数控铣刀具补偿指令
数控铣床编程与加工技术刀具半径补偿指令的学习
E
⑥
A
②
①
10
⑦
对刀点K
-10
D
④
C R10
B
③
X
30
40
%1008 G92 X-10 Y-10 Z50 G90 G17 G42 G00 X4 Y10 D01 Z2 M03 S900 G01 Z-10 F800 X30 G03 X40 Y20 I0 J10 G02 X30 Y30 I0 J10 G01 X10 Y20 Y5 G00 Z50 M05 G40 X-10 Y-10 M02
刀具半径补偿指令的学习
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。
1、编程时直接按工件轮廓尺寸编程。刀具在因磨损、 重磨或更换后直径会发生改变，但不必修改程序，只需改 变半径补偿参数，从而简化编程。
2、刀具半径补偿值不一定等于刀具半径值，同一加工 程序，采用同一刀具可通过修改刀补的办法实现对工件轮 廓的粗、精加工；同时也可通过修改半径补偿值获得所需 要的尺寸精度。 。
30
⑤
20
10 -10
E
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10
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对刀点K
-10
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④
C R10
B
③
X
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40
要求建立如图所示 的工件坐标系，按 箭头所指示的路径 进行加工，设加工 开始时刀具距离工 件上表面50mm,切 削深度为10mm.
刀具半径补偿的举例
考虑刀具半径补偿，编制如图所示零件的加工程序。
Y
30
⑤
20
10 -10
P3
P2
P1
P1点取消刀具补偿恢复到切 线方向
刀具半径补偿指令G40、G41、G42,
刀具半径补偿指令G40、G41、G42，1、刀具半径补偿的目的：在编制轮廓铣削加工的场合，如果按照刀具中心轨迹进行编程，其数据计算有时相当复杂，尤其是当刀具磨损、重磨、换新刀具而导至刀具半径变化时，必须重新计算刀具中心轨迹，修改程序，这样不既麻烦而且容易出错，又很难保证加工精度，为提高编程效率，通常以工件的实际轮廓尺寸为刀具轨迹编程，即假设计刀具中心运动轨迹是沿工件轮廓运动的，而实际的刀具运动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量（即刀具半径），利用刀具半径补偿功能可以方便地实现这一转变，简化程序编制，机床可以自动判断补偿的方向和补偿值大小，自动计算出实际刀具中心轨迹，并按刀心轨迹运动。
现代数控系统一般都设置若干个可编程刀具半径偏置寄存器，并对其进行编号，专供刀具补偿之用，可将刀具补偿参数（刀具长度、刀具半径等）存入这些寄存器中。
在进行数控编程时，只需调用所需刀具半径补偿参数所对应的寄存器编号即可。
实际加工时，数控系统将该编号所对应的刀具半径取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心运动轨迹。
2、刀具半径补偿的方法（1）刀具半径指令从操作面板输入被补偿刀具的直径或（半径）值，将其存在刀具参数库里，在程序中采用半径补偿指令。
刀具半径补偿的代码有G40、G41、G42，它们都是模态代码，G40是取消刀具半径补偿代码，机床的初始状态就是为G40。
G41为刀具半径左补偿，（左刀补），G42为刀具半径右补偿（右刀补）。
判断左刀具补偿和右刀具补偿的方法是沿着刀具加工路线看，当刀具偏在加工轮廓的左侧时，为左偏补偿，当刀具偏在加工轮廓的右侧时，为右偏补偿，如图1所示。
图1a中，在相对于刀具前进方向的左侧进行补偿，采用G41，这时相当于顺铣。
图1b 中在相对于刀具前进方向的右侧进行补偿，采用G42，这时相当于逆铣。
在数控机床加工中，一般采用顺铣，原因是从刀具寿命、加工精度、表面粗糙度而言顺铣的效果比较好，因而G41使用的比较多。
数控铣床G代码
