 。
ＣＵＬ ＲＥ 川
刀具半径补偿在数控铣床 中的应用
周 其 江
（ 庆 市 高级 技 工 学校 ，广 东 肇 庆 ５６２ 肇 ２００）
摘 要：使 用数控铣床加 工轮廓零件具有一定的难 度 ．文章针
置刀具补偿 量 ，编程 刀 具 半径 补偿 的 概 述 刀具半径补偿就是根据工件轮廓坐标值进行 编程数控 系统 能 人员将刀 具半径值 输
、
够 根据 轮 廓 和 刀 具 半 径 的数 值 自动 计 算 出 刀 具 中心 的运 动 轨 迹 ，
入 寄存 器 中 。９ Ｔ 时 ，在 程 序 上 改 变相 应 的补 偿 号 ，而不 必 改 变 ｎ
对加 工 曲 线轮 廓 的复 杂 性 ，通过 举 例 从 多 角度 分 析 了刀 具 半 径 补
偿 在 数 控 铣 床 上 的应 用。
在 加 工 零 件 过 程
中，一般需 要通过 相 加工 、精 加工 的基 本 工序 ，两 ；刀具 半径补偿 ；数控铣床
所示 ，使 用立铣刀的直径为 ３ ｍ ０ ｍ。其加 使 刀具 沿轨 迹 移 动 。采用 刀具 半 径 补偿 功 能 时 ，首 先 要 判 定 刀 具 整个加工 程序 。如图３ 工程序为 ： 半径 补偿的方 向 ，判定方 法如下 ：假定工件 不动 ，顺着刀具前 进 方 向看去 ，刀具位于工件轮廓左边 时，为左补 偿Ｇ １ ４ ；刀具在 工 偿用Ｇ ０ ４ ，也 可用１ ０ ３ 。刀具半径值预 先存入存储器Ｄ Ｘ中 ，Ｘ ０ Ｘ Ｘ 为存储 器号 ，Ｄ 代码中存放 刀具半径 值作 为补偿 量 ，用于数控 系 统计算 刀具 中心 的运动轨迹 ，一般 有Ｄ ０ Ｄ ９ Ｏ ～ ９ 。执行刀具 半径 补 偿 后 ，数控 系统 自动计算 ，并使刀具按 照计算结果 自动补偿 。
10.刀具半径补偿的基本概念
(2)由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工 时，要为精加工工序预留加工余量。加工余量的预留可通 过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程 序。
有缘学习刀具半径补偿的基本概念
一、什么是刀具半径补偿
1. 编制零件加工程序时，一般只考虑零件的轮廓外形，即零件程序段中 的尺寸信息取自零件轮廓线。数控机床（如数控铣床）在加工过程中， 是以刀具中心来进行轨迹控制的，这样刀具中心轨迹与零件轮廓线不 重合，而是偏离了一个刀具半径r值(粗加工时，其偏置量是刀具半径 与加工余量之和)，如图3-25所示。因此，CNC装置必须能够根据零件 轮廓信息和刀具半径自动计算中心轨迹，使其自动偏移零件轮廓一个 刀具半径值。这种偏移计算称为刀具半径补偿。
实线为所需加工的零件轮廓，虚线为刀具中心轨迹。 根据ISO标准，刀具半径补偿指令有 ：当刀具中心 轨迹在编程轨迹(零件轮廓)前进方向的左边时，称 为左刀补，用G41指令实现；反之称为右刀补，用 G42指令实现；G40为取消补偿指令。
二、刀具半径补偿功能的主要用途 在零件加工过程中，采用刀具半径补偿功能，可大大简化 编程的工作量。具体体现在以下两个方面： （1）由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时， 不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。
有缘学习刀具半径补偿的基本概念
一、什么是刀具半径补偿
1. 编制零件加工程序时，一般只考虑零件的轮廓外形，即零件程序段中 的尺寸信息取自零件轮廓线。数控机床（如数控铣床）在加工过程中， 是以刀具中心来进行轨迹控制的，这样刀具中心轨迹与零件轮廓线不 重合，而是偏离了一个刀具半径r值(粗加工时，其偏置量是刀具半径 与加工余量之和)，如图3-25所示。因此，CNC装置必须能够根据零件 轮廓信息和刀具半径自动计算中心轨迹，使其自动偏移零件轮廓一个 刀具半径值。这种偏移计算称为刀具半径补偿。
