刀尖半径补偿教案
刀尖圆弧半径补偿说课件
1、实际刀尖圆弧对工件加工产生的影响：
刀尖圆角R造成的少切与过切
编程时，我们通常都将车刀刀尖作为一点来考虑， 但实际上刀尖处存在圆角 。
2、常用刀具的刀位点：
车刀的刀位点 点 钻头的刀位点 圆柱铣刀的刀位点 球头铣刀的刀位
3、刀具圆弧半径对锥度加工误差图例：
A
Q
4、刀尖圆弧补偿的目的：就是解决刀尖 圆弧可能引起的加工误差。
教具：
采用多媒体教学课件、数控仿真软件、电子教
室、自制教具（G41\G42判定方法示意图）来提高
教学效率和教学质量。
四：说学法：
（一）.识：
通过课件演示，培养学生敏锐的观察力。
（二）.议：
指导不同层次的学生互相启发、讨论、释疑，使学生 加深对所学知识的记忆与理解。
（三）.思：
启发学生对所学知识进行总结、归纳，使知识结构化、 系统化。
刀尖圆弧半径补 偿
《刀尖圆Байду номын сангаас半径补偿》说课稿
各位领导、各位评委： 大家好！
我们知道美、德、日等世界制造业发达的国家，无 一例外都是数控技术先进的国家。先进的数控机床已经 成为现代制造业的主要装备，它推动了加工技术的进步， 使制造技术进入了数控技术的新时代。
今天我说课的内容是《刀尖圆弧半径补偿》，本内 容位于中等职业教育国家规划教材、教育部技能紧缺人 才培养培训系列推荐教材《数控车削编程与操作训练》 第二章第二节。
（三）、教学目标
根据教材内容和教学大纲的要求，结合学生的实际 情况，（目前学生已经学习了车工工艺学和在普车上操 作的一些基本技能，而且前几次课已对数控机床的加工 特点及基本指令作了详细介绍，学生已经能够用数控编 程指令加工简单的轴类零件，学生比较容易理解本节课 的教学内容）确定以下教学目标：
数控车床刀尖半径补偿
（定位，开主轴、换刀与执行刀补） （建立刀尖半径补偿） （切削开始）
（取消刀尖半径补偿）
Ⅴ-8
第四章 刀尖半径补偿
4.2 刀尖半径补偿偏移轨迹说明
第
一
4.2.1 内侧、外侧概念
篇
在后面的说明中将用到两个术语‘内侧’‘外侧’。两个移动程序段交点的夹角大于或等于 180°时称为
编 程
‘内侧’；两个移动程序段交点的夹角在 0~180°之间时称为‘外侧’。
刀尖半径R值不能输入负值，否则运行轨迹出错。
刀尖半径补偿的建立与撤消只能用 G00 或 G01 指令，不能是圆弧指令（G02 或 G03）。如果指定，会产生 报警。 按 RESET（复位）键，CNC 将取消刀补 C 补偿模式。 在程序结束前必须指定 G40 取消偏置模式。否则，再次执行时刀具轨迹偏离一个刀尖半径值。 在主程序和子程序中使用刀尖半径补偿，在调用子程序前（即执行 M98 前），CNC 必须在补偿取消模式， 在子程序中再次建立刀补 C。 G71、G72、G73、G74、G75、G76 指令不执行刀尖半径补偿，暂时撤消补偿模式。 G90 、G94 指令在执行刀尖半径补偿，无论是 G41 还是 G42 都一样偏移一个刀尖半径（按假想刀尖 0 号） 进行切削。
G42
L
r
α
r
L
S
C 刀尖中心路径 程序路径
图 2-7b 直线—圆弧（锐角、外侧移动）
Ⅴ-12
第四章 刀尖半径补偿
3）圆弧—直线 C
4）圆弧—圆弧
C
程序路径
（a）沿着拐角的内侧移动（α≥180°）
1）直线—直线
α
程序路径
2）直线—圆
α
G42
r
G41、G42刀尖圆弧半径左(右)补偿
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
刀具半径补偿教案
《刀具半径补偿》【课题】刀具半径补偿【课时】1课时（40分钟）【教材分析】它是前一阶段所学的基础知识和这个阶段讲授的新内容应用到编程实践中去的关键内容。
而本节课，虽然内容不多，但是掌握理解起来远远不止一节课所能做到的，这还需要同学们的课后多练习。
因此，对这节课的内容是否能够完全领悟，将会对以后的编程起到根基性的作用。
【学情分析】学生已经学习了G00,G01等指令的编程方法，具备了一定的编程基础。
本节课是一个新的内容同学们没有接触过。
