​數控加工中心是怎樣（yàng）進行（háng）刀（dāo）具補償的？

加工中心用（yòng）來加工形狀複（fù）雜、工序多、精度要求（qiú）較高的零件，因而加工一個零件需（xū）用幾把或十幾把刀具甚至更多。由於每把刀具的直徑大小（xiǎo）和長度都是不同（tóng）的，在對被加工零件確定工件坐（zuò）標係零點後，有必要引入刀具補償功能，以保證在加工過程中各把刀下降到正確的高度和以（yǐ）正確的刀具路徑進行切削加工。

刀具補償（cháng）可（kě）分為刀具（jù）長度補償和刀具半徑補償。長度補償是指主（zhǔ）軸軸向的補償,也就是銑刀軸向的補償，而（ér）對於銑刀徑向的補償,也就是每把銑刀直徑大小不一樣,在直徑方向的（de）補償叫（jiào）半（bàn）徑補償。

一、刀具半徑補償

1. 刀具半徑（jìng）補償意義

數控加工中心在程序運行時將刀具當做一個點做軌跡運（yùn）動。比如用刀具（jù）R3銑邊長100的正（zhèng）方形凸台（tái）時，程序按邊長100的正方形尺寸輸（shū）入，而刀（dāo）具（jù）軸心的軌跡是邊長106的正方形，則工件上銑削的是符合圖紙尺寸的100的正方形。假如不用（yòng）刀具半徑補償功能，則加工時刀具軸心的軌（guǐ）跡是邊長100的正（zhèng）方形，則工件上銑削出的是邊長為94的正方（fāng）形凸台（tái），不符合圖紙尺寸的要求。

2. 指令格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀具半徑左補償（cháng）

G42：刀具半徑右補償

半（bàn）徑補償僅能在規定的坐標平麵內進行（háng），使用平麵選擇指令G17、G18或G19可分別選（xuǎn）擇XY、ZX或YZ平麵為補償平麵（miàn）。半徑補償必須規定補償號（hào），由補償（cháng）號D存（cún）入刀具半徑值，則在執行上述指令（lìng）時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑（jìng）補償值。由於（yú）刀補的建立必須在包含運動的程序段中完成，因此以上格式中，也寫入了G00(或G01)。在程序結束前應取（qǔ）消補償。

3. 刀具半徑補（bǔ）償的應用

刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由於B功能刀具半徑補償隻根據（jù）本段程序進（jìn）行刀（dāo）補計算（suàn），不能解決程序段之間的過渡（dù）問題，要求將工件輪廓處理（lǐ）成圓角過渡，因此工件（jiàn）尖角處工藝性不好；C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全（quán）按照工件輪廓來編程，因此現代（dài）CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

刀（dāo）具半徑補償的方向怎麽樣（yàng）判斷呢？判斷的方法（fǎ）：“順著刀具運行的方向”上看去刀具在（zài）工件的左麵為（wéi）左補償，刀具在工件的右麵為右補償。補償可以為“負”，當刀具半徑（jìng）補償取負值時，G41和G42的功能互換。

刀具的半徑值預先存入存（cún）儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一個程序需用到（dào）幾把刀時，建（jiàn）議刀具號Txx和存儲器Dxx相對應，即T1號（hào）刀具半徑補償值相應地使用（yòng）D01號存（cún）儲（chǔ）器，這樣加工（gōng）時不容易搞錯。執行（háng）刀具半徑補償後，數控係統自動計（jì）算，並（bìng）使刀具按（àn）照計（jì）算結果自動補償。在加工的（de）過程中（zhōng），如果零件輪廓尺寸與圖紙尺寸有差別，就（jiù）可以通過修正存儲器Dxx中（zhōng）的半徑補償（cháng）值，再重新運行程序以達到要（yào）求。取消刀具半（bàn）徑補償用G40，也可用D00取消刀具半徑補償。