实线为所需加工的零件轮廓，虚线为刀具中心轨迹。 根据ISO标准，刀具半径补偿指令有 ：当刀具中心 轨迹在编程轨迹(零件轮廓)前进方向的左边时，称 为左刀补，用G41指令实现；反之称为右刀补，用 G42指令实现；G40为取消补偿指令。
二、刀具半径补偿功能的主要用途 在零件加工过程中，采用刀具半径补偿功能，可大大简化 编程的工作量。具体体现在以下两个方面： （1）由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时， 不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。
刀具半径补偿功能在立式数控铣削中的运用
ＨＵＡＮＧ Ｊ —ｚ ａ ＬＩＸｉｎ—ｊ ｎ ｊ ｈ ｎ。 ａ ｕ
（ ｈ ｌｏ ｅ ｈａ ｃ ｌａ ｄ Ｅｌｃ ｒｃ ｇｉ ｅ ｉ ｇ， ｕ ｈｏｕ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ ｏ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ｅ ｈｎｏ ｏ Ｓｃ ｏｏ ｆＭ ｃ ｎｉａ ｎ ｅ ｔｉａｌＥｎ ｎｅ ｒｎ Ｘ ｚ ｎ ｔｔ ｔ ｆ Ａｒ ｈ ｔｃ ｕ ｅＴ ｃ ｌ ｇｙ， ｚ ｕ ２ ０ Ｘｕ ｈｏ ２１ ０８， ｉ ａ） Ｃｈ ｎ
一
个 刀具 半径 值 ， 为此 必 须 使 刀 具 沿工 件 轮 廓 的 法
ｃ ｌｖ ｌ ｅ ｆ ｉ ａ ａ ｕ ｏｒ ｓｍｐｌｆ ｎｇ ｐｒ ｇｒ ｍ ｍｉ ｉｙｉ ｏ ａ ｎｇ， ｇｈｅ ｅ ｈｉ ｒ ｐｒ — ｃｓｏｎ ａ ｏｎ ｏ ｏｕ ｉ ｒｃ ｍ ｆ ｒｎｇ ｉ ｉ ｎｄ ｃ ｔ ｕｒ ｒ ｎｄ ｎｇ ｏ ｈａ ｅ ｉ ．
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｏｏ ｏ ｆｅ ； ｍ ｅ ｉ ａ ｏ ｒ ｐ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ｔ ｌ ｆｓ ｔ ｎｕ ｒｃ ｌｃ ｎｔｏｌ ｒ —
向偏 移一个 刀具 半径 ， 即所谓 的刀 具半径 补偿 ， ］ 如 图 １所示 。 当数控 机 床 具 备 刀具 半 径 补 偿 功 能时 ， 编程人 员 只需根 据 轮 廓 编程 ， 控 系统 会 自动 计算 数 出刀 具 中心轨迹 ， 工 出所 需要 的 工件 轮廓 ， 使用 加 且 了刀具 半径 补偿 指 令 后 ， 用 不 同半 径 的刀 具加 工 选
ｅ ａ ｐｌ ｓ ｗ ｈｉｈ ｉ ｅ ｔ ｉ ｐｏ ｔ ｎ ｅ ａ ａ ｔ— ｘｍ ｅ， ｃ ｓ ｏｆｇｒ ａ ｍ ｒ ａ ｃ ｎｄ ｐｒ ｅ ｉ
在 数控 铣 床 上进 行 工 件 轮廓 加 工 时 ， 由于铣 刀
半径 的存 在 ， 刀具 中心轨 迹 和工件 轮廓 不重 合 ， 差 相
（ ｈ ｌｏ ｅ ｈａ ｃ ｌａ ｄ Ｅｌｃ ｒｃ ｇｉ ｅ ｉ ｇ， ｕ ｈｏｕ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ ｏ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ｅ ｈｎｏ ｏ Ｓｃ ｏｏ ｆＭ ｃ ｎｉａ ｎ ｅ ｔｉａｌＥｎ ｎｅ ｒｎ Ｘ ｚ ｎ ｔｔ ｔ ｆ Ａｒ ｈ ｔｃ ｕ ｅＴ ｃ ｌ ｇｙ， ｚ ｕ ２ ０ Ｘｕ ｈｏ ２１ ０８， ｉ ａ） Ｃｈ ｎ
一
个 刀具 半径 值 ， 为此 必 须 使 刀 具 沿工 件 轮 廓 的 法
ｃ ｌｖ ｌ ｅ ｆ ｉ ａ ａ ｕ ｏｒ ｓｍｐｌｆ ｎｇ ｐｒ ｇｒ ｍ ｍｉ ｉｙｉ ｏ ａ ｎｇ， ｇｈｅ ｅ ｈｉ ｒ ｐｒ — ｃｓｏｎ ａ ｏｎ ｏ ｏｕ ｉ ｒｃ ｍ ｆ ｒｎｇ ｉ ｉ ｎｄ ｃ ｔ ｕｒ ｒ ｎｄ ｎｇ ｏ ｈａ ｅ ｉ ．
Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｏｏ ｏ ｆｅ ； ｍ ｅ ｉ ａ ｏ ｒ ｐ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ｔ ｌ ｆｓ ｔ ｎｕ ｒｃ ｌｃ ｎｔｏｌ ｒ —
