刀具半径补偿讲解
数控铣编程中刀具半径补偿和长度补偿
数控铣编程中刀具半径补偿和长度补偿【摘要】刀具中心轨迹与工作轨迹常不重合。
通过刀具补偿功能指令，数控铣床系统可以根据输入补偿量或者实际的刀具尺寸，使数控铣床自动加工出符合程序要求的零件。
刀具半径补偿即根据按轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。
【关键词】数控铣床；刀具；半径补偿；长度补偿1.刀具半径补偿由于数控加工的刀具总有一定的半径，刀具中心运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓，而是偏移轮廓一个刀具半径值。
在进行外轮廓加工时，使刀具中心偏移零件零件的外轮廓表面一个刀具半径值，加工内轮廓时，使刀具中心偏移零件内轮廓表面一个刀具半径值，这种偏移习惯上称为刀具半径补偿数控铣床刀具类型0-9种，这些内容应当事前输入刀具编制文件。
刀具半径补偿的轮廓切削。
刀具半径补偿的灵活应用，灵活应用的思路使用刀具半径补偿功能。
随着计算机技术和数控技术的发展都经历了B（Base）功能C极坐标法，法、矢量判断法。
刀具补偿技术和C功能刀具半径技术。
目前，数控系统中普遍采用的是C功能刀具半径补偿技术。
2.C功能刀具半径补偿的基本思想数控系统C功能刀具半径补偿的硬件结构由缓冲寄存器CS、工作寄存器AS和输出寄存器OS等部分组成。
在C功能刀补工作状态中，数控铣床装置内部总是同时存储着三个程序段的信息。
进行补偿时，第一段加工程序先被读入BS，在BS中算得的第一段编程轨迹被送到CS暂存后，又将第二段程序读入BS，算出第二段的编程轨迹。
接着对第一、第二两段编程轨迹的连接方式进行判别，根据判别结果，再对CS中的第一段编程轨迹进行相应的修正。
修正结束后，顺序地将修正后的第一段编程轨迹由CS送到AS，第二段编程轨迹由BS送入CS。
随后，由CPU将AS中的内容送到OS进行插补运算，运算结果送到伺服驱动装置予以执行。
当修正了第一段编程轨迹开始被执行后，利用插补间隙，CPU又命令第三段程序读入BS。
刀具半径补偿
N40 Z10
N50 G01 Z-10.0 F50 连续两句Z轴移动，此时会产生过切削
N60 Y50
N70 X50
N80 Y20
N90 X10
N100 G00 Z50 抬刀到安全高度
为避免过切，可将上面的程序改成下述形式来解决。
O5003
N10 G90 G54 G00 X0 Y0 M03 S500
N20 G00 Z50 安全高度
N30 Z10
N40 G41 X20 Y10 D01 建立刀具半径补偿
N50 G01 Z-10.0 F50 连续两句Z轴移动，此时会产生过切削
指令格式：
式中：G17～G19─坐标平面选择指令。
G40─取消刀具半径补偿功能。
（2）刀具半径补偿的过程
如图5-19所示刀具半径补偿的过程分为三步：
①刀补的建立：刀心轨迹从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。
②刀补进行：刀具中心始终与变成轨迹相距一个偏置量直到刀补取消。
3）刀具半径补偿指令
（1）刀具半径补偿指令格式
①建立刀具半径补偿指令格式
指令格式：
式中：G17～G19─坐标平面选择指令。
G41─左刀补，如图5-18a)所示。
G42─右刀补，如图5-18b)所示。
X、Y、Z─建立刀具半径补偿时目标点坐标。
D─刀具半径补偿号。
②取消刀具半径补偿指令格式
N30 Z10 参考高度
N40 G41 X20 Y10 D01 F50 建立刀具半径补偿
N50 G01 Z-10 下刀
刀具半径补偿原理
刀具半径补偿原理
嘿，朋友们！今天咱就来好好唠唠刀具半径补偿原理。
你想啊，就像我们走路得知道往哪儿走一样，刀具在加工工件的时候也得有个准确的“路线规划”，而刀具半径补偿原理就是这个“规划大师”。