使（shǐ）用中需注意：建立、取消刀補時，G41、G42、G40指令必須與（yǔ）G00或（huò）G01指令共段，即使用G41、G42、G40指令的程序段中必須同時使用G00或G01指令，而（ér）不得同（tóng）時使用G02或G03，並且建立、取消刀補時所運行（háng）的直線段的長（zhǎng）度要大於所要補償的刀具半徑值，否則補償功能不起作用；而在補償方式中，寫入2個或（huò）更多刀具不移動的程（chéng）序段（duàn）（輔（fǔ）助（zhù）功能，暫停等等），刀具將產生過（guò）切或欠削。

二、刀具長度補償

1. 刀具長度補償的意義

例如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到兩把刀,先用鑽頭鑽到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時機床已經設定工件零點，而編程時一般都是讓刀具快速下降到Z3.的高度開始切削,若是以鑽頭對刀確定工件（jiàn）座標係（xì）的Z原點，則鑽頭鑽削時不會（huì）撞刀。當換上鏜（táng）刀時（shí），如（rú）果沒有設定刀具長度（dù）補償而程序中同樣設（shè）定快速下降到Z3.這時當鏜刀（dāo）比鑽頭短（duǎn）時，就會出現鏜孔鏜不（bú）通的現象，而（ér）當鏜刀比鑽頭長時就（jiù）會出（chū）現撞刀。

不設定刀具長度補償而在程序中通過修改Z地址值來保證加工零點的正確將會很容（róng）易出錯，因為程序長了各段地址代碼值不統一是很（hěn）難檢查出錯（cuò）誤的，而且在加工的過程中若刀具磨損（sǔn）了需要修改程序，若一（yī）個零件加工（gōng）過程中同一把刀要加工幾個不同的麵，那（nà）當這把刀磨（mó）損之後則要修改所有與這把刀相（xiàng）關的程序。而在編製程序中用上了刀具長度補償指令之（zhī）後，當（dāng）刀具（jù）磨損後，隻需在相應的刀具長度（dù）補償號中修改長度補償值就可以了，不需要再修改程序，提高了工（gōng）作效率，也保證了程序的安全（quán）運行（háng）。

2. 刀具長度補償（cháng）G43、G44、G49

係統規定除Z軸之外，其他軸也可以使用刀具長度補償，但同時規定長度補償隻能同時加在一個軸上，要對補償軸進行切換，必須（xū）先（xiān）取消對前麵（miàn）軸（zhóu）的補償。

（1）指令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度補償“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取（qǔ）消刀具長度補償。

指令中（zhōng）用G43、G44指令偏移的（de）方向，用H指令偏（piān）置量存（cún）儲器的偏置號；G43指令叫正向補償，即當用G43對刀具長度補償值指定一個正（zhèng）值時，刀具按（àn）照正向移（yí）動。G44指令叫負向補償，即當用G44對刀（dāo）具長度補償值（zhí）指定一個正（zhèng）值時，刀具按照負向移動。G43和G44是模（mó）態G代碼。它們一直有效（xiào），直到指定同組的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應的偏置量存儲器中，存入（rù）相應（yīng）的偏置值。以z軸補償為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並（bìng）於H01中存（cún）入“-200.0”，則執行該指令時（shí），將用Z坐標值100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將（jiāng）所求結（jié）果作為Z軸移動值。加工程序每調用不同（tóng）的刀具的（de）時（shí）候，都要（yào）先（xiān）取消掉原先的刀具（jù）補償，再把新調用的刀（dāo）具長度補償進去；而在（zài）程序結束前也要（yào）記得（dé）插入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀具長度補償功能與其他指令（lìng）的關係

（1）刀具長度補（bǔ）償與半徑補償功能（néng）的關係

如果在零件的數控加工程序中，既有刀具長度補償又有刀（dāo）具半徑補償(在控製器中補償)指令時，必須把含有長（zhǎng）度補償的程序段寫在含有半徑補償（cháng）的程序段前麵（miàn），否則半徑補償無效

例如:在下（xià）麵的程序（xù）段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不執行刀具半徑補償（cháng）若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數（shù）控係（xì）統既執行刀具半徑係統又執行刀具長度補償指（zhǐ）令。

