数控机床刀具补偿功能
数控机床刀具补偿功能的应用
刀具长度补偿是通过调整刀具在Z轴上 的位置来实现对工件表面的加工，而刀 具半径补偿则是通过调整刀具在X轴或 Y轴上的位置来实现对工件表面的加工
。
刀具补偿功能可以提高加工精度、减少 加工时间、降低加工成本。
刀具补偿的参数设置
01
刀具补偿参数主要包括刀具类型、刀具直径、刀具长
度、刀具角度等。
面形状和尺寸的高精度控制。
数控铣床应用
在数控铣床上，刀具补偿可应用于 三维空间加工，如曲面加工、五轴 加工等，以实现复杂零件的高效加 工。
加工中心应用
在加工中心上，刀具补偿可应用于 多轴联动加工，实现复杂零件的高 效加工。
02
CATALOGUE
刀具补偿的原理与实现
刀具补偿的原理
刀具补偿的基本原理是通过对刀具位置 的调整，以实现工件表面形状和尺寸的 精确控制。补偿分为刀具长度补偿和刀
03
提高生产效率
降低成本
通过快速调整刀具补偿参数，可 以减少换刀和调试时间，提高生 产效率。
正确使用刀具补偿功能可以减少 刀具磨损和报废，降低生产成本 。
数控机床刀具补偿功能的发展趋势与前景
智能化
随着人工智能技术的发展，未来刀具补偿功能将更加智能化，能够根据加工条件和刀具磨损情况自动调整补偿参数， 提高加工精度和效率。
04
CATALOGUE
数控机床刀具补偿功能的优化与改进
刀具补偿的误差分析
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刀具几何误差
刀具的几何形状和尺寸对 加工精度产生直接影响。
刀具磨损误差
刀具在切削过程中会逐渐 磨损，导致加工精度下降 。
受热变形误差
切削过程中产生的热量会 导致刀具和工件变形，从 而影响加工精度。
理解数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置
理解数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置数控机床技术是现代制造业中不可或缺的重要工具，它的使用使得加工工艺更加精确、高效。
在数控机床技术中，刀补偿和补偿参数设置是非常关键的环节。
本文将对数控机床技术中的刀补偿和补偿参数设置进行深入解析。
刀补偿是指在数控机床加工过程中，由于工具与工件之间的相对运动和机床的锥度、导轨的精度等原因，刀具的实际切削位置与编程指令的位置可能会有偏差。
为了保证加工结果的准确性，我们需要通过刀补偿来控制刀具的实际切削位置。
刀补偿通常分为几何补偿和半径补偿两种类型。
几何补偿是指根据刀具的几何形状，通过调整工件坐标系与机床坐标系之间的关系，使得刀具的实际切削位置与编程指令的位置相一致。
几何补偿可以分为长、宽、高三个方向的补偿。
通过适当地调整几何补偿的数值，可以实现刀具的侧向移动、刀具半径的变化以及刀具在加工过程中的顶部位置的调整等功能。
半径补偿是指在加工过程中，通过改变程序中圆弧指令的半径值，使得切削轮廓的半径与所需加工尺寸相吻合。
半径补偿一般用于加工圆弧和倾斜面等需求精度较高的部分。
它可以通过改变刀具半径值或者调整工件坐标系与机床坐标系之间的关系来进行补偿。
刀补偿参数设置是确定补偿效果的关键。
在数控机床中，刀补偿参数通常有偏心距、刀具半径、轨迹偏移等。
偏心距是指刀具切削点相对于轨迹的垂直距离，刀具半径是指实际使用中刀具的半径值，轨迹偏移是指在切削点相对于编程指令的距离。
通过合理设置这些参数的数值，可以实现刀具补偿。
在进行补偿参数设置时，首先要根据所加工零件的要求和加工特点来确定需要进行刀补偿的部分，然后根据实际情况来设置刀补偿参数的数值。
一般来说，刀补偿参数的数值越大，补偿效果越明显。
但是，过大的补偿参数可能会导致刀具过度磨损或加工精度不高。
因此，在确定刀补偿参数时，需要根据实际加工情况进行合理的调整。
此外，还需要根据刀具磨损程度和加工要求进行定期检查和调整刀补偿参数。
在实际加工过程中，由于刀具的磨损和变形，刀补偿参数的设置可能需要进行适当的修正。
数控加工中常用的三种补偿方法
