数控编程- 刀具补偿指令及其编程方法
数控机床常用准备功能指令的编程方法1
G02 J _ K _ G19 Y _ Z _ F _ G03 R _
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ号说明：
G02 I _ J _ G17 X _ Y _ F _ G03 R _
B
D C
X
相对坐标半径方式编程：
O0001 N100 G92 X0 Y0； N101 G00 X0 Y18 S600 T01 M03； N102 G02 X18 Y0 R18 F100; Y N104 G03 X68 Y0 R25； N106 G02 X88 Y20 R-20； A N108 M05; N110 M02；
常用指令复习
G00,G01,G02,G03; G90,G91,G92; M指令 F指令 ,S指令 T指令
三、刀具半径补偿指令
在零件轮廓铣削加 工时，由于刀具半 径尺寸影响，刀具 的中心轨迹与零件 轮廓往往不一致。 为了避免计算刀具 中心轨迹，直接按 零件图样上的轮廓 尺寸编程，数控系 统提供了刀具半径 补偿功能
注意：
建立补偿程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动 建立补偿程序段，一般应在切入工件之前完成 撤销补偿程序段，一般应在切出工件之后完成
4）刀具半径补偿功能的优点：
（1）只需按零件轮廓编程，不需计算刀 具中心运动轨道；
（2）刀具磨损或刀具重磨后，刀具半径 变小，只需改动刀具半径补偿值，而不 必须改程序
G04——暂停指令(非模态指令）
功能：可使刀具作短时的无进给运动 编程格式：G04 X____ 或 G04 P____ 其中：X,P其后的数值表示暂停的时间，单位为s或ms ; 视具体数控系统而定。 用途： 用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工 用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者为 了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序 中插入该指令。
刀具参数补偿指令
3、 刀尖圆弧半径补偿指令
【注意事项】
1、G41或G42补偿。
按假想刀尖编出的程序，进行外圆、内孔等与X、Z轴平行的表面加工 时，是不会产生误差的，但在进行倒角、锥面和圆弧切削时会产生少切或 过切的现象。
3、 刀尖圆弧半径补偿指令
具有刀尖圆弧自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧 半径计算出补偿量，避免少切或过切现象的产生。 G41——刀具左补偿：站在刀具路径上，向切削前进方向
【例：刀尖半径补偿在G71程序中应用】
车削工件。粗精车刀1号，刀 尖半径0.6mm。粗车进给量为 0.2mm/r，主轴转速500r/min；精 车进给量为0.07mm/r，主轴转速 800r/min，粗车时每次背吃刀量 3mm。
O1000； S800 M03 T0101； G00 X84. Z3.； G71 U3. R1.； G71 P10 Q20 U0.2 W0.05 F0.2； N10 G00 X20.； G01 G42 Z-20. F0.1 S1000； X40. Z-40.； G03 X60. Z-50. R10.； G01 Z-70.； X80.； Z-90.； N20 G40 X84.； G70 P10 Q20； G00 X100. Z100.； M30；
【例：刀尖半径补偿在G72程序中应用】
车削工件：粗精车刀1号，刀尖半径0.6mm。粗车进给量为0.2mm/r，
主轴转速500r/min；精车进给量为0.07mm/r，主轴转速800r/min，粗车时每
次背吃刀量3mm。
数控车床刀具参数补偿指令
1. 刀具补偿功能
(1)刀具的几何、磨损补偿
刀具的补偿功能由程序中指定的T代码来实现。
T代码由字母T后面跟4位数码组成。
其中前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。
(2)刀尖半径补偿
加工中当系统执行到含有T代码的程序段时，是否对刀具进行半径补偿，取决于G40、G41、G42指令
G40：取消刀具半径补偿。
刀尖运动轨迹与编程轨迹一致。
G41：刀具半径左补偿。
沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹的左边。
G42：刀具半径右补偿。
沿进给方向看，刀尖位置在编程轨迹的右边。
2. 使用刀尖半径补偿的留意事项
在使用G41、G42指令之后的程序段，不能出现连续两个或两个以上的不移动指令，否则G41、G42指令会失效。
在使用G76、G92指令时，不能使用刀尖半径补偿功能。