加工中心系统的G代码列表代码组号含义G00定位（快速定位）G01直线插补（切削进给）G02圆弧插补/螺旋插补CWG0301圆弧插补/螺旋插补CCWG02.3,G03.2指数函数插补CW/CCWG02.4,G03.4三维圆弧插补CW/CCWGO4暂停G05AL轮廓控制（高精度轮廓控制兼容指G05.2HRV3,4接通/断开G06.201NURBS插补G07假想轴插补G07.1（G07）圆柱插补G08AL轮廓控制（前瞻控制兼容指令）G010.6刀具回退和返回G11可编程数据输入取消G12.121极坐标插补方式G13.1极坐标插补方式取消G1517极坐标指令取消G16极坐标指令G17XpYp平面其中，Xp:X轴或者其平G1802ZpXp平面Yp:Y轴或者其G19YpZp平面Zp:Z轴或者其G20(G70)06英制G21(G71)米制G2204存储行程检查功能ONG23存储行程检查功能OFFG25主轴速度变动检测OFFG2619主轴速度变动检测ONG28自动返回至参考点G29从参考点移动G30第2、第3、第4参考点返回G31跳转功能G31.8EGB轴跳动G33螺纹切削G3401可变导程螺纹切削G35圆弧螺纹切削CWG36圆弧螺纹切削CCWG37刀具长度自动测定G3800工具半径补偿或刀尖半径补偿：保持G39工具半径补偿或刀尖半径补偿：拐角G40工具半径补偿或刀尖半径补偿：取消/三维刀具补偿：取消G41工具半径补偿或刀尖半径补偿/三维G41.4轴加工刀具半径补偿：左（类型1） （FS16i 兼容指令）G41.5075 轴加工刀具半径补偿：左（类型1） （FS16i 兼容指G42工具半径补偿或刀尖半径补偿/三维 刀具补偿：右G42.4轴加工刀具半径补偿：右（类型1） （FS16i 兼容指令）G42.5 轴加工刀具半径补偿：右（类型1） （FS16i 兼容指G41.1 19法线方向控制左侧ON G42.1法线方向控制右侧ON G43 刀具长度补偿+G44刀具长度补偿-G45刀具位置偏置伸长G4600刀具位置偏置缩小G47刀具位置偏置伸长2陪G48刀具位置偏置缩小2陪G49.(G49.1)08刀具长度补偿取消G5011比例缩放取消比例缩放G51可编程镜像多边形加工取消G50.231G53机床坐标系选择G53.1刀具轴向控制G54(G54.1)工件坐标系1选择G57工件坐标系4选择G58工件坐标系5选择G59工件坐标系6选择G6000单向定位G61准确停止方式G6215自动拐角倍率G63攻丝方式G64切削方式G6500宏程序调用G66宏模态调用AG66.112宏模态调用BG67宏模态调用A/B取消G68坐标旋转或三维坐标变换方式ON G68.216特性坐标系选择G69坐标旋转或三维坐标变换方式OFFG72.2图形复制（平行复制）G76精细钻孔循环G8009固定循环取消G80.834电子齿轮箱同步取消G8109钻孔循环、点链孔循环G81.100切削G81.524电子齿轮箱2组同步开始G81.834电子齿轮箱同步开始G82钻循环孔、链阶梯孔循环G83钻深孔循环G84攻螺纹循环G84.2刚性攻丝循环（FS15）G85链孔循环G86链孔循环G87反链孔循环G88链孔循环G91增量值输入（相对值输入）G9200设定工件坐标系的设定/主轴最高G92.1工件坐标系预设G93反比时间进给G9405每分钟进给G95每转进给G9613圆周速度恒定控制G97固定速度恒量控制取消G9810固定循环初始平面返回G99固定循环R点平面返回G10700圆柱插补G11221极坐标插补方式G113极坐标插补方式取消。
数控加工编程与操作G41(42)
5、刀具半径补偿编程举例
O001 M6 T03 M3 S1200 G54 G00 X25 Y-20 M8 G00 Z50 G00 Z5 G01 Z-4 F300 G41 G01 X25 Y4 D3 G01 X10 Y4 G02 X4 Y10 R6 G01 X25 Y48 G02 X28 Y25 R23 G01 X25 Y4 G40 G01 X25 Y-20 M9 G00 Z100 M5 M2
【思考与练习】 1、针对如图6-5-7所示零件，试编写程序并加工练习。
三、平面内轮廓加工 1、回参考点指令 1）指令功能 参考点是机床上的一个固定点，用该指令可以使刀具非
常方便地移动到该位置。
2）指令格式
3）指令使用说明
①用G74指令返回参考点的各轴速度储存在机床数据中。 ②使用回参考点指令前，为安全起见应取消刀具半径补偿和
任务1 刀具半径补偿指令（G41／G42）
1）指令功能 使刀具在所选择的平面内向左或向右偏置一个半径值，编
程时只需按零件轮廓编程，不需要计算刀具中心运动轨迹， 从而方便、简化计算和程序编制。
2）指令格式
其中，X、Y为建立刀具半径补偿（或取消补偿）时目标点 坐标；D为刀具半径补偿号。
刀具半径左补偿、右补偿方向判别： 在补偿平面内，沿着刀具进给方向看，刀具在轮廓左边用 左补偿；沿着刀具进给方向看，刀具在轮廓右边，用右补偿。
4）指令使用说明
①只有在直线移动命令中才可以进行G41／G42选择。取 消补偿时也只有在移动命令中才能取消补偿运行。
②刀具半径补偿指令应指定所在的补偿平面（G17／G18 ／G19）。
③建立刀具半径补偿G41／G42程序段之后，应紧接着是 工件轮廓的第一个程序段。
2、加工工艺分析 1）工、量、刃具选择
巧用G41、G42、G40(刀具半径补偿指令)编制数控程序