掌握起来有点难度，故本节课采用“任务驱动法”，以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性，让学生从实践中加强对本节课内容的理解、领悟和掌握，为以后的综合编程作好铺垫，打好基础。
【教学目标】【重点难点】重点：刀具半径补偿的编程方法。
难点：刀具半径补偿的方向判别。
【教学平台与资源】平台：多媒体教室资源：多媒体课件、课堂同步练习【教学策略】古人云：“吾听吾忘、吾见吾记、吾做吾悟”。
从这句话中我们可以深刻的体会到“实践”的重要性。
怎样才能让学生自主动手完成？怎样才能让他们在实践的过程中有所启发，有所感悟？这是值得我们教师去深思的问题。
而“任务驱动教学法”，正是让学生动手去做的有效教学途径。
如果只是单靠教师布置任务，学生机械地完成任务，则还是不能达到让他们在实践的过程中有所启发，有所感悟的效果，这时就需要教师正确的引导。
教师引导的好坏，引导的方式则决定了学生理解、接受的程度。
【教学过程】一、新课导入讨论：根据我们开学到现在在数控铣床编程时会遇到哪些麻烦的问题，同学们可以展开讨论一下。
讨论结果：1 编程时都要带上刀具半径进行编程，简单的图形还好，一旦图形复杂点计算量很大，甚至计算不出来需要依靠计算机的帮助。
2 尺寸不好保证，如果要保证需要一个一个的修改坐标点，很麻烦！二、讲授新课（一）刀具半径补偿基本概念1、刀具半径补偿的提出2、刀具补偿的定义（二）刀具半径补偿指令和刀补方向的判别1、刀具半径补偿程序实现的三个步骤：2 、刀具半径补偿指令格式：➢X、Y 、Z 值是建立补偿直线段的终点坐标值；D 为刀补号地址，用D00～D99来指定，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。
数控车床刀尖圆弧半径补偿课件
02
G41
刀尖圆弧半径左补偿。
03
04
G42
刀尖圆弧半径右补偿。
G43
刀尖圆弧半径补偿取消，同时 补偿值清零。
G40/G41/G42/G43指令的使用方法
1. 补偿的启动与取消
使用G40、G41、G42、G43等指令启动或取消刀尖圆弧半径补偿。
2. 补偿的输入
在补偿启动前，需要输入补偿值（即刀尖圆弧半径），补偿值可以 通过刀补画面输入或手动输入。
补偿方法：刀尖圆弧半径补 偿通过编程指令实现，无需 手动设置
补偿效果：补偿后可提高加 工精度和表面粗糙度Βιβλιοθήκη 刀尖圆弧半径补偿的示例程序三
01
刀尖圆弧半径补偿指令： G41.1、G40
02
补偿过程：通过G41.1指令 对刀尖圆弧半径进行补偿， 补偿过程为刀尖沿圆弧方向 移动，补偿结束后通过G40 指令取消补偿
02
刀尖圆弧半径的大小对切削过程 和工件质量有重要影响。
刀尖圆弧半径补偿的重要性
消除刀尖圆弧对切削轨迹的影响，提 高工件的精度和表面质量。
补偿刀尖圆弧对切削力、切削热和切 削振动的影响，提高切削过程的稳定 性和效率。
刀尖圆弧半径补偿的类型
刀尖圆弧半径左补偿（G41）
01
在切削过程中，刀具左侧的圆弧半径产生影响，需要补偿。
03
补偿方法：刀尖圆弧半径补 偿通过编程指令实现，无需 手动设置
04
补偿效果：补偿后可提高加 工精度和表面粗糙度
05
刀尖圆弧半径补偿的注意事项
刀尖圆弧半径补偿的误差来源
刀具半径测量误差
刀具半径的测量值与实际值之间可能存在误差，导致补偿值不准 确。
刀具磨损
《刀具半径补偿》教学设计
《刀具半径补偿》教学设计学情分析：本课任教班级为高二数控专业班，开课时间为高二下半学期，学生在高一学习了普通机床，高二上半学期又学习了数控机床，对数控编程及机床操作有了一定的认识，这些为本科的顺利开展奠定了基础。
教学目标：知识技能目标：会用刀补指令编程，会安排加工工艺社会情感目标：培养团队和精神、增强与人沟通能力，能清晰表达自己的建议及意见方法能力目标：会独立阅读学案学习新知识点，能与团队内成员协调合作教材分析：本课选用教材为浙江省教育厅职成教教研室组编的《数控铣床编程与加工技术》一书。
处理教材方面：在授课过程中整合数铣与数车两个备课组，设计三个加工组合项目，这样将知识点渗透在具体的项目中增强了趣味性，可有效激发学生的学习热情。
本课是项目一电视塔底座的制作，需要学习的新知识为刀具半径补偿功能的使用。
