数控车床G41与G42刀补技术课件
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
第三节刀具补偿原理PPT课件
下午8时26分
数控技术
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第三节 刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
图2-11 数控车床刀具结构参数示意图
• 实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架相关点的转换
下午8时26分
数控技术
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第三节 刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
由于在实际操作过程中F与S之间的距离难以直接 测得，而理论刀尖点P相对刀架参考点F的距离容 易测得，故先计算P相对F的偏移量，再根据情况 计算。
拐角：相邻两轮廓交接点处的切线在工件实体 一侧的夹角。0~3600
轨迹连接方式： 直线接直线； 直线接圆弧； 圆弧接圆弧； 圆弧接直线。
图2-14 拐角的定义 a)外拐角 b)内拐角
令当RsR＝s≠0 0时
刀尖圆弧半径补偿——Rs很小，引起零件轮 廓的误差可以不考虑；调试过程及对刀过程
可得刀已具经长将度Rs补引偿起的误计差算包公含式在为内：。
零件轮廓轨迹经补偿后，通过控制F点来实现
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数控技术
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第三节 刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
钻床的刀具：刀具安装方式的刀 具长度补偿——
数控技术
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第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
刀具半径补偿执行过程相关问题：
上述刀具半径补偿算法只适用于自定的二维坐标平 面内,而平面的指定是通过G17/G18/G19来设定的。
硬件数控采用读一段，算一段，再走一段的数据流 方式，无法考虑到两个轮廓段之间刀具中心轨迹的 过渡问题，靠编程员解决。
CNC中，增设了两组刀补缓冲器，以便让至少两个 含有零件轮廓信息的加工程序段（一般保证3个段） 的信息同时在CNC系统内部被处理，从而可对刀具 中心轨迹及时修正，回避了刀具干涉现象的发生。
g41的用法
g41的用法
G41和G42是数控加工中常见的刀具半径补偿指令，这种补偿功能在铣削工件轮廓时非常有用，它允许编程员直接按照工件图纸要求的轮廓来编程，而不必根据刀具半径人工计算刀具中心的运动轨迹。
G41是相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左补偿（补偿量可为正负值，属于模态指令）。
具体的判定方法是：假设工件不动，沿刀具前进方向向前看，刀具在零件左侧的为左补偿。
例如，当铣削一直径50mm的内孔并采用顺铣加工后，实际测量值为49.9mm，可以使用G41进行刀补补偿。
补偿量的计算方法如下：D=50-49.9=0.1，由于采用的是半径补偿，所以D=0.1/2=0.05。
由于采用的是顺铣，内孔需要加大，所以D为负值。
而G42则是相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右补偿（补偿量也可为正负值，同样属于模态指令）。
与G41相似，其判定方法是：假设工件不动，沿刀具前进方向向前看，刀具在零件右侧的为右补偿。
此外，G40是取消刀具半径补偿的指令。
在实际加工中，为了安全和精确，操作者需要清楚了解这些指令的含义和使用场景，并根据实际工件形状和尺寸选择合适的补偿方式。
刀补原理 课件
PPT 课件
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第十页，共22页。
4、过切 过切(ɡuò qiē)有以下两种情况：
（1）刀具(dāojù)半径大于工件内轮廓转角时产生的过切。 （ 2）刀具直径大于所加工沟槽(ɡōu cáo)时产生的过切。
PPT 课件
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图9-4 刀具过切情况图 第十一页，共22页。
二 、刀具(dāojù)半径补偿原理
图a
图b
图9-9 内轮廓PPT直课件线(zhíxiàn)转接过渡 18
第十八页，共22页。
轨迹(guǐjì)JC→CK解决了内轮廓加工的刀具过切现象，
JC→CK相对(xiOāAn与gdAuFì缩)于短CB与DC 长度，这种求交点 C的过 渡方式通常称为缩短型转换。
图c
图d
图9-10 内轮廓P(PTl课ú件nkuò)直线转接过渡
Y
X2 ?Y2
? Y ? ? r cos ? ? ? R
X
? X Y 2
2
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第十三页，共22页。
X ?? X ? Y ?? Y ?