比如说，你在雕刻一个精美的图案，刀具就好像是你的画笔。
如果没有刀具半径补偿，那刻出来的图案可能就不那么完美了，就好比你想画一只可爱的猫咪，结果画出来却像只大胖狗！哎呀！那可不行！
刀具半径补偿原理其实就是让刀具能够自动调整它的运动轨迹，从而达到更准确、更精细的加工效果。
这就像是我们人在走路的时候，遇到路上有个坑，我们会自动调整步伐绕过去一样。
再给你举个例子，你想想看，如果一个厨师拿着刀去切菜，要是没有考虑到刀的半径，那切出来的菜可能有的厚有的薄，那做出来的菜能好吃吗？肯定不行啊！
那刀具半径补偿原理是怎么实现的呢？这就涉及到一些聪明的计算和巧妙的控制啦。
就像是一个聪明的导航系统，能够精准地计算出刀具的最佳路径。
在实际操作中，操作人员要根据工件的形状和尺寸，设置好刀具半径补偿的参数。
这就好比给刀具“下达命令”，告诉它该怎么走。
哎呀呀，这可真是个精细活儿！
总之啊，刀具半径补偿原理真的是太重要啦！没有它，很多高精度的加工可就没法完成啦！所以说，我们一定要好好了解它，掌握它，让它为我们的加工工作服务！让我们的工件都能变得超级完美！。
刀具半径补偿(G41、G42)和刀尖号
(1)、在数控车床中，着先沿着 Z 轴的正方向向负方向观察，然后顺着刀具运动的方向观察，若 刀具在工件的左边，用 G41；反之用 G42。外圆加工用 G41,内孔加工取 G42
G40(G41/G42) G01(G00) X Z F G40：取削刀尖圆弧半径补偿. G41：刀尖圆弧半径左补偿（左刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件左侧，如图（左）。 G42：刀尖圆弧半径右补偿（右刀补）。顺着刀具运动方向看，刀具在工件右侧，如图（右）.
（2）、在刀具形状参数里输入刀尖圆弧半径 R 和刀位点 T(1 到 9 九个)，编程时程序里使用刀 尖圆弧半径补偿功能指令 G41(左)/G42(右)就可以了， 这样在车削的时候系统就可以对刀尖圆弧 半径进行补偿了，一般在车角度直线(或圆椎)和圆弧(倒角或倒圆弧)才用，车单一的圆柱或平面 可以不用。 一般情况下，常用的是 2、3、9。分别对应内形加工（镗孔）、外形加工（外圆），和球 头刀加工，如图 2.4 所示。
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刀具半径补偿讲解
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3.可根據改變刀具半徑補償的數值對零件進行半精 及精加工
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编程指令与格式
1、刀具半径补偿的建立（G41/G42） G41：刀具半徑左补偿。定义为假设工件
不动，沿刀具运动方向向前看，刀具往切削方 向的左边偏置一个半徑补偿值。
G42：刀具半徑右补偿。定义为假设工件 不动，沿刀具运动方向向前看，刀具往切削方 向的右边偏置一个半徑补偿值。
因為加工軌跡都是以刀心為基準走刀所以實際加工出來的零件尺寸與圖形要求尺寸有很大的差別
刀具半徑補償的講解
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為什麼要設置刀具 半徑補償？
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1.因為加工軌跡都是以刀心為基準走刀，所以實際 加工出來的零件尺寸與圖形要求尺寸有很大的差別.
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2.零件加工區域大於刀具直徑時，需要多刀開粗加 工的.
