数控车床刀具位置补偿

一、数控车床刀具位置补偿

在机床坐标系中．CRT上显示的丑、Z坐标值是刀架左侧中心相对机床原点的距离；在工件坐标系中丑、Z坐标值是车刀刀尖（刀位点）相对工件原点的距离，而且机床在运动加工程序时，数控车床数控系统控制刀尖的运动轨迹。这就需要进行刀具位置补偿。

数控车床刀具位置补偿包括刀具几何尺寸补偿和刀具磨损补偿，前者用于补偿刀具形状或刀具附件位置上的偏差，后者用于补偿刀尖的磨损。

在数控车床上加工一个零件，往往需要使用不同尺寸的若干把刀具，一般将其中的一把刀具作为基准刀具，以该刀具的刀尖位置设定工件坐标系，其他刀具转到加工位置时，其刀尖位置与基准刀具的刀尖存在的偏差，利用刀具位置补偿功能可以对此偏差进行补偿。LJ- IOMC数控车削中心的回转刀架，共有12个刀位。设03号刀具为基准刀具，05号刀具是镗孔刀，通过试切或其他测量方法测出05弓刀具在加工位置与基准刀具的偏差值分别为：AX -9 0mm，AZ= 12. 5mm。在MDI操作模式下，通过功能键进入刀具补偿设置画面，将AX、AZ值输入到05号刀的刀补存储器中。数控车床当程序执行了刀具补偿功能后，05号刀具刀尖的实际位置与基准刀具的刀尖位置重合。

两点说明：

(1)数控车床刀具位置补偿一般是在换刀指令后，刀尖由换刀

点快速趋近工件的程序段中执行。

(2)取消刀具位置补偿是在加工完该刀具的工序内容之后，在返回换刀点的程序段中执行。

数控机床加工中的刀具补偿工艺

数控机床加工中的刀具补偿工艺一、刀具补偿的提出：用立铣刀在数控机床上加工工件，可以清楚看出刀具中心运动轨计与工件轮廓不重合，这是因为工件轮廓是立铣刀运动包络形成的。立铣刀的中心称为刀具的刀位点(4、5坐标数控机床称为刀位矢量)，刀位点的运动轨计即代表刀具的运动轨迹。在数控加工中，是按工件轮廓尺寸编制程序，还是按刀位点的运动轨迹尺寸编制程序，这要根据具体情况来处理。数控机床立铣刀加工在全功能数控机床中，数控系统有刀具补偿功能，可按工件轮廓尺寸进行编制程序，建立、执行刀补后，数控系统自动计算，刀位点自动调整到刀具运动轨迹上。直接利用工件尺寸编制加工程序，刀具磨损，更换加工程序不变，因此使用简单、方便。经济型数控机床结构简单，售价低，在生产企业中有一定的拥有量。在经济型数控机床系统中，如果没有刀具补偿功能，只能按刀位点的运动轨迹尺寸编制加工程序，这就要求先根据工件轮廓尺寸和刀具直径计算出刀位点的轨迹尺寸。因此计算量大、复杂，且刀具磨损、更换需重新计算刀位点的轨迹尺寸，重新编制加工程序。二、全功能数控机床系统中刀具补偿： 1.数控车床刀具补偿数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方面。在加工程序中用T功能指定，T***X中前两个XX为刀具号，后两个XX为刀具补偿号，如T0202。如果刀具补偿号为00，则表示取消刀补。 (1)刀具位置补偿刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，刀具的实际位置就代替了原来位置。如果没有刀具补偿，刀具从0点移动到1点，对应程序段是N60 G00 C45 X93 T0200，如果刀具补偿是X=+3，Z=+4，并存入对应补偿存储器中，执行刀补后，刀具将从0点移动到2点，而不是1点，对应程序段是N60 G00 X45 Z93 T0202。 (2)刀具圆弧半径补偿编制数控车床加工程序时，车刀刀尖被看作是一个点(假想刀尖P点)，但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧(刀尖AB圆弧)，这必将产生加工工件的形状误差。另一方面，刀尖圆弧所处位置，车刀的形状对工件加工也将产生影响，而这些可采用刀具圆弧半径补偿来解决。车刀的形状和位置参数称为刀尖方位，用参数0～9表示，P点为理论刀尖点。 (3)刀补参数每一个刀具补偿号对应刀具位置补偿(X和Z值)和刀具圆弧半径补偿(R和T值)共4个参数，在加工之前输入到对应的存储器，CRT上显示。在自动执行过程中，数控