（2）刀具長度（dù）補償與其它指令的關係

a.G43,G44指令隻能用於直線運動之中，在非直線運動（dòng）語句中使用時會產生報警；

b.G43,G44為同組模態指令，它們會自動取消上次刀具（jù）長度補（bǔ）償而（ér）不需要用專（zhuān）門的G49指令（lìng），為了安全起見，在一把刀加工結束或程序段結束時，都應取消刀具長度補償；

c.刀具長度補償必須伴隨獨（dú）立的插補運動(GOO,GO1,G81,G83等)才（cái）能有效。

4. 刀具長（zhǎng）度補償值的確定

不同的設備係統，有不同的對刀方式，而不同的對刀方式（shì），刀具長度補償的含意是不一樣（yàng）的。如（rú）某加工中心係統，配上自動測量儀，它的長度補償（cháng）是補償刀具的真正長度，即主軸錐孔端麵中心至刀具（jù）刃（rèn）口最底端的長度；而某係統中機上手動對刀時長度補償（cháng）是指補償刀具從某一Z軸向基準高度下降到工件座標原點的距離，它補償的不是刀具的真正長度，而是（shì）刀具下降的距離。不（bú）同的刀具有不同的長度（dù）補償（cháng）值；而機內手動對（duì）刀時同一把刀加（jiā）工不同工件編程原點的（de）零件時也有不（bú）同（tóng）的長度補償值，這（zhè）些不（bú）同的補償值可（kě）以分別寄存在不同（tóng）的（de）長度（dù）補償號H裏麵, 以備機床運行時（shí）程序隨時調用。

（1）機內手動對（duì）刀測（cè）量方式

讓Z軸回到機床參考點，這時機床座標係中（zhōng）X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個工件座標（biāo）係（G54～G59任選一個（gè）都可），這時把Z值輸為零，再把刀（dāo）具裝入主軸依次確定每把刀具（jù）與工件在機床坐標（biāo）係中的Zo平麵相接觸，即利用刀尖(或刀具（jù）前端)在Z方向上與（yǔ）工件坐標係（xì）原點的（de）距離值作為長度補償值（zhí），即主軸下降後此時（shí）機床坐標係的Z坐標值直接（jiē）作為每把刀的刀（dāo）具長度補償值，注（zhù）意數值的正負號不能漏。

（2）機（jī）外刀具（jù）自動預調儀測量方式

是在刀具預調儀上測出的主軸端麵至刀尖的距離，輸（shū）入CNC的刀具長度偏置寄存器中作為刀長補償值，此（cǐ）時的刀長補償值是刀具的真正長度，是正值。

（3） 自動測長裝置（zhì）十機內對刀（dāo）方式

設標（biāo）準刀（dāo）具的長度補償值為（wéi）零，把在刀具（jù）預調儀上測（cè）出的各刀具長（zhǎng）度與標準刀具的（de）長度之差分別作為每把刀的（de）刀具長度補償值.其中，比標準刀具長的記為正值，比（bǐ）標準刀具短的補償值記為負值。

先通過機內對刀（dāo）法測量出基準刀在（zài）返回機床參考點時刀位點在Z軸方向與（yǔ）工件坐標係原點的距離，並輸入工（gōng）件編程座標係中。

5. 刀具長度補償值測量方式（shì）的比較

用機上手動（dòng）測量方法測量刀具長度（dù）補償值麻（má）煩且需要很多占機調試時間，因此效率低，但投資少. 當用同（tóng）一把刀加工其它的工件時就要重新設置刀（dāo）具長度補償值。

用機外刀具預調儀或自動測長裝置測量不占用（yòng）有效機時，把刀具調整工作事先在（zài）刀具預調儀上完成（chéng），而且機床在加工運行時，還可在對刀（dāo）儀上測量其它刀具的長度，不必因為在機床上對刀而占用（yòng）機床運（yùn）行時間，提高（gāo）效率，充分發揮加工中心的作用，但是需添置刀具（jù）預調儀設備，成本較高。使（shǐ）用刀具長度作為（wéi）刀（dāo）長補償，可以同一把刀具加工不同工件而不需修（xiū）改刀具長度補（bǔ）償值。