补半径 补半径
注意：
编程轨迹 编程轨迹
刀心轨迹 刀心轨迹
G42 G42
一定要搞清楚刀(具c)所處位置的內外之分
(c)
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注意事項
1.使用刀補時，一定要加入輔助線並且輔助線 的長度一定要大於等於刀具直徑
此處的長度 應大於等於 刀具的直徑
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2.開放式輪廓的輔助線一般情況下為輪廓的延伸 線或是圓弧的切線。封閉式曲線輪廓的輔助線為 直線輪廓的法向線。
编程格式：G01 G41 X__Y__D__F__； G01 G42 X__Y__D__F__；
2、刀具半徑补偿的取消（G40） 编程格式一：G00/G01 G40 X__Y__； 编程格式二：G00/G01 X__Y__ D00；
刀具半径补偿
第五节刀具半径补偿原理第五节刀具半径补偿原理一. 刀具半径补偿的基本概念1. 什么是刀具半径补偿(Tool Radius Compensation[offset ])根据按零件轮廓编制的程序和预先设 定的偏置参数，数控 装置能实时自动生成 刀具中心轨迹的功能 称为刀具半径补偿功 能。
A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’第五节刀具半径补偿原理2. 刀具半径补偿功能的主要用途实时将编程轨迹变换成刀具中心轨迹。
可避免在加工中由于刀具半径的变化(如由于刀具损坏而换刀等原因)而重新编程的麻烦。
刀具半径误差补偿，由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径的变化，也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。
减少粗、精加工程序编制的工作量。
由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，均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。
3. 刀具半径补偿的常用方法：B 刀补：R 2 法，比例法，该法对加工轮廓的连接都是以圆弧进行的。
如图示，第五节刀具半径补偿原理A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’在外轮廓尖角加工时，由于轮廓尖角处，始终处于切削状态，尖角的加工工艺性差。
在内轮廓尖角加工时，由于C ”点不易求得(受计算能力的限制)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园弧，这样才能避免产生过切。
这种刀补方法，无法满足实际应用中的许多要求。
因此现在用得较少，而用得较多的是C 刀补。
第五节刀具半径补偿原理A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’C 刀补采用直线作为轮廓间的过渡特点：尖角工艺性好可实现过切自动预报(在内轮廓加工时) ，从而避免产生过切。
第五节刀具半径补偿原理A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’两种刀补方法区别1. B刀补这种方法的特点是刀具中心轨迹的段间连接都是以圆弧进行的。
弧模式中半径补偿
弧模式中半径补偿
弧模式中半径补偿是一种用于调整刀具路径的技术，以确保加工零件的准确性。
半径补偿通常分为刀具半径补偿和刀尖半径补偿两种类型。
刀具半径补偿：
在弧模式中，刀具的实际尺寸可能会与理论尺寸略有偏差，为了弥补这种偏差，刀具半径补偿用于调整刀具轨迹。
刀具半径补偿主要包括刀具半径偏差的正负值，用来指导数控系统计算实际刀具路径。
刀尖半径补偏：
刀尖半径补偏是为了考虑刀具的圆弧切削轮廓，因为实际切削轮廓是由刀尖的轨迹所决定的。
刀具半径补偿原理(详细)
刀具半径补偿原理一、刀具半径补偿的基本概念（一）什么是刀具半径补偿根据按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。
（二）刀具半径功能的主要用途（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，只需修改相应的偏置参数即可。
（2）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。
（三）刀具半径补偿的常用方法1．B刀补特点：刀具中心轨迹的段间都是用圆弧连接过渡。
优点：算法简单，实现容易。
缺点：（1）外轮廓加工时，由于圆弧连接时，刀具始终在一点切削，外轮廓尖角被加工成小圆角。
（2）内轮廓加工时，必须由编程人员人为的加一个辅助的过渡圆弧，且必须保证过渡圆弧的半径大于刀具半径。
这样：一是增加编程工作难度；二是稍有疏忽，过渡圆弧半径小于刀具半径时，会因刀具干涉而产生过切，使加工零件报废。
2．C刀补特点：刀具中心轨迹段间采用直线连接过渡。
直接实时自动计算刀具中心轨迹的转接交点。