数控车床的刀尖圆弧半径教案例

《数控车床刀尖圆弧半径加工带圆弧锥轴类零件》教学案例一、教学背景刀尖圆弧半径是影响零件的加工精度因素之一，本课题通过带圆锥轴类零件的加工，让学生掌握刀具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。本课题完成课时为4学时，学生人数为40人，分4人／组，每组完成一个工件。教学目标：通过本课题的学习使学生掌握刀尖圆弧半径的补偿原理和方法，及补偿参数的设置，提高零件的加工精度。时间资源：课前，课后和课内的设计和安排材料资源：45#材料信息资源：网络技术，多媒体技术，工具书，手册人员资源：双师型工作团队。1位专业教师2位培训师。学生小组和组长。设备资源：FANUC系统数控车床2—3人，台；外圆粗、精车刀、螺纹车刀、切槽刀每台机床各1把；刀架扳手、卡盘扳手、划线盘、角度样板每台机床1付，垫铁若干；游标卡尺、千分尺、螺纹环规、粗糙度样板每台机床各1把。环境资源：数控实训车间、数控仿真机房二、课程的实施 (一)复习导入新课老师：同学们，见过外圆车刀吗？在哪见过？学生：见过，在普车实习时，就见过，而且也用过老师：不错，学过的知识没忘记。车刀的刀尖是尖吗？学生：是，但不是绝对尖。老师：答得好。请看下图,a图是理论刀尖，b图是实际刀尖。这就是我们今天要讲的新课知识，刀尖圆弧半径补偿。 (a) (b) 图1 圆头刀假想刀尖 (二)提出问题，探究新课老师：看图回答问题。请大家思考，下图是用一假设带了刀尖的圆头刀在数控车床上加工的路径，两种刀具切削会带来什么影响？刀尖圆弧半径对加工零件的精度有影响吗？

学生：车圆锥面有影响老师：答得好，观察能力强。那么有何影响？学生：在切圆柱面时无影响；切圆锥面时，圆头刀切得浅一些，有尖定的切得深一些。老师：分析得非常正确。请同学们看下图讨论的刀尖圆弧半径在数控加工中的影响。学生：刀尖圆弧半径对圆柱没影响，对圆锥和圆弧有影响并产生了误差。老师：很对。因为编制数控车床加工程序时，理论上是将车刀刀尖看成一个点，如图1a所示的P点就是理论刀尖。但为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧（一般圆弧半径R是0.4—1.6之间），如图1b所示X向和Z向的交点P称为假想刀尖，该点是编程时确定加工轨迹的点，数控系统控制该点的运动轨迹。然而实际切削时起作用的切削刃是圆弧的切点A、B，它们是实际切削加工时形成工件表面的点。很显然假想刀尖点P与实际切削点A、B是不同点，所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿，仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工，势必会产生加工误差。如果不进行刀尖圆弧半径补偿，在加工过程中，会产生什么现象呢？（请看下图）学生：图的右边产生了少切，左边产生的过切。老师：答得非常好，棒极了。这就是在数控加工中产生的过切和少切现象。在编程过程中如何实现刀具圆弧半径补偿，这是这次课的重点内容。 (三)知识学习 1.在实际加工过程中可以使用刀尖圆弧是0吗？这样做的目的是激发学生的求知欲，可以适

1-7刀具补偿功能

福建省鸿源技工学校课时授课计划（2013 —2014 学年度第2学期）课程名称：数控机床编程与操作任课教师：王公海章节内容1-7刀具补偿功能授课班级12数控授课日期授课方式讲授作业练习习题册对应部分目的要求掌握刀具补偿功能原理重点难点G40/G41/G42 复习题巩固上节课知识点仪器教具粉笔黑板审批意见审批人： 20 年月日讲授内容和过程方法与指导一、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。福建省劳动和社会保障厅制

第页讲授内容和过程方法与指导二、刀具补偿功能 1．刀具补偿功能的定义定义：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。分类：刀具偏移（也称为刀具长度补偿）、刀尖圆弧半径补偿。 2．刀位点的概念概念：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。数控车刀的刀位点三、刀具偏移补偿 1．刀具偏移的含义含义：用来补偿假定刀具长度与基准刀具长度之长度差的功能。车床数控系统规定X轴与Z轴可同时实现刀具偏移。分类：刀具几何偏移、刀具磨损偏移。刀具偏移补偿功能示例

第页讲授内容和过程方法与指导FANUC 系统的刀具几何偏移补偿参数设置图中的代码“T”指刀沿类型，不是指刀具号，也不是指刀补号。 FANUC 系统的刀具几何偏移补偿参数设置图中的代码“T”指刀沿类型，不是指刀具号，也不是指刀补号。 2．利用刀具几何偏移进行对刀操作（1）对刀操作的定义定义：调整每把刀的刀位点，使其尽量重合于某一理想基准点。（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。