RY X2 ?Y2
RX
X 2 ?13Y 2
2、圆弧刀具(dāojù)半径补偿计算y
B′(Xb′,Yb′)
对圆弧而言，刀补后轨
迹是一段同心圆弧。如图圆
O
弧半径(bàRn，jì圆ng弧)为起点(Aq，ǐd终iǎn) 点B，刀具半径为 r。假定上
C 刀补算法根据两段轨迹的夹角和刀补方向等，可分 为三种转接过渡方式： 伸长型、缩短型、插入型 。以直线
转接详解 C功能刀补原理。
PPT课件
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1、内轮廓(lúnkuò)过渡
下图中， AB 、AD 为刀具(dāojù)半径，刀J心B 与轨D迹K交点 为C，交点 C的坐标值可由系统求出，实际刀心运动轨迹为 JC→CK。
数控加工编程与操作G41(42)
圆弧加工至7点 利用倒角指令加工8、9点
Y9.7 G3 Y-9.7 CR=-10 G1 Y-35 RND=10 X10 G3 X-10 CR=10 G1 X-25 G2 X-35 Y-25 CR=10
直线加工至10点 圆弧加工至11点 利用倒圆指令加工12、13点 直线加工至14点 圆弧加工至15点 直线加工至16点 圆弧加工至17点
N30
G1 Z-2.7 F50
N40
G42 X-32.5 Y0
N50
L10
N60
G1 G40 X0 Y0
N70
G0 Z5
N80
X-55 Y-16
N90
G1 Z-2.7 F50
N100
G41 X-32.5 Y-10 D3
N110
G1 Y0
N120
L10
N130
G1 X-32.5 Y7.5
N140 G40 X-60 Y16
XX0420.MPF主程序
程序内容
G54G40 G90 M3S800T1
G0 X-45 Y-60 Z5 G1 Z-1.7 F70 L50 G0 Z100 M5 M0 M3 S1000 T2 D1 F60 G0X-45 Y-60 Z5 G1 Z-2 L50 G0 Z100 M2
动作说明
设置初始状态 设置加工参数 空间快速移动至1点上方 下刀 调用子程序，租加工轮廓 抬刀 主轴停止 程序停，换精铣刀具 设置精加工参数 空间快速移动至1点上方 下刀 调用子程序，精加工轮廓 抬刀 程序结束
Gl G40 X-60 Y-25 M17
取消半径补偿到18点 子程序结束
4、零件自动加工与尺寸控制
因粗、精加工轮廓子程序相同，故粗加工轮廓时把机床中 刀具半径补偿值设置为8.3mm，轮廓留 0.3mm精加工余量， 深度方向也留0.3mm精加工余量，由程序控制。
数车刀补
二、刀具补偿的种类
几何位置补偿G01
刀具的几何补偿
刀具补偿
（TXXXX实现）
磨损补偿W01
刀尖圆弧半径补偿
（G41、G42、G40 实现）
三、刀具的几何补偿
1、几何位置补偿 解决: （1）绝对偏置法：各刀设置不同的工件原 点.(偏置量表现)T指令 （2）相对偏置法：各刀位置进行比较,设定 刀具偏差补偿.G50 可以使加工程序不随刀尖位置的不同而改变.