在G71、G72、G73指令状态下，如以刀尖圆弧中心轨迹编程时，必须指定指令中的精车余量△u和△w。
3. 刀尖半径补偿功能
G41、G42、G40三个指令是选择功能。
假如系统没有这三个功能，就要用计算的方法来完成刀尖半径的补偿。
(1)按假想刀尖编程加工锥面
(2)按假想刀尖编程加工圆弧
(3)按刀尖圆弧中心轨迹编程。
数控机床的刀具补偿与补偿方法
数控机床的刀具补偿与补偿方法数控机床是一种通过计算机编程来控制刀具自动运动的高精度机床。
而在数控机床的加工过程中，刀具磨损是不可避免的。
为了确保加工的精度和质量，需要对刀具的磨损进行补偿。
本文将介绍数控机床的刀具补偿及其方法。
刀具补偿是指在数控机床的程序中，通过计算机控制的方式，根据刀具磨损的情况进行刀补操作，使得机床能够保持加工精度。
刀具补偿主要分为几种类型：半径补偿、长度补偿、倾斜补偿、刀尖位置补偿等。
首先，半径补偿是常见的刀具补偿方式之一。
在数控机床中，刀具刃尖的磨损会导致加工半径发生变化，从而影响到加工结果。
为了纠正加工误差，可以通过半径补偿进行校正。
一般来说，半径补偿是通过在程序中输入一个补偿值，将刀具的半径进行相应的增加或减少，以保持加工精度。
其次，长度补偿也是常用的一种刀具补偿方法。
在数控机床中，切削刀具的长度磨损会导致切削深度的变化。
为了保持加工的一致性和精度，可以通过长度补偿来进行校正。
长度补偿的原理是通过在程序中输入一个补偿值，使刀具的位置发生相应的变化，从而达到加工深度的控制。
倾斜补偿是指在加工过程中，刀具出现倾斜现象，导致加工精度下降。
为了解决这个问题，可以通过倾斜补偿来进行校正。
倾斜补偿的原理是通过在程序中调整坐标偏移量，使得刀具在加工过程中能够保持正确的倾斜角度，从而保持加工精度。
最后，刀尖位置补偿是一种通过调整刀具运动轨迹来控制加工精度的方法。
在数控机床的切削过程中，刀尖的位置可能会发生偏移。
通过刀尖位置补偿，可以通过调整刀具的路径来保持刀尖的正确位置，从而实现精确的加工。
综上所述，数控机床的刀具补偿方法主要包括半径补偿、长度补偿、倾斜补偿和刀尖位置补偿等。
这些方法通过在数控机床的程序中输入相应的补偿值或调整坐标偏移量，能够对刀具磨损进行有效的补偿，从而保证加工的精度和质量。
刀具补偿是数控机床加工过程中不可或缺的一部分，它使得机床能够适应刀具磨损的变化，同时提高了加工的效率与精度。
数控车床基本指令以及刀具补偿
刀具的移动方式有三种：
1) 各轴以其最快的速度同时移动，通常情况下因速度和移动 距离的不同先后到达目标点，
刀具移动路线为任意的。 2) 各轴按设定的速度以联动的方式移动到位，刀具移动路线 为一条直线。 3) 各轴按输入的坐标字顺序分别快速移动到位，刀具的移动路 线为阶梯形。
四川工程职业技术学院
刀具半径补偿可通过从键盘输入刀具参数，并在程序中 采用刀具半径补偿指令实现。刀具参数包括刀尖半径、假想 刀尖圆弧位置，必须将这些参数输入刀具偏置寄存器中。
四川工程职业技术学院
OFT #1
OFT #2
( Back Boring )
OFT #3
OFT #4
( Boring ) OFT #5
( OD Turing ) OFT #6
四川工程职业技术学院
1.车床的前置刀架与后置刀架
数控车床刀架布置有两种形式：前置刀架和后置刀架。 前置刀架位于Z轴的前面，与传统卧式车床刀架的布置形式一样，刀架导轨 为水平导轨，使用四工位电动刀架； 后置刀架位于Z轴的后面，刀架的导轨位置与正平面倾斜，这样的结构形式 便于观察刀具的切削过程、切屑容易排除、后置空间大，可以设计更多工 位的刀架，一般全功能的数控车床都设计为后置刀架。
分析： （1）程序编制必须在现场进行；工件装夹好后，设定了 换刀点后，必须精确地测量出每一刀具的刀尖点距离工件坐 标原点的位置后才能准确设定每一刀具的起刀点； （2）刀具磨损，重新安装后，必须重新测量各起刀点在 工件坐标系中的位置，再将程中G50后面的坐标进行适当修 改才行； （3）结论占机编程、调试，生产效率大降低；必须随时 更新程序。
( Back Tutning ) OFT #7
( Back Face Grooving ) OFT #8
数控编程- 刀具补偿指令及其编程方法
切削残留 工件精加工形状 （程序路径）
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
二、刀具补偿的作用与意义
轮廓复杂
引入刀具补 偿功能
简化编程
刀具更换
刀具磨损
2016/11/29
数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
三、刀具半径补偿指令及其编程