向偏 移一个 刀具 半径 ， 即所谓 的刀 具半径 补偿 ， ］ 如 图 １所示 。 当数控 机 床 具 备 刀具 半 径 补 偿 功 能时 ， 编程人 员 只需根 据 轮 廓 编程 ， 控 系统 会 自动 计算 数 出刀 具 中心轨迹 ， 工 出所 需要 的 工件 轮廓 ， 使用 加 且 了刀具 半径 补偿 指 令 后 ， 用 不 同半 径 的刀 具加 工 选
ｅ ａ ｐｌ ｓ ｗ ｈｉｈ ｉ ｅ ｔ ｉ ｐｏ ｔ ｎ ｅ ａ ａ ｔ— ｘｍ ｅ， ｃ ｓ ｏｆｇｒ ａ ｍ ｒ ａ ｃ ｎｄ ｐｒ ｅ ｉ
在 数控 铣 床 上进 行 工 件 轮廓 加 工 时 ， 由于铣 刀
半径 的存 在 ， 刀具 中心轨 迹 和工件 轮廓 不重 合 ， 差 相
数控机床：刀具半径补偿原理
渡方式。
第三节 刀具半径补偿原理
伸长型：矢量夹角90°≤α＜180° 刀具中心轨迹长于编程轨迹的过
渡方式。
第三节 刀具半径补偿原理
插入型：矢量夹角α＜90° 在两段刀具中心轨迹之间插入一段直线
的过渡方式。
缩短型：180°≤α＜360° 伸长型：90°≤α＜180°
插入型：α＜90°
缩短型：180°≤α＜360° 伸长型：90°≤α＜180°
学习目标：
1 刀具半径补偿的基本概念
2 刀具半径补偿的工作原理
第三节 刀具半径补偿原理
一、刀具半径补偿的基本概念
1.为什么是刀具半径补偿？ 数控机床在轮廓加工过程中，它所控制的是刀
具中心的轨迹，而用户编程时则是按零件轮廓编制的， 因而为了加工所需的零件，在进行轮廓加工时，刀具中 心必须偏移一个刀具半径值。
数控装置根据零件轮廓编制的程序和预先设定 的刀具半径参数，能实时自动生成刀具中心轨迹的功能 称为刀具半径补偿功能。
第三节 刀具半径补偿原理
2.刀具半径补偿功能的主要用途 ① 实现根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制。 ② 实现刀具半径误差补偿。 ③ 减少粗、精加工程序编制的工作量。
①
第三节 刀具半径补偿原理
3.刀具半径补偿的常用方法
B刀补
相邻两段轮廓的刀具中心 轨迹之间用圆弧连接。
C刀补
相邻两段轮廓的刀具中心 轨迹之间用直线连接。
第三节 刀具半径补偿原理
（1）B刀补 优点： √算法简单，容易实现 缺点： ×在外轮廓尖角加工时，由于轮廓尖角处，始终处于切削 状态，尖角加工的工艺性差。 ×在内轮廓尖角加工时，编程人员必须在零件轮廓中插入 一个半径大于刀具半径的圆弧，这样才能避免产生过切。
第三节 刀具半径补偿原理
伸长型：矢量夹角90°≤α＜180° 刀具中心轨迹长于编程轨迹的过
渡方式。
第三节 刀具半径补偿原理
插入型：矢量夹角α＜90° 在两段刀具中心轨迹之间插入一段直线
的过渡方式。
缩短型：180°≤α＜360° 伸长型：90°≤α＜180°
插入型：α＜90°
缩短型：180°≤α＜360° 伸长型：90°≤α＜180°
学习目标：
1 刀具半径补偿的基本概念
2 刀具半径补偿的工作原理
第三节 刀具半径补偿原理
一、刀具半径补偿的基本概念
1.为什么是刀具半径补偿？ 数控机床在轮廓加工过程中，它所控制的是刀
具中心的轨迹，而用户编程时则是按零件轮廓编制的， 因而为了加工所需的零件，在进行轮廓加工时，刀具中 心必须偏移一个刀具半径值。
数控装置根据零件轮廓编制的程序和预先设定 的刀具半径参数，能实时自动生成刀具中心轨迹的功能 称为刀具半径补偿功能。
第三节 刀具半径补偿原理
2.刀具半径补偿功能的主要用途 ① 实现根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制。 ② 实现刀具半径误差补偿。 ③ 减少粗、精加工程序编制的工作量。
①
第三节 刀具半径补偿原理
3.刀具半径补偿的常用方法
B刀补
相邻两段轮廓的刀具中心 轨迹之间用圆弧连接。