2、磨损补偿（磨耗） 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 如何设定的呢？
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。
（2）刀尖方位的设置
车刀形状很多，使用时安装位置也各异，由此 决定刀尖圆弧所在位置。 要把代表车刀形状和位置的参数输入到数据库中。 以刀尖方位号表示。
从图示可知，
若刀尖方位码设为0或9时，机床将以刀尖圆弧中 心为刀位点进行刀补计算处理；
当刀尖方位码设为1~8时，机床将以假想刀尖为 刀位点，根据相应的代码方位进行刀补计算处理。
刀尖位置方向：
使用刀具半径补偿指令时，要根据刀具 在切削时所摆的位置，选择假想刀尖的 方位。按假想刀尖的方位，确定补偿量。 假想刀尖的方位从0-9有十个方向。
5、刀具半径补偿指令 格式： 人站在Y轴箭头上，面朝进
G41 G00
给方向
如何判断左右呢？回忆一下 圆弧顺逆的判断方法
G42
G01
X __ Z __
X=Xj+Xm、 Z=Zj+Zm
数控车床刀补及换刀技术PPT文档共31页
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
数控机床及数控加工技术第19次课
项目二 数控车床编程
任务17 ：刀具半径补偿（G40 、G41、 G42指令）
主要教学内容
一、对刀相关知识点----刀尖----刀尖圆弧半径-----误差 二、左右刀补的判断、指令格式 三、操作过程中，刀尖方位的判断及输入
教学目标
一、了解为什么要引入刀尖圆弧半径 二、掌握左右刀补的判断方法及运用方法 三、掌握刀尖方位的判断及输入
对刀参数输入界面 问题说明：
数控车床是按刀尖对刀的，因车刀的刀尖不可能绝对尖， 通常有一个小圆弧，所以对刀时刀尖的位置是一个假想刀尖 A如图所示。
导致问题：
编程时，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，如下图所示。当用按理论刀尖点编出的程序进行端面、 外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。 但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切现象，如 下图所示：
如何判断？
另注：T指令要与 刀具补偿编号相对 应。(举例说明)
刀尖方位号的判断方法:
前置刀架
后置刀架
刀具半径补偿指令运用注意事项：
（1）补偿指令不能与圆弧切削指令写在同一程序段，通常与 G00或G01写在一起。
（2）在使用G41、G42指令模式中，不允许有两个连续的非移 动指令，否则刀具在前面程序段终点的垂直位置停止，且产生 过且或欠切现象。
指令格式说明： 1.指令名称： G41为刀具左补偿指令，G42为 刀具右补偿指令，G40为取消刀具半径补偿 指令
2.判断方法：沿着刀补平面的第三轴的逆方向 看去（条件1），顺着刀具前进的方向看去（条 件2） ，刀具在所加工部位的左边（条件3）， 为左刀补。否则为右刀补。
3 . G00、G01为刀具移动指令（注：刀具在G02 与G03指令下是不能进行刀具半径补偿的。） 4. X、Z分别为指令平面上G00或G01指令所移动到的
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。
刀具半径补偿指令G40、G41、G42,