刀具补偿

引言： 1.为什么需要刀具补偿? （1）编程时通常设定刀架上各刀在工作位时，其刀尖位置是一致的，但由于刀具的几何开关，安装不同，其刀尖位置也不一样，相对于原点的距离不相同。解决办法：一是各刀设置不同的工件原点二是各刀位置进行比较，设定刀具偏差补偿。，可以使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。（2）刀具使用一段时间后会磨损，会使加工尺寸产生误差。解决：将磨损量测量获得后进行补偿，可以不修改加工程序。（3）数控程序一般是针对刀位点，按工件轮廓尺寸编制的，当刀尖不是理想点而是一段圆弧时，会造成实际切削点与理想刀位点的位置偏差。解决：对刀尖圆弧半径进行补偿可以使按工件轮廓编程不受影响。

2.刀具补偿的概念是补偿实际加工时所用的刀具与编程时使用的理想刀具或对刀时使用的基准刀具之间的偏差值，保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。 3.刀具补偿的种类分为刀具偏置补偿（T****实现），和刀尖圆弧半径补偿刀具偏置补偿又分为几何位置补偿和磨损补偿 4.刀具的偏置补偿（1）几何位置补偿用于补偿各刀具安装好后，其刀位点（如刀尖）与编程时理想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的，通常是在所用的多把车刀中选定一把作为基准车刀，对刀编程主要是以该车刀为准。补偿数据获取：分别测得各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离（X1.Z1）（X2.Z2）（X3.Z3）若选用刀具1为对刀用的基准刀具，则各刀具的几何偏置分别是

（2）磨损补偿主要是针对某把车刀而言，当某把车刀批量加工一批零件后，刀具自然磨损后而导致刀尖位置尺寸的改变，此即为该刀具的磨损补偿。批量加工后，各把车刀都应考虑磨损补偿（包括基准车刀）（3）刀具几何补偿的合成若设定的刀具几何位置补偿和磨损补偿都有效存在时，实际几何补偿将是这两者的矢量和。

数控机床刀具补偿功能

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。

南京工程学院数控原理与系统课程设计_直线-直线刀具补偿刀补程序源代码

数控122 太劣阿昕哥四、程序设计 Public X0 As Double, Y0 As Double, X1 As Double, Y1 As Double, X2 As Double, Y2 As Double, R As Double Public Xs1 As Double, Ys1 As Double, Xs2 As Double, Ys2 As Double Public Ori As Integer Public Xl1 As Double, Yl1 As Double, Xl2 As Double, Yl2 As Double, dX1 As Double, dY1 As Double, dX2 As Double, dY2 As Double, d1 As Double, d2 As Double Private Sub Command1_Click() Dim X1_FWD As Integer, Y1_FWD As Integer, X2_FWD As Integer, Y2_FWD As Integer Dim alfa As Double, beta As Double Call PaintAxis '绘制补偿前图像 Picture1.ForeColor = vbBlue Picture1.DrawWidth = 1 Picture1.Line (X0, Y0)-(X1, Y1) Picture1.Line (X1, Y1)-(X2, Y2) '算法设计 '计算坐标增量 dX1 = X1 - X0 dY1 = Y1 - Y0 dX2 = X2 - X1 dY2 = Y2 - Y1 alfa = Atn(dY1 / dX1) beta = Atn(dY2 / dX2) If dX1 >= 0 Then X1_FWD = 1 Else X1_FWD = -1 End If If dX2 >= 0 Then X2_FWD = 1

刀具长度补偿功能的应用与分析

刀具长度补偿功能的应用与分析刀具长度补偿功能的应用与分析加工中心是一种综合加工能力较强的设备，加工中心配备有刀库和自动换刀装置，在加工过程中可以进行自动选刀和换刀，由于每把刀具的长度都是不同的，同时由于刀具的磨损或换刀等其他原因引起刀具长度发生变化，在对被加工零件设置工件坐标系零点（一般为工件的上表面）后，如果更换的刀具比编程时的标准刀具稍长则将使零件产生过切的现象，反之使零件产生欠切的现象。利用数控系统的刀具长度补偿功能，可以不必通过重新调整刀具或重新对刀，而是通过刀具长度补偿来补偿长度方向的误差让机床达到程序中的指定位置。一、刀具长度补偿的应用及问题分析 1.刀具长度补偿的应用 1.1刀具长度补偿功能可以实现对零件深度的精确控制例如，某工件的深度为40±0.02毫米，由于对刀或刀具磨损等误差加工后的实测深度为39.93毫米，如果程序中用G43 G00 Z5 H01指令，则实测之后设置的H01中的值设置为-0.07。 1.2利用刀具长度补偿可以实现分层加工例如某一零件要加工深度为10mm，实际加工过程中，考虑到保护刀具及机床刚度等因素，需要分层加工，设每层加工5毫米深度，编程原点在工件上表面，可以在下刀到Z-10的程序段中建立G43的长度补偿，即G43 G01 Z-10H01F100；先按正常对刀设定G54坐标系中的对刀值，在第一层加工中，将H01中的值设置为5，在第二层加工中，将H01中的值设置为0。 1.3利用刀具长度补偿可以减少对刀次数当某一零件需要多把刀时，以第一把刀为基准，测量并记录刀位点与刀柄端部距离，当用第二把刀时，测量第二把刀刀位点与刀柄端部距离，与第一把刀进行比较，在用第二把刀的时候程序中用刀具长度补偿指令，并将两把刀与刀柄端部的距离之差值作为补偿量。这样