C刀补
相邻两段轮廓的刀具中心 轨迹之间用直线连接。
第三节 刀具半径补偿原理
（1）B刀补 优点： √算法简单，容易实现 缺点： ×在外轮廓尖角加工时，由于轮廓尖角处，始终处于切削 状态，尖角加工的工艺性差。 ×在内轮廓尖角加工时，编程人员必须在零件轮廓中插入 一个半径大于刀具半径的圆弧，这样才能避免产生过切。
数控车削时不同坐标系下刀具半径补偿功能的应用
Ｇ ｚ 暖／／４ ４ 乙 ｌ／Ａ １ ／ ／＇ ｌ ／Ｇ ／ ／ ／ ￣ ／ ２
图 ｌ ６ 图 ｌ ７
Ｍ０ ￥ ０ ３ ６ ０：
５ 结论 ．
数控车 削时右手坐标系和左手坐标 系的程序是 一样
（）假想刀尖位置为 Ｐ 时 ，刀具半径补偿指令 为 ４ ６
Ｘ９ ３； ０ Ｒ一 Ｚ５ 一 ６； Ｇ４０ Ｔ０１ ０ ０ Ｇ９９；
（）假想刀尖位置为 Ｐ 时 ，刀具半径补偿指令 为 ３ ５
Ｇ １ ４ ，如图 １ ４ 、Ｇ ２ ６所示 ；假 想 刀尖 位置 为 Ｐ ７时 ，刀 具半径补偿指令为 Ｇ １ ４ ，如图 １ ４ 、Ｇ ２ ７所示。
维普资讯
数 控 车削 时不 同坐标 系 下 刀 具 半 径 补 偿 功 能 的应 用
西安 飞机工业 （ 团）有 限责任公 司 （ 集 陕西
手工编制数控 车削程序 时，一个很重要 的方面就是 正确使用刀具半径补偿功能 。当车刀刀尖具有 刀刃 圆弧 时，如果不考虑刀具半径补偿功能 ，在车 圆锥 面 、倒角 或圆弧时就会 产生 过切 削 或欠 切削 的现 象 ，如 图 １ 所 示 ，图中假想 刀尖位置轨迹为工件精加工形状 （ 序路 程 径） 。如果刀具半 径补偿功能 使用不 当 ，就会 出现 实际 加工尺寸与程序要求尺寸不一致的情况 ，因此刀具半径
图 ３
Ｃ １ ４ ，如图 １ 示 ；假 想刀 尖位 置为 Ｐ ４ 、Ｃ ２ ０所 ８时 ，刀
圜 ｚ 生 笾 筮
ｗｗ ．， ． ｏｔ 口’ ， 强ｄＩ料 ｔ ｒ ． ｝
缸槭 冷工 ｌ 加
维普资讯
具半径补偿指令为 Ｇ １ ４ ， 图 １ 所示 。 ４ 、Ｇ ２ 如 １
刀尖 Ｒ为 ０ ４ 。 ．ｍｍ
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钻0孔的中心孔 钻1孔的中心孔 钻2孔的中心孔 钻3孔的中心孔 钻4孔的中心孔 钻5孔的中心孔 钻6孔的中心孔 Z轴提高
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目五 孔加工
任务 数控铣床钻孔加工
孔类零件数控铣削加工程序
M05 M09 M00； G90 G54 M03 S600 M08；
加工程序（FANUC系统
参考程序
子程序 子程序名 1→2（见图8-5），建立刀具半径补偿 2→3 3→4 4→5 5→6 6→7 7→8 8→9 9→10 10→11 11→3 3→12 12→1，取消刀具半径补偿 子程序结束
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
任务 子程序的应用
项目四 相同形状轮廓铣削
子程序的概念 1、子程序的定义：数控加工一个工件时若有几处形状相同，或刀具运 动轨迹重复时，在编写加工程序中会反复出现几处内容完全相同的程序 段。把重复出现的程序段单独编成一个程序，存储在数控系统中，被其 它程序反复调用。这个程序称为子程序。 2、子程序的结构：子程序的格式与主程序相似，由子程序名、加工内 容程序段、结束指令组成。
N40 G00 Z5 M08 N50 G01 Z0 F60 N60 G03 X-4 Y-7 Z-1 I-3 N70 G03 X-4 Y-7 Z-2 I-3 N80 G03 X-4 Y-7 Z-3 I-3 N90 G03 X-4 Y-7 Z-4 I-3 N100 G03 X-4 Y-7 Z-4 I-3 N110 G01 X-10 Y-10 F100 N120 X10 N130 Y-3 N140 X-10 N150 Y3 N160 X10 N170 Y10 N180 X-10 N190 G01 X-10 Y0 N200 M98 P8002 D01 F120 N210 M98 P8002 D02 F60 S600 N220 G00 Z50 M09 N230 M05 N240 M30