刀具半径抵偿指令G40.G41.G42,1、刀具半径抵偿的目标：在编制轮廓铣削加工的场合,假如按照刀具中间轨迹进行编程,其数据盘算有时相当庞杂,尤其是当刀具磨损.重磨.换新刀具而导至刀具半径变更时,必须从新盘算刀具中间轨迹,修正程序,如许不既麻烦并且轻易出错,又很难包管加工精度,为进步编程效力,平日以工件的现实轮廓尺寸为刀具轨迹编程,即假设计刀具中间活动轨迹是沿工件轮廓活动的,而现实的刀具活动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量（即刀具半径）,应用刀具半径抵偿功效可以便利地实现这一改变,简化程序编制,机床可以主动断定抵偿的偏向和抵偿值大小,主动盘算出现实刀具中间轨迹,并按刀心轨迹活动.现代数控系同一般都设置若干个可编程刀具半径偏置存放器,并对其进行编号,专供刀具抵偿之用,可将刀具抵偿参数（刀具长度.刀具半径等）存入这些存放器中.在进行数控编程时,只需挪用所需刀具半径抵偿参数所对应的存放器编号即可.现实加工时,数控体系将该编号所对应的刀具半径掏出,对刀具中间轨迹进行抵偿盘算,生成现实的刀具中间活动轨迹.2、刀具半径抵偿的办法（1）刀具半径指令从操纵面板输入被抵偿刀具的直径或（半径）值,将其消失刀具参数库里,在程序中采取半径抵偿指令.刀具半径抵偿的代码有G40.G41.G42,它们都是模态代码,G40是撤消刀具半径抵偿代码,机床的初始状况就是为G40.G41为刀具半径左抵偿,（左刀补）,G42为刀具半径右抵偿（右刀补）.断定左刀具抵偿和右刀具抵偿的办法是沿着刀具加工路线看,当刀具偏在加工轮廓的左侧时,为左偏抵偿,当刀具偏在加工轮廓的右侧时,为右偏抵偿,如图1所示.图1a中,在相对于刀具进步偏向的左侧进行抵偿,采取G41,这时相当于顺铣.图1b中在相对于刀具进步偏向的右侧进行抵偿,采取G42,这时相当于逆铣.在数控机床加工中, 一般采取顺铣,原因是从刀具寿命.加工精度.概况光滑度而言顺铣的后果比较好,因而G41应用的比较多.G17 XY（2）指令格局刀具半径抵偿的格局：{G18 }{G00.G01}{G41.G42} ZX DG19YZXY 刀具半径抵偿撤消的格局：（G00.G01）G40{ ZX}YZ刀具半径抵偿操纵应选择在一个坐标平面内进行.当G17被选择时,则抵偿只在XY偏向抵偿,而Z偏向不进行抵偿;当G18被选择时,则抵偿只在ZX偏向抵偿;而Y偏向不进行抵偿;当G19被选择时,则抵偿只在YZ偏向抵偿.而X偏向不进行抵偿.G00和G01为刀具活动指令,刀具抵偿的树立和撤消必须在G00或G01状况下完成,XYZ后所跟的值为活动的目标点坐标,与指定平面中的轴相对应.D与后面的数值是刀补号码,它代表刀具参数库中刀补的数值.如D01暗示刀参数库中第一号刀具的半径值.这一数值预先输入在刀具参数库刀补表中的01号地位上.在一般情形下,我们把刀具的半径抵偿量在抵偿代码中输入为正值（+）,假如把刀具半径抵偿量设为负值（—）时,在走刀轨迹偏向不变的情形下,则相当于把抵偿指令G41.G42交换了.加工工件内侧的刀具会变成外侧,加工工件外侧的刀具会变成内侧.3．刀具半径的抵偿动作以加工图2所示工件为例子,依据加工程序剖析刀具半径的抵偿动作.加工程序如下：Ｏ０００１;N10 G54 G90 G17 G00 X0 Y0 S1000 M03;N20 [G41] X20 Y10 [D01];N30 G01 Y50 F100 ;N40 X50 ;N50 Y20;N60 X10 ;N70 G00 [G40] X0 Y0 M05;N80 M30;上述程序中的刀补动作为;（１）启动并树立刀具半径抵偿阶段当Ｎ２０程序中编入Ｇ４１和Ｄ０１指令后运算装配同时先读入Ｎ３０.Ｎ４０两段,在Ｎ２０段的终点（Ｎ３０段的始点）作出一个矢量,该矢量的偏向与下一段的进步偏向垂直且向左,大小等于刀补值.刀具中间在履行这一段（Ｎ２０）时移向该矢量终点.在该阶段中动作指令只有效Ｇ００或Ｇ０１不克不及用Ｇ０２或Ｇ０３.（２）刀补状况从Ｎ３０段开端进入刀补状况,在这个阶段下Ｇ０１.Ｇ０２.Ｇ０３.Ｇ００都可以应用.这一阶段也是第段都先行读入两段,主动按照启动阶段的矢量法作出第个沿进步偏向侧且加上刀补的矢量路径.（３）撤消刀补当Ｎ７０程序段顶用到Ｇ４０指令时,则在Ｎ６０段的终点（Ｎ７０段的始点）作出一个矢量,它的偏向与Ｎ６０段进步偏向垂直且朝左,大小为刀补值.刀具中间就停滞在这个矢量的终点,从这一地位开端刀具中间移向Ｎ７０段的终点.此时也只能用Ｇ０１或Ｇ００,面.而不克不及用Ｇ０２或Ｇ０３.。