数控加工刀具的补偿

数控加工刀具的补偿小丫头摘要：使用数控车床进行编程与加工工件时，必须真正地理解和掌握好刀具补偿功能的原理及分类。才能合理地将刀具补偿功能应用于数控车床的编程与加工中。加工出符合零件技术要求的工件。关键词：数控机床；刀具补偿； Abstract:When use the CNC lathe to compile programs and process the work pieces，must truly understand and master the principle，types of the function of the recompense of cutting tools，then will applicate it to compile programs and process the work pieces proply to process the accurating work pieces． Key Words：CNC machine tool; Cutter compensation. 一、刀具补偿概述目前大多数数控机床都具备刀具自动补偿的功能。编程人员只需将需要补偿的数值输入NC系统中，数控系统便以自动进行刀具补偿?。编程人员可以将更多的精力分配给如何加工出符合设计轮廓的程序，刀尖圆弧半径、刀具的磨损情况及刀具的坐标变化都无需编程人员的考虑。大大提高了编程效率与加工精度。数控加工中主要有四种补偿方式：刀具长度补偿、刀具半径补偿、夹具偏置补偿、夹角补偿（主要用于加工中心和数控铣床）。二、刀具长度补偿。使用刀具长度补偿是通过执行含有G43（刀具位置正补偿）、G44（刀具位置负补偿）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（取消刀具位置补偿）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。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，如果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。此时如果设定刀具补偿，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，保证加工零点的正确。刀具半径补偿的过程分为三步： 1)刀补的建立，刀补中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离—个偏置量的过程，刀具到所移动点的距离一定要大于刀具半径。这个过程只能在G01或G00的指令下进行。G41／G42半径补偿量不能大于零件轨迹间距，否则会引起过切。 2)刀补的进行，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—个偏置量。 3)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。

数控刀具补偿原理

3.3 刀具补偿原理刀具补偿（又称偏置），在20世纪60～70年代的数控加工中没有补偿的概念，所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程，容易产生错误。补偿的概念出现以后很大地提高了编程的效率。具有刀具补偿功能，在编制加工程序时，可以按零件实际轮廓编程，加工前测量实际的刀具半径、长度等，作为刀具补偿参数输入数控系统，可以加工出合乎尺寸要求的零件轮廓。刀具补偿功能还可以满足加工工艺等其他一些要求，可以通过逐次改变刀具半径补偿值大小的办法，调整每次进给量，以达到利用同一程序实现粗、精加工循环。另外，因刀具磨损、重磨而使刀具尺寸变化时，若仍用原程序，势必造成加工误差，用刀具长度补偿可以解决这个问题。刀具补偿分为2种： ☆刀具长度补偿； ☆刀具半径补偿。文献《刀具补偿在数控加工中的应用》（工具技术，2OO4年第38卷No7，徐伟，广东技术师范学院）中提到在数控加工中有4种补偿： ☆刀具长度补偿； ☆刀具半径补偿； ☆夹具补偿； ☆夹角补偿（G39）。这四种补偿基本上能解决在加工中因刀具形状而产生的轨迹问题。 3.3.1 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，如果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。此时如果设定刀具补偿，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.刀具长度补偿指令通过执行含有G43（G44）和H指令来实现刀具长度补偿，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

刀具补偿功能

刀具补偿原理

刀具半径补偿原理及补偿规则Post By：2006-12-14 20:14:00 在加工过程中，刀具的磨损、实际刀具尺寸与编程时规定的刀具尺寸不一致以及更换刀具等原因，都会直接影响最终加工尺寸，造成误差。为了最大限度的减少因刀具尺寸变化等原因造成的加工误差，数控系统通常都具备有刀具误差补偿功能。通过刀具补偿功能指令，CNC系统可以根据输入补偿量或者实际的刀具尺寸，使机床自动加工出符合程序要求的零件。 1．刀具半径补偿原理（１）刀具半径补偿的概念用铣刀铣削工件的轮廓时，刀具中心的运动轨迹并不是加工工件的实际轮廓。如图所示，加工内轮廓时，刀具中心要向工件的内侧偏移一定距离；而加工外轮廓时，同样刀具中心也要向工件的外侧偏移一定距离。由于数控系统控制的是刀心轨迹，因此编程时要根据零件轮廓尺寸计算出刀心轨迹。零件轮廓可能需要粗铣、半精铣和精铣三个工步，由于每个工步加工余量不同，因此它们都有相应的刀心轨迹。另外刀具磨损后，也需要重新计算刀心轨迹，这样势必增加编程的复杂性。为了解决这个问题，数控系统中专门设计了若干存储单元，存放各个工步的加工余量及刀具磨损量。数控编程时，只需依照刀具半径值编写公称刀心轨迹。加工余量和刀具磨损引起的刀心轨迹变化，由系统自动计算，进而生成数控程序。进一步地，如果将刀具半径值也寄存在存储单元中，就可使编程工作简化成只按零件尺寸编程。这样既简化了编程计算，又增加了程序的可读性。刀具半径补偿原理