优点：尖角工艺性好；在加工内轮廓时，可实现过切自动预报。
两种刀补在处理方法上的区别：B刀补采用读一段，算一段，走一段的处理方法。
故无法预计刀具半径造成的下一段轨迹对本段轨迹的影响。
C刀补采用一次对两段进行处理的方法。
先处理本段，再根据下一段来确定刀具中心轨迹的段间过渡状态，从而完成本段刀补运算处理。
二、刀具半径补偿的工作原理（一）刀具半径补偿的过程刀具半径补偿的过程分三步。
1．刀补建立刀具从起点接近工件，在编程轨迹基础上，刀具中心向左（G41）或向右（G42）偏离一个偏置量的距离。
不能进行零件的加工。
2．刀补进行刀具中心轨迹与编程轨迹始终偏离一个偏置量的距离。
3．刀补撤消刀具撤离工件，使刀具中心轨迹终点与编程轨迹终点（如起刀点）重合。
不能进行加工。
（二）C机能刀具半径补偿的转接形式和过渡方式1．转接形式随着前后两段编程轨迹线形的不同，相应的刀具中心轨迹有不同的转接形式。
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编程指令与格式
1、刀具半径补偿的建立（G41/G42） G41：刀具半徑左补偿。定义为假设工件 不动，沿刀具运动方向向前看，刀具往切削方 向的左边偏置一个半徑补偿值。 G42：刀具半徑右补偿。定义为假设工件 不动，沿刀具运动方向向前看，刀具往切削方 向的右边偏置一个半徑补偿值。 编程格式：G01 G41 X__Y__D__F__； G01 G42 X__Y__D__F__； 2、刀具半徑补偿的取消（G40） 编程格式一：G00/G01 G40 X__Y__； 编程格式二：G00/G01 X__Y__ D00；
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2.開放式輪廓的輔助線一般情況下為輪廓的延伸 線或是圓弧的切線。封閉式曲線輪廓的輔助線為 直線輪廓的法向線。
直線的延伸 線上產生的 輔助線
圓弧的切線上 產生的輔助線
封閉式輪廓的輔助線 一般設置為直線輪廓 的法向線上
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3.在輔助線上加入或者取消刀補
在此加入輔助線
在此取消輔助線
)
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刀心轨迹 刀心轨迹
编程轨迹 编程轨迹 刀心轨迹 刀心轨迹
G41 G41
编程轨迹 编程轨迹
G42 G42
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半径 半径
注意：
一定要搞清楚刀具所處位置的內外之分 (c) (c)
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注意事項
1.使用刀補時，一定要加入輔助線並且輔助線 的長度一定要大於等於刀具直徑
此處的長度 應大於等於 刀具的直徑
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4.刀具從外下刀時，下刀時刀具所處的位置一 定要在毛坯的外面，不允許直踩工件。在裡面 下刀時一定要使用斜線及螺旋下刀方式
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5.刀具半径补偿D的参数补偿值在编写圆弧时注 意圆弧半径干涉，补偿值必须要小于轮廓程序 的半径值。
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習題講解
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刀具半徑補償的講解
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為什麼要設置刀具 半徑補償？
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1.因為加工軌跡都是以刀心為基準走刀，所以實際 加工出來的零件尺寸與圖形要求尺寸有很大的差別.
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2.零件加工區域大於刀具直徑時，需要多刀開粗加 工的.
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3.可根據改變刀具半徑補償的數值對零件進行半精 及精加工
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80 100 15 20
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二、实训准备 设备：FANUC MC（1 台） 毛坯：65×60×3木头 （1件） 刀具：Ф10平底立铣 刀 量具：游标卡尺（1 把） 工具：卡盘扳手，刀 架扳手 夹具：平口虎钳
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