数控加工中常用的三种补偿方法1.坐标补偿：坐标补偿是指在机床上根据加工实际情况对加工轨迹做出调整，使得加工尺寸达到设计要求的一种方法。
常见的坐标补偿有以下几种形式：(1)G40/G41/G42坐标补偿：G40是取消刀具补偿，G41是左侧刀具补偿，G42是右侧刀具补偿。
通过设定G40、G41、G42来实现在切削路径上实际加工尺寸的自动调整。
(2)G43/G44/G49坐标补偿：G43是工件长度补偿，G44是工件半径补偿（常用于车削），G49是取消工件长度或半径补偿。
(3)G51坐标变换补偿：G51用于进行坐标变换，可以通过设定坐标系原点的偏移来实现坐标补偿功能。
2.刀具半径补偿：刀具半径补偿是指根据实际刀具半径与设计刀具半径之间的差异，通过在程序中设定刀具补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求的一种补偿方法。
(1)G41/G42刀具半径补偿：G41是左侧刀具半径补偿，G42是右侧刀具半径补偿。
通过设定G41或G42及刀具补偿值来实现切削路径尺寸的自动调整。
(2)G43/G44刀具长度补偿：G43是刀具长度补偿，G44是刀具半径补偿。
在加工中，通过设定刀具长度或刀具半径补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求。
3.工件半径补偿：工件半径补偿是指根据实际工件半径与设计工件半径之间的差异，通过在程序中设定工件半径补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求的一种补偿方法。
(1)G41/G42/G43工件半径补偿：G41是加工左侧边缘补偿，G42是加工右侧边缘补偿。
通过设定G41或G42及工件半径补偿值来实现工件边缘尺寸的自动调整。
G43是工件长度补偿，通过设定工件长度补偿值来调整工件的实际长度。
(2)G49工件长度或半径补偿取消：G49用于取消工件长度或半径补偿功能，即恢复到原始设计尺寸。
以上是数控加工中常用的三种补偿方法的介绍，通过合理使用这些方法，可以使得加工尺寸更加精确，提高加工效率和质量。
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。
数控设备刀具补偿技术讲解
刀具长度补偿:
补偿刀具长度方向尺寸的变化.
三、刀具补偿的方法
• •
人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。
四、刀具半径补偿功能
1、刀具半径补偿的作用
在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的 存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。
从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本 编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令 时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将 在后面的章节中逐步介绍。
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3、刀具长度补偿指令
刀具长度补偿G43，G44，G49 （1）格式
G43
G44 G49
G00
G01
Z— H—
G00
G01
Z—
G43 刀具长度正补偿
G49取消刀长补偿
G44 刀具长度负补偿
G43 G44 G49 均为模态指令
其中Z 为指令终点位置，H为刀补号地址，用H00～ H99来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。