1、指令G41、G42 、G40 G41为刀具左补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具 偏在工件轮廓的左边； G42为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具 偏在工件轮廓的右边； G40为取消刀补。 G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。
28
φ 30
w
75 150 30
20
X
图6-19
2016/11/29 数控编程
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直线插补至 X= 45，Y=45 直线插补至 X= 75，Y=20 直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕 取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处， 快速抬刀至Z=120的对刀点平面 快速退刀至对刀点 主轴停，程序结束，复位。
例2：钻孔加工举例
对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀 具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=—8mm， （H02）=8mm
+Z +X
2 O
35
8
18
30
11 4
8
+Y
120
30
60
#1
6 1 13 10
数控加工技巧：如何做好刀具补偿
在数控编程的过程中，对于刀具来说，会先将刀尖假想为一个点，加工时根据刀具实际尺寸，自动改变机床坐标轴或刀具刀位点位置，使实际加工轮廓和编程轨迹完全一致，从而实现“刀具补偿”。
一、数控车床用刀具的交换功能1. 刀具的交换指令格式一：T0101；该指令为FANUC系统转刀指令，前面的T01表示换1号刀，后面的01表示使用1号刀具补偿。
刀具号与刀补号可以相同，也可以不同。
指令格式二： T04D01；该指令为SIEMENS系统转刀指令，T04表示换4号刀，D01表示使用4号刀的1号刀沿作为刀具补偿存储器。
2. 换刀点所谓换刀点是指刀架自动转位时的位置。
大部分数控车床，其换刀点的位置是任意的，换刀点应选在刀具交换过程中与工件或夹具不发生干涉的位置。
还有一些机床的换刀点位置是一个固定点，通常情况下，这些点选在靠近机床参考点的位置，或者取机床的第二参考点来作为换刀点。
二、刀具补偿与刀位点所谓刀位点是指编制程序和加工时，用于表示刀具特征的点，也是对刀和加工的基准点。
数控车刀的刀位点如图所示。
尖形车刀的刀位点通常是指刀具的刀尖；圆弧形车刀的刀位点是指圆弧刃的圆心；成形刀具的刀位点也通常是指刀尖。
三、刀具偏移补偿（一）利用刀具几何偏移进行对刀操作1、对刀操作的定义调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点，这一过程称为对刀。
2、对刀操作的过程①手动操作加工端面，记录下刀位点的Z向机械坐标值。
②手动操作加工外圆，记录下刀位点的X向机械坐标值，停机测量工件直径，计算出主轴中心的机械坐标值。
③将X、Z值输入相应的刀具几何偏移存储器中。
四、刀尖圆弧半径补偿在理想状态下，我们总是将尖形车刀的刀位点假想成一个点，该点即为假想刀尖。
在对刀时也是以假想刀尖进行对刀。
但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一个理想的点，而是一段圆弧。
所谓刀尖圆弧半径是指车刀刀尖圆弧所构成的假想圆半径。
实践中，所有车刀均有大小不等或近似的刀尖圆弧，假想刀尖在实际加工中是不存在的。
数控加工中的三种补偿和补偿技巧
数控加工中的三种补偿和补偿技巧三种补偿在数控加工中有3种补偿：刀具长度的补偿；刀具半径补偿；夹具补偿。
这三种补偿基本上能解决在加工中因刀具外形而产生的轨迹问题。
下面是三种补偿在一般加工编程中的应用。
一、刀具长度补偿：1．刀具长度的概念刀具长度是一个很重要的概念。
我们在对一个零件编程的时候，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。
长度补偿只是和Z坐标有关，它不象X、Y平面内的编程零点，因为刀具是由主轴锥孔定位而不改变，对于Z坐标的零点就不一样了。
每一把刀的长度都是不同的，例如，我们要钻一个深为50mm的孔，然后攻丝深为45mm，分别用一把长为250mm 的钻头和一把长为350mm 的丝锥。
先用钻头钻孔深50mm，此时机床已经设定工件零点，当换上丝锥攻丝时，假如两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏刀具和工件。
此时假如设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动向Z （或Z）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。