（2）刀具半径补偿的数学处理 ①基本轮廓处理要根据轮廓尺寸进行刀具半径补偿，必需计算刀具中心的运动轨迹，一般数控系统的轮廓控制通常仅限于直线和圆弧。对于直线而言，刀补后的刀具中心轨迹为平行于轮廓直线的一条直线，因此，只要计算出刀具中心轨迹的起点和终点坐标，刀具中心轨迹即可确定；对于圆弧而言，刀补后的刀具中心轨迹为与指定轮廓圆弧同心的一段圆弧，因此，圆弧的刀具半径补偿，需要计算出刀具中心轨迹圆弧的起点、终点和圆心坐标。 ②尖角处理在普通的CNC装置中，所能控制的轮廓轨迹只有直线和圆弧，其连接方式有：直线与直线连接、直线与圆弧连接、圆弧与圆弧连接。图所示为直线与直线连接时各种转接的情况，编程轨迹为OA→AP。直线至直线左刀补情况（a）、（b）缩短型转换；（c）伸长型转换；（d）插入型转换图（a）、（b）中，AB、AD为刀具半径值，刀具中心轨迹IB与DK的交点为C，由数控系统求出交点C的坐标值，实际刀具中心轨迹为IC→CK。采取求交点的方法，从根本上解决了内轮廓加工时刀具的过切现象。由于IC→CK相对于OA与AP缩短了CB与DC的长度，因此这种求交点的内轮廓过渡称为缩短型转换，这里求交点是核心任务。图（c）中，C点为IB与DK延长线的交点，由数控系统求出交点C的坐标，实际刀具中心轨迹为IC→CK。同上道理，这种外轮廓过渡称为伸长型转换。图（d）中，若仍采用求IB与DK交点的方法，势必过多地增加刀具的非切削空行程时间，这显然是不合理的。因此刀补算法在这里采用插入型转换，即令

数控车床的对刀与刀具补偿(附图)

数控车床的对刀与刀具补偿(附图) 一、对刀对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，对刀时应使对刀点与刀位点重合。数控车床常用的对刀方法有三种：试切对刀、机械对刀仪对刀（接触式）、光学对刀仪对刀（非接触式），如图3-9 所示。 1、试切对刀 1 ）外径刀的对刀方法如图3-10 所示。

Z 向对刀如(a) 所示。先用外径刀将工件端面( 基准面) 车削出来；车削端面后，刀具可以沿X 方向移动远离工件，但不可Z 方向移动。Z 轴对刀输入：“Z0 测量”。 X 向对刀如(b) 所示。车削任一外径后，使刀具Z 向移动远离工件，待主轴停止转动后，测量刚刚车削出来的外径尺寸。例如，测量值为Φ50.78mm, 则X 轴对刀输入：“X50.78 测量”。 2 ）内孔刀的对刀方法类似外径刀的对刀方法。 Z 向对刀内孔车刀轻微接触到己加工好的基准面（端面）后，就不可再作Z 向移动。Z 轴对刀输入：“Z0 测量”。 X 向对刀任意车削一内孔直径后，Z 向移动刀具远离工件，停止主轴转动，然后测量已车削好的内径尺寸。例如，测量值为Φ45.56mm, 则X 轴对刀输入：“X45.56 测量”。

3 ）钻头、中心钻的对刀方法如图3-11 所示。 Z 向对刀如（a ）所示。钻头( 或中心钻) 轻微接触到基准面后，就不可再作Z 向移动。Z 轴对刀输入：“Z0 测量”。 X 向对刀如（b ）所示。主轴不必转动，以手动方式将钻头沿X 轴移动到钻孔中心，即看屏幕显示的机械坐标到“X0.0 ”为止。X 轴对刀输入：“X0 测量”。 2、机械对刀仪对刀将刀具的刀尖与对刀仪的百分表测头接触，得到两个方向的刀偏量。有的机床具有刀具探测功能，即通过机床上的对刀仪测头测量刀偏量。 3、光学对刀仪对刀