t01t02t031010刀补引入刀补取消采用刀座对刀后来安装刀具h0145d010004g92x1500y1600z1200g90g00x1000y600g43z20h01s100m03g42g01x750d01f100x350g02x150r100g01y700g03x150r150g01y600g02x350r100g01x750g09y0主程序号建立工件坐标系绝对值方式快进到x100y60指令高度z2实际到达高z43处刀径补偿引入插补至x75y60直线插补至x35y60顺圆插补至x15y60直线插补至x15y7015y70直线插补至x15y6035y60直线插补至x75y60直线插补至x75y0处程序单g01x450x750y200y650g40g00x1000y600g49z1200x1500y1600m05m30直线插补至x45y45直线插补至x75y20直线插补至x75y65轮廓切削完毕取消刀补快速退至10060的下刀处快速抬刀至z120的对刀点平面主轴停程序结束复位
仿真数控装置的刀具补偿功能的程序实现
仿真数控装置的刀具补偿功能的程序实现数控装置是一种用于控制机床或其它自动化设备的计算机系统，它可以实现高精度、高效率的加工操作。
在数控加工中，刀具的补偿功能是非常重要的，它可以在加工过程中对刀具的偏差进行修正，从而获得更加精确的加工结果。
刀具补偿功能通常包括刀具半径补偿、刀具长度补偿和刀具偏置等。
下面是一个简单的程序实现，用于演示如何实现刀具半径补偿的功能。
```python
#刀具半径补偿函数
for point in path:
x = point[0]
y = point[1]
#主程序
if __name__ == "__main__":
#定义加工路径
path = [[0, 0], [1, 1], [2, 2], [3, 3]]
#刀具半径
radius = 0.1
#刀具半径补偿
#输出补偿后的加工路径
```
在实际的数控装置中，刀具补偿功能通常是通过各种算法和数学模型来实现的。
在程序实现中，我们可以根据具体的需求和要求进一步完善刀具补偿功能，例如加入刀具偏角补偿、刀具切向补偿等。
总结起来，刀具补偿功能对于数控装置的加工精度和效率非常重要。
通过合理设计和实现刀具补偿功能的程序，我们可以提高数控加工的精度和稳定性，从而满足不同加工需求。
数控机床刀补参数设置
数控机床刀补参数设置随着工业自动化的不断发展，数控机床在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
数控机床的刀具补偿参数设置是其正常运行的关键之一，合理设置刀具补偿参数能够保证加工精度和效率。
本文将介绍数控机床刀具补偿参数的设置方法及其影响因素。
1. 刀具补偿概述刀具补偿是数控机床加工中常用的一种技术手段，通过在程序中设置刀具补偿值，来补偿刀具的实际尺寸偏差，以保证加工零件的尺寸精度。
刀具补偿通常包括半径补偿、长度补偿和刀尖半径补偿等。
2. 刀具补偿参数设置方法2.1 刀具半径补偿设置刀具半径补偿是在数控机床中常见的一种补偿方式。
具体设置方法如下：- 定义刀具半径补偿的序号；- 设置补偿数值，根据实际情况调整；- 选择切削方向，确定补偿方向。
2.2 刀具长度补偿设置刀具长度补偿主要用于控制刀具与工件接触的位置，避免刀具碰撞。
设置方法如下：- 定义刀具长度补偿的序号；- 设置补偿数值，根据实际情况调整；- 确定刀具路径，避免与工件干涉。
2.3 刀尖半径补偿设置刀尖半径补偿常用于弥补刀具的圆弧轮廓误差。
设置方法如下：- 定义刀尖半径补偿的序号；- 设置补偿数值，根据实际情况调整；- 确定刀具轮廓路径，保证加工精度。
3. 刀具补偿参数影响因素刀具补偿参数的设置需考虑以下因素：•刀具材质和尺寸；•工件材料和形状；•加工精度要求；•切削速度和进给速度。
综上所述，数控机床刀具补偿参数设置是保证加工精度和效率的重要步骤，正确设置补偿参数可以提高机床加工的稳定性和质量。
在实际操作中，操作人员需要根据具体情况灵活调整参数，不断优化加工过程，以获得更好的加工效果。
希望本文对数控机床刀具补偿参数的设置有所帮助，并能引发更多关于数控机床加工技术的讨论与思考。
数控机床补偿功能
三、铣刀刀具半径补偿