教学重难点：教学重点：刀补指令的格式含义教学难点：建立刀补及取消刀补教学关键点：认识刀补过程及意义教学方法：在新课改提倡以“学生为主体”的背景下，本课采用角色扮演，分组合作的模式增加学生参与课堂教学活动的比重，为充分发挥小组合作学习的优势，降低学习的盲目性，提高学习效率，授课过程中采用填写同步工作页及知识导图的形式辅助开展教学。
教师秉承“学生能独立完成的自己做”的思想，减少课堂的参与，只对难点进行适当的点播从而使学生的课堂利用率得到提高。
教学准备：本课准备材料及作用如下表所示：（具体材料见附页）将内容认真预习，如有疑难在课 前找老师解决，根据每组学生表 现对小组长进行考核。
这样可以 最大限度发挥小组长的积极能动 性，营造竞争的学习氛围。
教学资源：仿真与操作一体化的实训环境，方便“高效、节材”的学习模式。
在仿真机房配 备有电子白板，这样更能方便理论知识的讲解。
电子白板所讲内容可保存下来，发布在班级 主页方便学生及时回顾上课所授知识。
教学过程：在上课前让学生按如下所示位置就坐：第-0-在粘贴板中粘贴如下知识导图:学生｝学 习 内 容该图具有两个作用：1引导学生学习方向，少走弯路2、学生讨论阶段可将疑难点通过粘贴问号的形式反映在知识导图中, 任务布置：请同学们用①10平底刀在仿真软件中加工如图所示工件。
数控车床刀尖圆弧半径补偿市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
练习：
加工如图所示零件，已知毛坯为 φ60×75，材料45钢，试编制加工程序。
（4）、G41、G42指令不要反复要求，不然会产生一种 特殊旳补偿。
⑸刀具补偿旳编程实现 1>刀径补偿旳引入（首次加载）：
❖刀具中心从与编 程轨迹重叠到过分 到与编程轨迹偏离 一种偏置量旳过程.
2>刀径补偿进行
刀具中心一直与编程 轨迹保持设定旳偏置 距离.
3>刀径补偿旳取消
❖刀具中心从与编 程轨迹偏离过分到 与编程轨迹重叠旳 过程.
刀径补偿旳引入和考虑刀尖半径补 偿
D
C （24，-24）
O
%0001 N1T0101 N2M03 S400 N3G00 X40.0 Z5.0 N4G00 X0.0 N5G42 G01 Z0 F60 (加刀补) N6G03 X24.0 Z-24 R15 N7G02 X26.0 Z-31.0 R5 N8G40 G00 X30 (取消刀补) N9G00 X45 Z5 N10M30
动轨迹，只按零件轮廓编程。
➢ 使用刀具半径补偿指令。
➢ 在控制面板上手工输入刀具补偿值。
➢ 执行刀补指令后，数控系统便能自动地计算出刀
具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即刀具自 动偏离工件轮廓一种补偿距离，从而加工出所要 求旳工件轮廓。
刀尖方位旳设置
➢ 车刀形状诸多，使用时安装位置也各异，由此决定刀
数控车床刀尖圆弧半径补偿
知识回忆
刀具补偿：刀具旳几何补偿
（TXXX实现）
偏置补偿 磨损补偿
提问：刀具补偿除了刀具旳 几何补偿外还有别旳补偿吗？
刀具补偿除了刀具几何补偿外 还有刀具旳半径补偿。
⑴刀具半径补偿旳目旳
➢ 若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖，其 编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。
刀尖圆弧半径补偿编程
数控车床刀尖圆弧半径补偿编程教案科目数控车床加工技术课时1课时课题数控车床刀尖圆弧半径补偿编程授课班级12数控1班教学目标知识目标1、了解刀尖圆弧对工件加工的影响。
2、掌握刀尖圆弧半径补偿的定义、偏置方向的判别。
3、掌握刀尖圆弧半径补偿的指令格式与补偿过程。
4、了解数控车床常用车刀的刀沿位置及参数设置。
能力目标1、在足够了解刀尖圆弧半径补偿和补偿过程的基础上，完成工件精加工程序的编制。
情感目标1、通过了解刀尖圆弧半径补偿，提升学生对数控编程与加工的理解，为以后的教学做一个很好的铺垫。
教学重点1、掌握刀尖圆弧半径补偿的定义、偏置方向的判别。