数量 加工内容
1
加工两底面至尺寸
1
钻中心孔
1
钻底孔
1
扩孔
1
扩孔
1
扩孔
1
铰3×φ12H7孔
1
攻3×M10螺纹
1
铣φ30的孔
1
镗φ30mm孔
主轴转速进给速度
（r/min）
（mm/min）
700
150
1200
100
600
60
550
60
500
60
350
60
120
40
100
150
800
80
1500
80
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目五 孔加工
任务 数控铣床钻孔加工
孔类零件数控铣削加工程序
加工程序（FANUC系统） O5001； G90 G54 G40 G69 G80； M03 S1200 M08； G00 X0.0 Y0.0；
程序说明 程序名 程序初始化 主轴正转，转速为1200r/min，切削液开 快速定位到点（0，0）
直线插补至X=100，Y=0 顺圆插补至X=300，Y=0 直线插补至X=400，Y=0 直线插补至X=400，Y=300 逆圆插补至X=0，Y=300 直线插补至X=0，Y=-30 直线插补至X=-50，Y=-50，取消刀具半径补偿 切削液关 子程序结束并返回主程序
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
接近工件，同时打开冷却液 接近工件
螺旋下刀
修光底部 1→2（见图8-4） 2→3 3→4 4→5 5→6 6→7 7→8 8→9 进给至型腔轮廓加工起点（点1，见图8-5） 调子程序O8002，粗加工型腔轮廓,D01=6.3 调子程序O8002，精加工型腔轮廓,D02=6 Z向抬刀至安全高度，并关闭冷却液 主轴停 主程序结束
G43 H04 G00 Z50.0；
G99 G54 G73 X0 Y0 Z-22 R3.0 Q5.0 F60； X27.713 Y16； X-27.713 Y16； G98 X0 Y-32； G80G90G00 Z200； G49 Z-100； M05 M09 M00； G90 G54 M03 S350 M08；
数控铣削
项目二 平面铣削
任务二 刀具半径补偿功能的应用
【例1】 使用刀具半径补偿功能完成如图2-2-1所示轮廓加工的编程。
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目二 平面铣削
任务二 刀具半径补偿功能的应用
参考程序如下：
O5001
N10 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500
N20 G00 Z50.0
子程序结束并返回上一级程序: M 99 。
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目四 相同形状轮廓铣削
任务 子程序的应用
用直径为20mm的立铣刀，加工如图4-1-3所示零件。要求每次最大切削深度不超过20mm。 （该零件上下面已加工好，需要加工外轮廓）
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目四 相同形状轮廓铣削
G43 H01 G00 Z50.0；
建立T01号长度补偿，补偿好H01，并快速定位到点Z50.0
G99 G81 X0 Y0 Z-5.0 R3.0 F80； X27.713 Y16； X0 Y22； X-27.713 Y16； X-19.053 Y-11； X0 Y-32； G98 X19.503 Y-11； G80 G90 G00 Z200； G49Z-100；
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
任务 子程序的应用