2.刀具长度补偿的工作使用刀具长度补偿是通过执行含有G43（G44）和H指令来实现的，同时我们给出一个Z坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为Z的地方。
另外一个指令G49是取消G43（G44）指令的，其实我们不必使用这个指令，因为每把刀具都有自己的长度补偿，当换刀时，利用G43（G44）H指令赋予了自己的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿。
3.刀具长度补偿的两种方式（1）用刀具的实际长度作为刀长的补偿（推荐使用这种方式）。
使用刀长作为补偿就是使用对刀仪测量刀具的长度，然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中，作为刀长补偿。
使用刀具长度作为刀长补偿的理由如下：首先，使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免在不同的工件加工中不断地修改刀长偏置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/4/19
A
10
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
刀具轨迹
程序轨迹
报警停止
机床不停止会导致过切削
图6-7 刀具半径大于工件内凹圆弧半径
2020/4/19
A
11
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
机床不停止会导致过切削
图6-8 刀具半径大于工件槽底宽度
2020/4/19
A
12
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
(2)G41、G42、G40须在G00或G01模式下使用， 现在有一些系统也可以在G02、G03模式下使用。 (3)D00～D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具 补偿。刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀 具半径补偿存储器中。
2020/4/19
图6-6 刀具半径补偿方向判断
2020/4/19
A
9
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
3、使用刀具半径补偿的注意事项 (1)使用刀具半径补偿时应避免过切削现象。这又包括以 下三种情况：
① 使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时，刀具 必须在所补偿的平面内移动，移动距离应大于刀具补偿 值。
② 加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补 偿将产生过切削，如图6-5所示。只有过渡圆角R≥刀具 半径r＋精加工余量的情况下才能正常切削。
由G17指定刀补平面 启动刀补 刀补状态
解除刀补
2020/4/19
A
19
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
例4：
Y
O0010 N010 G92 X0 Y0；
N020 G91 Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0 G42 X70 Y40 D01；
70
60
20
G
F
20
E
D
S800 M03 M08；
100
N030 G01 X80 Y0 F100；
2020/4/19
A
5
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
二、刀具补偿的作用与意义
轮廓复杂
引入刀具补 偿功能
简化编程
刀具更换
刀具磨损
2020/4/19
A
6
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
三、刀具半径补偿指令及其编程
1、指令G41、G42 、G40 G41为刀具左补偿，指顺着刀具前进方向看，刀 具偏在工件轮廓的左边； G42为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀 具偏在工件轮廓的右边； G40为取消刀补。 G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。
A
13
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
四、应用实例
例1：
X
Y 图6-9