2、掌握刀尖圆弧半径补偿的指令格式与补偿过程。
3、了解数控车床常用车刀的刀沿位置及参数设置。
教学难点1、理解假想刀尖与实际刀尖与圆弧圆心的关系。
2、了解为什么刀尖圆弧会对工件加工的影响。
教学内容分析数控车床加工技术是数控班级的专业主修课程。
在上堂课中我们学习了台阶、锥度、圆弧的编程。
本节课在以前的基础上新增了刀尖圆弧半径是影响零件的加工精度因素之一，通过本节课的内容让学生理解刀尖圆弧半径补偿的功能及作用，并利用圆锥轴类零件的编程，让学生掌握刀尖圆弧半径补偿的基本原理及基本操作，以保证加工零件的加工精度。
教学对象分析教学对象为数控专业二年级的学生，在以前的学习中他们已经开设过数控机床的编程于操作、数控初级与中级培训。
教学全班同学人数44人，每组设组员2人。
组织每组完成一个工件程序的编制。
教学过程教学环节教学内容学生活动复习回顾复习：1、根据上堂课的内容将图纸零件进行程序编制。
学生编程导入新课一、刀尖圆弧对工件加工的影响老师：同学们，见过外圆车刀吗？在哪见过？老师：车刀的刀尖是尖吗？老师：请看下图，任何一把尖形车刀都会带有一定的刀尖圆弧，那么，请问刀尖带有半径不大的圆弧是起什么作用？学生回答导入新课图1 刀尖放大图图2 假想刀尖示意图学生看图思考回答新课讲授老师：黑板上的程序是用假想刀尖,按工件轮廓尺寸而编制的，然而我们实际的刀尖是带有一段很小的圆弧，那么在加工过程中对零件的精度是否有影响？有哪些影响？请看图讨论刀尖圆弧半径在数控加工中的影响。
教案-刀具半径补偿指令
一、刀具半径补偿指令：G41、G42、G40
[分析]
1.刀具半径补偿建立指令（4＇）:G41、G42
[格式]
G17 G00 G41 X_ Y_
G18 X_ Z_ D_ F_;
G19 G01 G42 Y_ Z_
2.刀具半径补偿取消指令（4＇）:G40
[格式]G00 X_ Y_
G40 X_ Z_ F_;
教法的应用
能力培养
一、组织教学（1＇）
检查学生人数。
二、复习提问（3＇）
1、模态代码的含义
2、数控加工中的加工路线的概念
三、导入新课（5＇）
[引导]根据课件中演示的图形比较，在数控机床上进行加工时，因为刀具有一定的半径，所以刀具中心（刀心）轨迹和工件轮廓不重合，而且在加工中刀具会被磨损如果我们不考虑刀具半径及产生的磨损值，直接按照工件轮廓编程是比较方便的，但是加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈（外轮廓加工时）或大了一圈（内轮廓加工时），为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移偏移一个刀具半径值，同时也要考虑磨损值，这就是所谓的刀具半径补偿。
数控加工编程及操作教案
讲授科目
数控加工编程及操作
学时
2学时
授课课型
专业基础课
授课班级
课题名称
数控铣床刀具半径补偿功能指令
授课人
教学目标
知识目标:
1.理解刀具半径补偿指令的作用;
2能够根据加工要求熟练的判断左、右刀补
3..掌握刀具半径补偿指令G41、G42及G40的使用。
能力目标：
1.能够熟练应用刀具半径补偿编制零件的加工程序；
2.在生产实习中能够充分利用刀具半径补偿指令功能从而缩短辅助时间，提高生产效率。
模具零件数控车削加工及技能训练8-刀尖圆弧半径补偿的应用
教学过程
2.未使用刀尖圆弧半径补偿时的加工误差分析
加工圆锥面和圆弧面时，会产生过切削或者是欠切削的情况，如图所示。
所以编程是需要加上 刀尖圆弧补偿
教学过程
二、刀尖圆弧半径补偿指令
1. 指令格式
G41 G01/G00 X_Z_F_； 刀尖圆弧半径左补偿
G42 G01/G00 X_Z_F_； 刀尖圆弧半径右补偿
N60 Z－18.0；（刀补进行）N70 X80.0；（刀 补进行）
N80 G40 G00 X85.0 Z10.0；（刀补取消）
FC–刀补建立 CDE–刀补进行 EF–刀补取消
教学过程
5. 进行刀具半径补偿时应注意的事项