项目四 相同形状轮廓铣削
子程序的调用指令
M 98 P OOO
OOOO ；
子程序重复 调用次数
子程序号
注：当不指定重复次数时值，子程序只调用 一次。最多可以重复调用999次。
例： P 010 1234 ； P 4567 ；
“十三五”规划教材 机电类
实测
6.3 6
实测
1 D0
2
高速钢
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目三 型腔铣削
任务 型腔铣削工艺及编程
参考程序
程序 O8001 N10 G54 G90 G17 G40 G80 G49 G21 N20 G00 Z50 N30 G00 X-4 Y-7 S400 M03
说明 主程序名 设置初始状态 安全高度 启动主轴，快速进给至下刀位置（点1，见图8-4）
用φ20mm钻头钻φ30mm的底孔
T05
用φ12H7铰刀铰3×φ12H7孔至尺寸
T06
用M10丝锥攻3×M10螺纹
T07
用 φ 16mm 键 槽 铣 刀 铣 φ 30mm 的 孔 至 尺 寸 T08 φ29.7mm
φ30mm精镗刀镗孔
T09
备注
H01 H02
H03 H04
H05 H06 H07 H08/D08
项目五 孔加工
任务 数控铣床钻孔加工
在数控铣床上加工图5-1-1所示的孔盘零件，采用三爪自定心卡盘进行零件的装夹定位，对加工孔 类零件工艺编制、程序编写及数控铣削加工全过程进行详解。
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目五 孔加工
任务 数控铣床钻孔加工
数控加工工序卡
工序 名称
工艺要求
表5-1-1 数控加工工序卡
安全高度
N30 Z10
参考高度
N40 G41 X20 Y10 D01
建立刀具半径补偿
N50 G01 Z-10 F50
下刀
N60 Y50
N70 X50
N80 Y20
N90 X10
N100 G00 Z50
抬刀到安全高度
N110 G40 X0 Y0 M05
取消刀具半径补偿
N120 M30
程序结束
“十三五”规划教材 机电类
任务 子程序的应用
程序 O1000 N010 G90 G92 X0 Y0 Z300 N020 G00 X-50 Y-50 S800 M03
加工程序
注释 程序号 使用绝对坐标方式编程，建立工件坐标系 快速进给至X=-50，Y=-50，主轴正转，转速800r/min
N030 G01 Z-20 F150 N040 M98 P1010 N050 Z-45 F300 N060 M98 P1010 N070 G00 X0 Y0 Z300 N100 M30 O1010 N010 G42 G01 X-30 Y0 F300 H02 M08
H09
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目五 孔加工
任务 数控铣床钻孔加工
数控加工刀具卡
刀具号
刀具规格名称
面铣刀 T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 T08 T09
φ100mm面铣刀 中心钻 φ6mm钻头 φ8.5mm钻头 φ11.8mm钻头 φ20mm钻头 φ12H7铰刀 M10丝锥 φ16mm键槽铣刀 φ30mm精铣刀
数控铣削
项目三 型腔铣削
任务 型腔铣削工艺及编程
【例1】加工图3-1-1所示零件，毛坯为￠50mm×20mm的圆盘（上、下面和圆柱面已加工好），材 料为45钢，单件生产。
“十三五”规划教材 机电类
数控铣削
项目三 型腔铣削
任务 型腔铣削工艺及编程
数控加工工序卡片
数控加工工艺卡片
零
产品名称
件 名
材 料
G43 H03 G00 Z50.0；
G99 G54 G73 X0 Y22 Z-22 R3.0 Q5.0 F60； X-19.053 Y-11； G98 X19.053 Y-11； G80 G90 G00 Z200； G49 Z-100； M05 M09 M00； G90 G54 M03 S550 M08；