刀具半径补偿功能

刀具半径补偿功能教学内容：刀具半径补偿指令的学习。教学目标：通过刀具半径补偿的学习让学生明白刀具半径补偿的作用和应用。重点：刀具半径补偿的运用。难点：使用刀具半径补偿进行编程和加工。教学流程：旧课复习→新课导入→例题讲解→习题与例题对比→机床实操→布置作业→教学总结一、旧课复习（5分钟） 1、按照轮廓加工，加工出来的工件尺寸小（大）一个直径。二、刀具半径补偿G41、G42、G40 （15分钟） 1、刀具半径左补偿G41 说明：沿刀具前进方向的左边进行左补偿，如下图 2、刀具半径右补偿G42 说明：沿刀具前进方向的右边进行右补偿，如下图总结：假设人站在加工的起点上，眼睛沿着加工方向观察，刀具在人的左面叫左补偿，刀具在人的右面叫右补偿。 3、G41、G42程序格式

G41 X＿Y ＿D ＿ G42 说明：①X＿Y ＿表示加工到达的终点坐标 ②D ＿表示半径补偿值的寄存器位置,共100个，分别是D0~D99 4、取消刀具半径补偿值G40 例：应用刀补指令进行以下图形轮廓加工加工深度2MM ，刀具为φ12。 1、加工路径：H →F →B →C →D →E →H 2、计算坐标点： H（-70，-50）E（-60，-50）B（-60，40）C（60，40） D（60，-40）F（-70，-40）H（-70，-50） 3、加工程序： O0002（程序名） G90 G40 G21；（加工前G 代码准备） G00 Z20；（提刀至安全高度） M03 S1800；（主轴正转，转速1800r/min X-70 Y-50；（快速定位O→H） Z2；（快速接近工件表面） G01 Z-2 F600；（下刀深度） G41 G01 X-60 D01；(01=6)（H→E建立刀具半径左补偿） Y40 ；（E→B） X60 ；（B→C）(执行刀具半径左 Y-40 ；（C→D）补偿加工轮廓) X-70 ；（D→F） G40 G00 X-70 Y-50 ；(取消刀具半径补偿) Z20 ；（快速提刀至安全高度） X0 Y0 ；（快速退刀） M05 ；（主轴停转） M30 ；（程序结束）

数控车床刀具半径补偿G40G41G42 1

刀尖圆弧半径补偿 G40，G41，G42
当编写数控轨迹代码时，一般是以刀具中心为基准。但实际中，刀具通常是圆形的，刀具中心并不是刀具与加工零件接触的部分，所以刀具中心的的轨迹应偏离实际零件轨迹一个刀具半径的距离。简单的将零件外形的轨迹偏移一个刀具半径的方法就是 B 型刀补，这样的方法虽然简单，但会出现一定的问题，如产生过切现象。而且由于刀尖圆弧的影响，实际加工结果与工件程序会存在误差，而 C 型刀补可实现刀具半径补偿解决上述问题、消除上述误差。 C 型刀补的基本思想是并不马上执行读入的程序，而是再读入下一段程序，判断两段轨迹之间的转接情况，根据转接情况计算相应的运动轨迹（转接向量）。由于多读了一段程序进行预处理，故 C 型刀补能进行更精确的补偿、消除圆形刀具其中心不在刀尖上带来的误差，从而能实现精密加工。如图所示。
刀尖圆角 R 造成的少切与过切为了更好的理解和使用 C 型刀具半径补偿功能，就必须先理解下列几个相关的基本概假想刀尖概念下图中刀尖 A 点即为假想刀尖点，实际上不存在，故称之为假想刀尖（或理想刀尖）。假想刀尖的设定是因为一般情况下刀尖半径中心设定在起始位置比较困难，而假想刀尖设在起始位置是比较容易的，如下图所示。与刀尖中心一样，使用假想刀尖编程时不需考虑刀尖半径。

图 1-1 刀尖半径中心和假想刀尖注：对有机械零点的机床来说，一个标准点如刀架中心可以将其当作起点。从这个标准点（起点）到刀尖半径中心或假想刀尖的距离就设置为刀具偏置值。将标准点当作起点，从标准点到刀尖半径中心的距离设置为偏置值就如同将刀尖半径中心设置为起点，而从标准点到假想刀尖的距离设置为偏置值就如同将假想刀尖设置为起点。为了设置刀具偏置值，通常测量从标准点到假想刀尖的距离比测量从标准点到刀尖半径中心的距离容易，所以通常就以标准点到假想刀尖的距离来设置刀具偏置值，图 1-2、图 1-3 和图 1-.4 分别为以刀尖中心编程和以假想刀尖编程的刀具轨迹。
1）说明：数控程序一般是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖 A 点或刀尖圆弧圆心 O 点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。当切削加工时刀具切削点在刀尖圆弧上变动；造成实际切削点与刀位点之间的位置有偏差，故造成过切或少切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成的加工误差，可用刀尖园弧半径补偿功能来消除。 2）刀尖园弧半径补偿是通过 G41、G42、G40 代码及 T 代码指定的刀尖园弧半径补偿号，加入或取消半径补偿。 G40：取消刀尖半径补偿； G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)，
G42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)，