（1）刀具圆弧半径补偿模式的建立与取消程序段只能在G00或G01移动指令模式 下才有效。 （2）刀尖圆弧半径补偿号与刀具偏置补偿号对应。 （3）采用切线切入方式或法线切入方式建立或取消刀补。 （4）为了防止在刀具半径补偿建立与取消过程中刀具产生过切现象，在建立与取 消补偿时，程序段的起始位置与终点位置最好与补偿方向在同一侧。 （5）在选择刀尖圆弧偏置方向和刀尖位置时，要特别注意前置刀 架和后置刀架的区别。
1、刀补在编程中的应用 2、刀补的正确建立
03 教学过程
教学过程
一 、新课导入
1.绝对锋利的刀具是不存在的
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（图中的A点）但是绝 对锋利的刀具是不存在的。
教学过程
1.绝对锋利的刀具是不存在的
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（如图中的BC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（图中的r）。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。
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小结：
综上所述：在数控车削加工当中，合 理使用刀尖圆弧半径补偿，可有效解决圆 弧面和锥面加工中由于刀尖圆弧的存在而 引起的加工误差。即可以保证加工精度， 又可简化编程，并且，在生产中刀具产生 磨损的情况下，也可以通过修改刀尖R磨损 补偿量来调整切削量，从而达到高效加工 出合格产品的目的。
后置刀架，所见即所得（看到的是左补偿， 用G41,看到的是右补偿，用G42）； 前置刀架，所见非所得（看到的是左补偿， 用G42,看到的是右补偿，用G41）
4、刀尖圆）
进行刀尖圆弧半径补偿时应注意的事项：
⑴刀尖圆弧半径补偿模式的建立与取消程序段只能在G00或 G01移动指令模式下才有效。 ⑵G41和G42是模态指令，在刀补执行完成后，应当用G40指 令取消补偿，否则，再次调用刀具时，刀具轨迹会偏离一 个刀尖半径值，会引起后续刀补的计算错误。
如果刀尖磨圆了，则对刀时，X轴和Z轴两个方向的对刀 点分别在最突出的A点和B点上，这时，数控系统就会以A 点和B点的对刀结果综合确认一个点作为对刀点，这正是 与A点和B点相切的两条直线的交点（C），我们称之为假 想刀尖。
而系统正是以这个 假想刀尖作为理论切削 点进行工作的。也就是 说，刀尖磨圆后，只是 假想刀尖沿着编程轮廓 的轨迹进行运动。但由 于假想刀尖与实际的圆 弧切削刃之间有一个距 离，导致刀具实际切削 存在误差。
刀尖圆弧半径补偿的定义：
为确保工件轮廓形状，加工时 不允许刀具刀尖圆弧的圆心运动 轨迹与被加工工件轮廓重合，而 应与工件轮廓偏移一个半径值， 这种偏移称为刀尖圆弧半径补偿。
二、刀尖圆弧半径补偿指令
1、指令格式： G41 G01/G00 X_Z_ F _(刀尖圆弧半径左补偿) G42 G01/G00 X_Z_ F _(刀尖圆弧半径右补偿)
刀尖圆弧半径补偿
刀具磨损补偿
黄冈旅游学校 李坤
在实际加工中，由于刀具产生磨损及 加工的需要，常将车刀的刀尖修磨成半径 较小的圆弧，刀尖圆弧的存在有利于提高 刀具寿命和降低表面粗糙度。
车刀的刀尖圆弧
那么，刀尖圆弧的存在或圆弧的大小 会对工件的尺寸精度造成影响吗？
一、刀尖圆弧半径补偿的原理
1、假想刀尖和实际刀刃
（4）加工工件圆弧部分时； 程序是以A点按工件标准轮廓来进行走刀，但 实际切削的是刀尖圆弧部分，造成过切或欠切。
A C
B
工件
外圆弧
结论：
用带有刀尖圆弧的车刀加工外圆和端 面时没有误差，但在进行倒角、锥面及圆 弧面加工时就会产生少切或过切，造成零 件加工精度误差，为了消除这种加工误差 须采用刀尖圆弧半径补偿。
G40 G01/G00 X_Z_
(取消刀尖圆弧半径补偿)
2、判断的方法
向着Y坐标轴的负方向并顺着刀具运动 的方向看，若刀具在工件的左边为刀尖圆 弧半径左补偿（G41），若刀具在工件的右 边为刀尖圆弧半径右补偿（G42）。但是， 前置刀架和后置刀架存在区别，如下图所 示：
在使用Y轴判断刀补方向是一件困 难的事，为了方便，我们可以这样 记忆：