巧用G41、G42、G40（刀具半径补偿指令）编制数控程序作者：魏国军来源：《中国科技博览》2015年第15期[摘要]数控铣床手动编程中二维加工在没有使用刀补的情况下编制数控加工程序时，由于刀具是圆柱形，存在一定的直径，使刀具中心轨迹与零件轮廓不重合。
如此时按照轮廓线编程，刀具中心（刀位点）行走轨迹将和图样上的零件轮廓轨迹重合，就会造成过切或少切现象。
作者通过分析、尝试及验证，在数控程序中巧秒地使用G41、G42、G40指令，不仅可以解决上述问题，且使编程及加工变得简单。
[关键词]巧用；刀具半径补偿指令；编制；数控程序中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0304-02在手动编制数控铣加工程序时，为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，编程员必须依据图样尺寸要求结合所使用刀具半径计算出新的节点坐标，再根据这些坐标值进行编程，这给编程带来了很大数据计算及处理的麻烦（见图1）。
编程时为了避免出现上述所说的数据坐标值计算，考虑利用刀具半径补偿来解决这一问题（见图2），可大大地节省时间提高编程效率。
一、刀具半径补偿数控加工中，是按零件轮廓进行编程的。
由于刀具总有一定的半径（如铣刀半径、铜丝的半径），刀具中心运动的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。
这种偏移称为刀具半径补偿。
1、刀具半径补偿指令及格式G41（刀具半径左补偿指令）：G41 G00/G01 X Y DG42（刀具半径右补偿指令）：G42 G00/G01 X Y DG40（刀具半径补偿取消指令）：G40 G00/G01 X Y2、刀具半径补偿指令注意事项在编制数控程序时，使用G41、G42、G40指令可让我们省去因刀具半径而造成的坐标点计算，但在使用过程中需注意一些事项，规纳总结如下五点：（1）、G40、G41指令在使用前，必须由G17、G18、G19指令指定刀具半径补偿平面，且补偿中不能随意更换铣削平面，需要半径补偿指令结束后才能更换铣削平面，否则程序出现报警信号；（2）、编程时，X、Y坐标值的计算参照G00、G01格式，与没有使用刀补时一样，刀补建立时，只能使用G00、G01指令，不能使用G02、G03指令；（3）、D-指令代码为刀具半径补偿寄存器的地址字，在编写程序时应与补偿寄存器号相对应；（4）、G41、G42判别：沿着刀具前进方向看，刀具在前进轨迹方向左侧为左刀补，刀具在前进轨迹方向右侧为右刀补；（5）、刀具半径补偿值设置为负值时，G41、G42刀具所走轨迹将相反。
刀具补偿指令及其编程方法
G94是什么指令？—————— 5.对于FUNNC系统，（ D ）指令不能取消长度补 偿。 A.G49 B G44 H00 C G43 H00 D G41
端面切削循环
• 6..刀具长度补偿值的地址是（ B ） • A D×× B H×× C R×× D J××
• 7..执行G90 G01 G44 H02 Z-50 F100(H02为2mm）程序后，刀具的实际 移动距离为（48mm ）
N170 N180 N190 N200 N210 N220 N230 N240 N290 N300 N310 N320 N330
G01 X15 Z0 F40 ; X30 Z-20 ; Z-35 ; 精车A—B—C—D—E 的外轮廓 X50 ; Z-59 ; G0 X50 Z50 ; 返回起刀点(即安全位置方便换刀) T0303 ; 换2号切断刀 G0 X52 Z-58 ; 快速定位 G01 X-0.1 F40 ; 切断 G0 X50 ; Z50 ; T0100 M05 ; M30 ; 返回起刀点(即安全位置方便换刀 换回基准刀,主轴停止 程序结束
N-- G0 X60 Z2； 快速定位
D C H）
N-- G94 X60 Z-10 R-1 F60； 走刀路线：（A
N-N-N--
R-4； 走刀路线：（A
R-7； 走刀路线：（A
E
F B
C
C
H）
H） C H）
R-10； 走刀路线：（A
A、B 点Z方向加刀宽 （分析图） O0001 ； N T0303 S02 M03 ； N G0 X52 Z-30 ； N G94 X20.3 Z-30 F50 ;
61刀具半径补偿?无论车削还是铣削在对轮廓加工时用刀具补偿功能编程当刀具尺寸车刀的圆弧半径铣刀的直径因更换磨损等原因发生变化时不需要重新编程只要修改刀具半径值即可从而简化了编程
刀具半径补偿指令
刀具半径补偿指令在进行数控编程时，除了要充分考虑工件的几何轮廓外，还要考虑是否需要采用刀具半径补偿，补偿量为多少以及采用何种补偿方式。
数控机床的刀具在实际的外形加工中所走的加工路径并不是工件的外形轮廓，还包含一个补偿量。