数控车床刀具半径补偿G40G41G42 1教学内容

数控车床刀具半径补偿 G40G41G42 1

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刀尖圆弧半径补偿 G40，G41，G42
当编写数控轨迹代码时，一般是以刀具中心为基准。但实际中，刀具通常
是圆形的，刀具中心并不是刀具与加工零件接触的部分，所以刀具中心的的轨
迹应偏离实际零件轨迹一个刀具半径的距离。简单的将零件外形的轨迹偏移一
个刀具半径的方法就是 B 型刀补，这样的方法虽然简单，但会出现一定的问
题，如产生过切现象。而且由于刀尖圆弧的影响，实际加工结果与工件程序会
存在误差，而
C 型刀补可实现刀具半径补偿解决上述问题、消除上述误
差。C 型刀补的基本思想是并不马上执行读入的程序，而是再读入下一段程
序，判断两段轨迹之间的转接情况，根据转接情况计算相应的运动轨迹（转接
向量）。由于多读了一段程序进行预处理，故 C 型刀补能进行更精确的补
偿、消除圆形刀具其中心不在刀尖上带来的误差，从而能实现精密加工。如图
所示。
刀尖圆角 R 造成的少切与过切
为了更好的理解和使用
C 型刀具半径补偿功能，就必须先理解下列
几个相关的基本概
假想刀尖概念
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下图中刀尖 A 点即为假想刀尖点，实际上不存在，故称之为假想刀尖（或理想刀尖）。假想刀尖的设定是因为一般情况下刀尖半径中心设定在起始位置比较困难，而假想刀尖设在起始位置是比较容易的，如下图所示。与刀尖中心一样，使用假想刀尖编程时不需考虑刀尖半径。
图 1-1 刀尖半径中心和假想刀尖注：对有机械零点的机床来说，一个标准点如刀架中心可以将其当作起点。从这个标准点（起点）到刀尖半径中心或假想刀尖的距离就设置为刀具偏置值。将标准点当作起点，从标准点到刀尖半径中心的距离设置为偏置值就如同将刀尖半径中心设置为起点，而从标准点到假想刀尖的距离设置为偏置值就如同将假想刀尖设置为起点。为了设置刀具偏置值，通常测量从标准点到假想刀尖的距离比测量从标准点到刀尖半径中心的距离容易，所以通常就以标准点到假想
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数控车床刀尖半径补偿的原理和应用介绍

数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析 (2011-11-07 19:39:41) 分类：工程技术标签：杂谈摘要：分析了数控车削中因刀尖圆弧产生误差的原因，介绍了纠正误差的思路及半径补偿的工作原理，明确了半径补偿的概念。结合实际，系统介绍了刀具半径补偿的应用方法，及使用中的注意事项。 Abstract: Analyzed the error's reason in numerical control turning because of arc of cutting tool , introduced the correction error's mentality and the radius compensation principle of work, cleared about the radius compensation concept. Union reality, introduced the cutting tool radius compensation application method, and in use matters needing attention.. 关键词：数控车床；假想刀尖；半径补偿；程序轮廓；原理；应用； Key word: CNC lathe；immaginary cutting tool point; radius compensation; procedure outline; principle; using 1、前言在数控车床的学习中，刀尖半径补偿功能，一直是一个难点。一方面，由于它的理论复杂，应用条件严格，让一些人感觉无从下手；另一方面，由于常用的台阶轴类的加工，通过几何补偿也能达到精度要求，它的特点不能有效体现，使一些人对它不够重视。事实上，在现代数控系统中，刀尖半径补偿，对于提高工件综合加工精度具有非常重要的作用，是一个必须熟练掌握的功能。 2、刀尖圆弧半径补偿的原理（1）半径补偿的原因在学习刀尖圆弧的概念前，我们认为刀片是尖锐的，并把刀尖看作一个点，刀具之所以能够实现复杂轮廓的加工，就是因为刀尖能够严格沿着编程的轨迹进行切削。但实际上，目前广泛使用的机夹刀片的切削尖，都有一个微小的圆弧，这样做，既可以提高刀具的耐用度，也可以提高工件的表面质量。而且，不管多么尖的刀片，经过一段时间的使用，刀尖都会磨成一个圆弧，导致在实际加工中，是一段圆弧刃在切削，这种情况与理想刀尖的切削在效果上完全不同。