数控铣床在切削中,由于刀具总有一定的半径，刀具中 心的运动轨迹与加工零件的实际轮廓并不重合。如图所示， 在加工内轮廓时，刀具中心偏离零件内轮廓表面一个刀具半 径值。在加工外轮廓时，刀具中心又偏离零件外轮廓表面一 个刀具半径值。此现象习惯上称为刀具半径补偿。根据ISO 标准，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右侧时，称为 右刀补，用G42表示。反之，称为左刀补，用G41表示。取 消刀尖半径补偿使用G40指令。使用时，编程人员只是在零 件程序中指明补偿要求即可。铣刀刀具半径补偿执行过程分 为刀补建立、刀补进行和刀补撤消三步，刀补仅在指定的两 维坐标平面进行。铣刀半径补偿应注意事项同车刀刀具补偿 要求。
五、数控误差补偿
数控机床在加工时，指令的输入、译码、计 算以及控制电机的运动都是由数控系统统一 控制完成的，从而避免了人为误差。但是， 由于整个加工过程都是自动进行的，人工几 乎不能干预，操作者无法对误差加以补偿， 这就需要数控系统提供各种补偿功能，以便 在加工过程中自动地补偿一些有规律的误差， 提高零件的精度。根据数控机床上加工误差 的主要来源其主要的解决方法如下。
刀具刀尖半径补偿的过程分为三步：刀补 的建立，刀具中心从与编程轨迹重合过渡到 与编程轨迹偏离一个偏置量的过程；刀补进 行，执行有G41、G42指令的程序段后，刀具 中心始终与编程轨迹相距一个偏置量；刀补 的取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹要过 渡到与编程重合的过程。如图为刀补的建立 与取消过程。
8．刀尖圆弧半径补偿还与车刀形状、刀尖位 置有关。车刀形状、刀尖位置各种各样，他 们决定加工时刀尖圆弧在工件的什么位置， 所以刀尖圆弧半径包括刀尖圆弧半径、车刀 形状和刀尖位置。车刀形状和刀尖位置共有9 种，如图 所示。车刀形状和刀尖位置分别用 参数L1~L9表示，并通过手工操作在参数设 置方式下输入到系统中。
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刀具补偿功能
（实际生产步骤）
在数控编程过程中，一般不考虑刀具的长度与刀尖圆弧半径，而只考虑刀位点与编程轨迹重合。
但在实际加工过程中，由于刀尖圆弧半径与刀具长度各不相同，在加工中会产生很大的误差。
因此，实际加工时必须通过刀具补偿指令，使数控机床根据实际使用的刀具尺寸，自动调节各坐标轴的移动量，确保实际加工轮廓和编程轨迹完全一致。
数控机床根据刀具实际尺寸，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的功能，称为刀具补偿功能。
1.刀具半径补偿：（G40，G41，G42）
G40：取消半径刀补
G41：刀具左补偿（沿着刀具前进的方向看，刀具在工件的左边）
G42：刀具右补偿（·································右边）
数控机床加工时以刀具中心轴的坐标进行
走刀，依据G41或G42使刀具中心在原来
的编程轨迹的基础上伸长或缩短一个刀具
半径值，即刀具中心从与编程轨迹重合过
渡到与编程轨迹偏离一个刀具半径值，如图
刀具补偿指令是模态指令，一旦刀具补偿建立后一直有效，直至刀具补偿撤销。
在刀具补偿进行期间，刀具中心轨迹始终偏离编程轨迹一个刀具半径值的距离。
刀具半径补偿仅在指定的2D 坐标平面内进行。
而平面由G 指令代码
G17( xy平面)、G18( zx平面)、G19( yz平面)确定。
刀具半径值则由刀具号H(D)确定
2.刀具长度补偿
所谓刀具长度补偿，就是把工件轮廓按刀具长度在坐标轴(车床为x、z轴)上的补偿分量平移。
对于每一把刀具来说，其长度是一定的，它们在某种刀具夹座上的安装位置也是一定的。
因此在加工前可预先分别测得装在刀架上的刀具长度在x和z方向的分量，即Δx刀偏和Δz 刀偏。
通过数控装置的手动数据输入工作方式将Δx和Δz 输入到CNC 装置，从CNC 装置的刀具补偿表中调出刀偏值进行计算。
数控车床需对x轴、z轴进行刀具长度补偿计算，数控铣床只需对z轴进行刀具长度补偿计算。