一、补偿量包括：1、实际使用刀具的半径。
2、程序中指定的刀具半径与实际刀具半径之间的差值。
3、刀具的磨损量。
4、工件间的配合间隙。
二、刀具半径补偿指令：G41、G42、G40G41：刀具半径左补偿G42：刀具半径右补偿G40：取消补偿格式：G41/G42 X Y H ；H：刀具半径补偿号：范围H01—H32；也就是输入刀具补偿暂存器编号，补偿量就通过机床面板输入到指定的暂存器编号里，例：G41 X Y H01；刀具直径为10㎜，这时在暂存器编号“1”里补偿量就输入“5”。
1、G41：（左补偿）是指加工路径以进给方向为正方向，沿加工轮廓左侧让出一个给定的偏移量。
2、G42：（右补偿）是指加工路径以进给方向为正方向，沿加工轮廓右侧让出一个给定的偏移量。
3、G40：（取消补偿）是指关闭左右补偿的方式，刀具沿加工轮廓切削。
G40（取消补偿）G41（左补偿）G42（右补偿）切削方向G40（取消补偿）G42（右补偿）切削方向G41（左补偿）工件轮廓三、刀具半径补偿量由数控装置的刀具半径补偿功能实现。
采用这种方式进行编程时，不需要计算刀具中心运动轨迹坐标值，而只按工件的轮廓进行编程，补偿量输入到控制装置寄存器编号的数值给定，编程简单方便，大部份数控程序均采用此方法进行编制。
加工程序得到简化，可改变偏置量数据得到任意的加工余量。
即对于粗加工和精加工可用同一程序、同一刀具。
刀具半径补偿是通过指明G41或G42来实现的。
为了能够顺利实现补偿功能，要注意以下问题：1、G41、G42通常和指令连用（也就是要激活），激活刀具偏置不但可以用直线指令G01，也可以通过快速点定位指令G00。
但一般情况下G41和G42和G02、G03不能出现在同一程序段内，这样会引起报警。
数控铣削加工刀具的补偿
一
的轮廓 轨迹是 不一 致的 。 因此 ， 在加 工过程 中须 对加工 刀具 的位置进 行 定 的调 整 ， 分 别为铣 削外 圆时 刀具 向工件外 侧移动 一段 距离， 铣 削内 圆则向内侧移动一 段距离 。 移动 距离在粗加 工和 半精加工 时＝ 加工余 量 ＋ 刀具半 径 ， 精加 工则为 刀具 半径 。 通 过补偿 ， 计 算出刀具中心的运动 路
工艺参数 。 距离 ， 但这 样输入 的补偿值 通常偏 大。 当利 用数控 机 床对 工件 进行轮 廓加 工 时， 编程 采 取 的刀具轨 迹 是 ４ ． 刀 具补 偿 的应 用
１ ， 前 言 相比传统 的机床 ， 数控 机床在 加工零件方面 ， 通过 编制数控程序 ，
以工件 的轮 廓尺寸为标 准。由于 铣 刀的运动 轨 迹和 工件加 工轮廓 不 一 刀具 补 偿可 以避 免重复编 程 ， 减 轻编程 人员的工作强度 ， 提 高了数 致， 若数 控机 床无法 进行半 径补偿 ， 则需 要针 对刀具 中心 轨迹 进行程 序 控加 工的加 工质量和 效率 。 编程 人员可 以直接加 工工件轮廓 ， 而且编 制 当编制 完工件轮 廓加 编制 ， 通过一 系列计算 修改 程序 ， 相 当复 杂而且 加工 质量很难 保证 。 若 的程 序 可 以在粗 加工 和精加 工 工序 中重复使 用。
．
藏青稔
数控铣削加工刀具的补偿
刘 志强
中国电子科技集 团公司第５ ３ 研究所
【 摘 要ｌ简 述数控铣削的刀具半径补偿与刀具长度补偿， 以及 刀具
补偿对 于数控加工精度的重要性 。 【 关键 词ｌ数控铣削加工 ； 刀具补偿 刀具 的损坏 。
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2、刀具半径补偿的过程 、
分为三步： 分为三步： 1、刀补的建立：在刀具从起点接 、刀补的建立： 近工件时， 近工件时，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。 离一个偏置量的过程。 2、刀补进行：刀具中心始终与变 、刀补进行： 成轨迹相距一个偏置量直到刀 补取消。 补取消。 3、刀补取消：刀具离开工件，刀 、刀补取消：刀具离开工件， 心轨迹要过渡到与编程轨迹重 合的过程。 合的过程。
d
精加工余量
粗铣实用刀具半径 R
R 精铣刀具及刀补半径 d
利用刀具补偿指令编程
指令的几点说明： 指令的几点说明：
）、G41刀径左补偿， G42刀径右补偿。 刀径左补偿， 刀径右补偿。 （1）、 ）、 刀径左补偿 刀径右补偿 刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行 判断的。 为取消刀补。 判断的。 G40为取消刀补。 为取消刀补
补偿量 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向 刀具旋转方向 刀 具 前 进 方 向
数控铣编程练习
数控铣床刀具补偿及编程