数控车床的对刀与刀具补偿

数控车床的对刀与刀具补偿一、对刀对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置，对刀点可以设在零件上、夹具上或机床上，对刀时应使对刀点与刀位点重合。数控车床常用的对刀方法有三种：试切对刀、机械对刀仪对刀（接触式）、光学对刀仪对刀（非接触式），如图 3-9 所示。 1、试切对刀 1 ）外径刀的对刀方法如图 3-10 所示。 Z 向对刀如 (a) 所示。先用外径刀将工件端面 ( 基准面 ) 车削出来；车削端面后，刀具可以沿 X 方向移动远离工件，但不可 Z 方向移动。 Z 轴对刀输入：“ Z0 测量”。

X 向对刀如 (b) 所示。车削任一外径后，使刀具 Z 向移动远离工件，待主轴停止转动后，测量刚刚车削出来的外径尺寸。例如，测量值为Φ 50.78mm, 则 X 轴对刀输入：“ X50.78 测量”。 2 ）内孔刀的对刀方法类似外径刀的对刀方法。 Z 向对刀内孔车刀轻微接触到己加工好的基准面（端面）后，就不可再作 Z 向移动。Z 轴对刀输入：“ Z0 测量”。 X 向对刀任意车削一内孔直径后，Z 向移动刀具远离工件，停止主轴转动，然后测量已车削好的内径尺寸。例如，测量值为Φ 45.56mm, 则 X 轴对刀输入：“ X45.56 测量” 。 3 ）钻头、中心钻的对刀方法如图 3-11 所示。 Z 向对刀如（ a ）所示。钻头 ( 或中心钻 ) 轻微接触到基准面后，就不可再作 Z 向移动。 Z 轴对刀输入：“ Z0 测量”。 X 向对刀如（ b ）所示。主轴不必转动，以手动方式将钻头沿 X 轴移动到钻孔中心，即看屏幕显示的机械坐标到“ X0.0 ”为止。X 轴对刀输入：“ X0 测量”。 2、机械对刀仪对刀将刀具的刀尖与对刀仪的百分表测头接触，得到两个方向的刀偏量。有的机床具有刀具探测功能，即通过机床上的对刀仪测头测量刀偏量。 3、光学对刀仪对刀将刀具刀尖对准刀镜的十字线中心，以十字线中心为基准，得到各把刀的刀偏量。

刀具位置补偿

前言数控车床通常连续实行各种切削加工，刀架在换刀时前一刀具刀尖位置和新换的刀具位置之间会产生差异，刀具安装也存在误差、刀具磨损和刀尖圆弧半径等误差，若不利用刀具补偿功能予以补偿，就切削不出符合图样要求形状的零件。此外，合理利用刀具补偿还可以简化编程。数控车床的刀具补偿可分为两类，即刀具位置补偿和刀具半径补偿。 1 刀具位置补偿加工过程中，若使用多把刀具，通常取刀架中心位置作为编程原点，即以刀架中心! 为程序的起始点，如图1所示，而刀具实际移动轨迹由刀具位置补偿值控制。由图1（a）可见，刀具位置补偿包含刀具几何补偿值和磨损补偿值。图1 刀具位置补偿由于存在两种形式的偏移量，所以刀具位置补偿使用两种方法，一种方法是将几何补偿值和磨损补偿值分别设定存储单元存放补偿值，其格式为：另一种方法是将几何偏移量和磨损偏移量合起来补偿，如图（b）所示，其格式为：总补偿值存储单元编号有两个作用，一个作用是选择刀具号对应的补偿值，并执行刀具位置补偿功能；另一个作用是当存储单元编号00时可以取消位置补偿，例如T0100，表示消去+号刀具当前的补偿值。图2表示位置补偿的作用，图2中的实线是刀架中心A 点的编程轨迹线，虚线是执行位置补偿时A 点的实际轨迹线，实际轨迹的方位和X、Z轴的补偿值有关，其程序为： N010 G00 X10 Z-10 T0202； N020 G01 Z-30； N030 X20 Z-40 T0200；

图2 刀具位置补偿作用数控车床系统刀具结构如图3所示，图3中P为假想刀尖，S为刀头圆弧圆心，r为刀头半径，A为刀架参考点。图3 车刀结构车床的控制点是刀架中心，所以刀具位置补偿始终需要。刀具位置补偿是用来实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架参考点之间的转换，对应图3中A与S之间的转换，但是实际上我们不能直接测得这两个中心点之间的距离矢量，而只能测得假想刀尖! 与刀架参考点$ 之间的距离。为了简便起见，不妨假设刀头半径r=0，这时可采用刀具长度测量装置测出假想刀尖点P相对于刀架参考点的坐标和，并存入刀具参数表中。式中：———假想刀尖P点坐标；（X，Z）———刀架参考点A的坐标。至此很容易写出刀具位置补偿的计算公式为

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