G17 G41 G02 X0 Y-10 I-10 J0 D01
左补偿
2020/4/19
A
14
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
数控加工程序代码为：
G17G42G02X0Y-10I-10J0 D01
刀具半径补偿取消则用G40。
图6-10
G 41
G 42
G 42
G 41
(a)
(b )
(c)
图6-4 刀具半径补偿方向判断
2020/4/19
A
(d )
7
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
a) 外轮廓补偿 b) 内轮廓补偿 图6-5 刀具半径的左右补偿
2020/4/19
A
8
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
2、刀具半径补偿方向的判别 沿刀具切削方向，如果刀具位于工件左侧，则为左补偿， 用G41表示； 反之，若刀具位于工件右侧，则为右补偿，用G42表示。
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
2020/4/19
A
1
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
6.1 刀具半径补偿
一、刀具半径补偿的概念
实际的刀具都是有半径的。使刀具的刀尖沿零件 轮廓曲线加工，刀位点的运动轨迹即加工路线应该 与零件轮廓曲线有一个半径值大小的偏移量。
使刀具的刀位点正确运动有两种方式： 1、 加工前计算出刀位点运动轨迹，再编程加工； 2、 按零件轮廓的坐标数据编程，由系统根据工件轮 廓和刀具半径R，自动计算出刀具中心轨迹。
N040 G03 X40 Y40 I0 J40；
C
N050 G01 Y60； N060 X-20；
2020/4/19
A
内轮廓切削
4
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或端 面时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角、锥面 或圆弧时，则会引起过切或欠切。
X
刀尖
过切削切削残留
刀尖路径
程序路径 切削残留
切削残留
假 想Z 刀 尖 位 置
图6-3 车刀刀具路径
切削残留 工件精加工形状 （程序路径）
右补偿
2020/4/19
A
15
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
1
G41/G42建立 刀补
2
刀补一旦建立， 就一直维持该 状态直到刀补 撤消为止
3
程序执行到撤 消 指 令 G40 时 ， 刀补结束，刀 具撤离工件回 到退刀点
刀补的建立
刀补的进行
刀补的取消
刀具半径补偿程序实现的三个步骤
2020/4/19
X
N80 Y0
起刀点/退刀点
N90 G40 X-10 Y-10
刀具半径补偿取消
2020/4/19
A
图6-11
17
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
例3：见图所示的刀具半径补偿程序。设加工开始时 刀具距离工件表面50mm，切削深度为10mm。
2020/4/19
图6-12 A
18
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
A
16
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
例2：
N10 G90 G92 X-10 Y-10 Y
N20 S900 M03
5
N30 G17 G01 G42 X0 Y0
D01
刀具半径补偿建立
0 4 0
NN4500 XY4500
W
刀具半径 N60 X40 Y50
补偿进行 N70 X0
5 0 （－10，－10）
2020/4/19
A
2
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有 一圆弧构成假想圆的半径值 。
Z轴方向 刀尖位置
P 假想刀 尖位置
图6-1 车刀刀尖
X 轴方向 刀尖位置
2020/4/19
A
3
单元六 刀具补偿指令及其编程方法
刀具中心运动轨迹
工件轮廓 外轮廓切削
图6-2 刀具路径
N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50 N20 G90 G17 G00 N30 G41 X20.0 Y10.0 D01 N35 Z2 M03 S500 N38 G01 Z-10 F200 N40 G01 Y50.0 F100 N50 X50.0 N60 Y20.0 N70 X10.0 N80 G00 Z50 M05 N85 G40 X0 Y0 N90 M30