一、数控铣床刀具补偿的含义 在数控铣床上， 在数控铣床上 ， 由于程序所控制的刀具刀 位点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状 并不重合， 它们在尺寸大小上存在一个刀具半 并不重合 ， 它们在尺寸大小上存在一个 刀具半 的差别， 径 的差别 ， 为此就需要根据实际加工的形状尺 寸算出刀具刀位点的轨迹坐标， 寸算出刀具刀位点的轨迹坐标 ， 据此来控制加 工。
在前进方向 右侧补偿
补偿量
(a)
顺铣
刀具补偿方向 (a)左刀补 (b)右刀补
(b)
逆铣
）、在进行刀径补偿前 （2）、在进行刀径补偿前，必须用 ）、在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀 或 、 指定刀 径补偿是在哪个平面上进行。 径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿 取消的方式下进行，否则将产生报警。 取消的方式下进行，否则将产生报警。 ）、刀补的引入和取消要求应在 （3）、刀补的引入和取消要求应在 ）、刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段 ，不 或 程序段 要在G02/G03程序段上进行。 程序段上进行。 要在 程序段上进行 （4）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。 ）、当刀补数据为负值时 功效互换。 ）、当刀补数据为负值时， 、 功效互换 ）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊 指令不要重复规定， （5）、 ）、 、 指令不要重复规定 的补偿。 的补偿。 ）、G40、G41、G42都是模态代码 可相互注销。 都是模态代码， （6）、G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。 ）、
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， 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。 存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂， 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且 刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 当数控系统具备刀具半径补偿功能时， 当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程 只需按工件轮廓进行， 只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中 心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值， 心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进 行刀具半径补偿。 行刀具半径补偿。
Y 50 刀心轨迹 刀补进行中
刀补矢量 20 刀补取消 10 编程轨迹 法向刀补矢量 刀补引入 10 20 50 X
3、刀具半径补偿指令 、
刀具半径补偿G41，G42，G40 ， 刀具半径补偿 ，
格式： 格式：
G17 执行刀补 G18 G19
G41 G42
G00 G01
X— Y— X— Z— Y— Z—
4、刀具半径补偿应用 、
利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大 利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大 小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法 小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法 来达到粗、精加工的目的。 来达到粗、精加工的目的。
粗加工刀补半径 R r = R +d 精加工刀心轨迹 粗加工刀心轨迹
X— Y— X— Z— Y— Z—
D—
取消刀补
G40
G00 G01
X、Y 、Z 值是建立补偿直线段的终点坐标值； 值是建立补偿直线段的终点坐标值 终点坐标值； D 为刀补号地址，用D00～D99来指定，它用来调用内 为刀补号地址， D00～D99来指定， 来指定
存中刀具半径补偿的数值。 存中刀具半径补偿的数值。