數（shù）控（kòng）加工中心是怎樣進行刀具（jù）補償的？

加工中心用來加工形狀複雜、工序多、精度要求較高的（de）零件，因而加工一個零件需用幾把或十幾把刀具甚至更多。由於每把刀具的直徑大小和長度都是（shì）不同的，在對被（bèi）加工零（líng）件確定工件坐標係零點後，有必（bì）要引入刀具補償功能，以保證在（zài）加工過程中各把刀下（xià）降到正確的高度和以正確的（de）刀具路徑進行切削加工。

刀具補償可分為刀具長度補償和刀具半徑補償。長度補償是指主軸軸向的補（bǔ）償,也就是銑刀軸向的補（bǔ）償，而對於銑刀徑向的（de）補償,也就是每把（bǎ）銑刀直徑大小不一樣,在直徑方向（xiàng）的補償叫半徑補償。

一、刀具（jù）半徑補償

1. 刀具半徑補償意義

數控加工中心在程序運行時將刀具當做一個點做軌跡運動。比如用刀具R3銑（xǐ）邊長100的正方形凸台時（shí），程序按邊長100的正（zhèng）方形尺寸輸（shū）入，而刀具軸心的軌跡是邊長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。假如不用刀（dāo）具半（bàn）徑補償功能，則加工時刀（dāo）具軸（zhóu）心的軌跡是邊長100的（de）正方形，則工（gōng）件上銑削出的是邊長為94的（de）正方形（xíng）凸台，不符合（hé）圖紙尺寸的要求。

2. 指（zhǐ）令格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀（dāo）具半徑左（zuǒ）補償

G42：刀具半（bàn）徑右（yòu）補償

半徑補償僅能在（zài）規定的坐標平麵內進行，使用平麵選擇指（zhǐ）令G17、G18或G19可分別選擇（zé）XY、ZX或YZ平麵為（wéi）補償平麵。半徑補償必須規定補償（cháng）號，由補償號D存入刀具（jù）半徑值，則在執行上述指令時，刀具（jù）可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具半徑補（bǔ）償值。由於刀補的（de）建立必須（xū）在包含運動的程序段中完成，因此（cǐ）以（yǐ）上格式中，也寫入了G00(或G01)。在程序結束前應取消補償。

3. 刀具半徑補償的應用（yòng）

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本段程序進行（háng）刀補計算，不（bú）能解決程序段之間的過渡問題，要求將工件輪廓處理成圓角過渡，因此工件尖角處工（gōng）藝性不好；C功能刀具（jù）半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接，可完全按照（zhào）工件輪廓來編程，因（yīn）此現代CNC數控機床（chuáng）幾乎都采用C功能刀具半徑補償。

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

刀具的半徑值預先存入存儲（chǔ）器（qì）Dxx中，xx為存儲器號，當一個程序需用到幾把刀時，建議刀（dāo）具號Txx和存儲器Dxx相對應，即T1號刀具半徑補償值相應地使用D01號存儲（chǔ）器，這樣加工時不容易搞錯。執行（háng）刀具半徑補償後（hòu），數控係統自動計算，並使刀具按照計算結（jié）果自動補（bǔ）償（cháng）。在加工的過程中，如果（guǒ）零件（jiàn）輪廓尺寸與圖紙尺寸有差別，就可以通過修正存（cún）儲器Dxx中的半（bàn）徑補償值（zhí），再重（chóng）新運行程序以達到要求。取消刀具半（bàn）徑補償用G40，也可（kě）用（yòng）D00取消刀具半徑補償。

使用中（zhōng）需注意：建立、取消刀補時，G41、G42、G40指令（lìng）必須與G00或G01指令（lìng）共段，即使用G41、G42、G40指（zhǐ）令的程序段中必須同時使用G00或（huò）G01指令，而不得同時使（shǐ）用（yòng）G02或G03，並且建立、取消刀補時所（suǒ）運行的直線段的長度要大於（yú）所要補償的刀具半徑值，否則補償功能（néng）不起作用；而在補償方式中，寫入2個或更多刀具不移動的程序（xù）段（輔助功能（néng），暫停等等），刀具將產（chǎn）生過切或欠削。

二、刀具長（zhǎng）度補償（cháng）

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（dāo）,先用鑽頭鑽到φ38，再用鏜刀鏜到φ50mm，此時（shí）機床已經設定工件（jiàn）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（qiē）削,若是以鑽頭對刀確定工（gōng）件座標係的Z原點，則鑽頭鑽削時不會撞刀。當換（huàn）上鏜刀時，如果沒有設定（dìng）刀具長度補（bǔ）償而程序中同樣設定快（kuài）速下降到Z3.這時當鏜（táng）刀比鑽頭短時（shí），就會出現（xiàn）鏜孔鏜不通的現象，而當鏜刀比鑽頭長時就會出現撞刀。

不設定刀具長度補償而在程序中通過修改Z地址值來保（bǎo）證加工零點的正確將會（huì）很（hěn）容易出錯，因為（wéi）程序長了各段地址代碼值不統一是很難檢查出（chū）錯（cuò）誤的（de），而且在加（jiā）工的過（guò）程中若刀具磨損了需要修改程序（xù），若（ruò）一個（gè）零件加工過程中（zhōng）同一把刀要加工幾個不同的麵（miàn），那（nà）當這把刀磨損之後則要修改所有與這把刀相關的程序。而在編製程序中（zhōng）用上了（le）刀具長（zhǎng）度（dù）補償指令之後，當刀（dāo）具磨損後，隻需在相應的刀具長度補償號中修（xiū）改長度（dù）補償值就可（kě）以（yǐ）了，不需要再（zài）修改程序（xù），提高了工作效率，也保（bǎo）證了程序的安全運行。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

係統規定除Z軸之外，其他軸也可以使（shǐ）用刀具長度（dù）補償，但同時規定長度補償隻能同時加在（zài）一個軸上，要對補償（cháng）軸進行切換，必須先取消對前麵軸的補償。

（1）指令格（gé）式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一軸)，刀具長度補償（cháng）“＋”。

G44α___H___；刀具長度補償“－”。

G49或H00：取消刀具長度補償（cháng）。

指令中用G43、G44指令偏移的方向，用H指令偏置量存儲器（qì）的偏置號；G43指令叫正向補償，即（jí）當用G43對刀（dāo）具（jù）長度補償值指（zhǐ）定一個正值（zhí）時（shí），刀（dāo）具按照正向移動。G44指令叫負向補償，即當用G44對刀（dāo）具長度補償值指定一（yī）個正值（zhí）時，刀具按照負向移動。G43和G44是模態G代碼。它們一直有效（xiào），直到指定同組的G代碼為止。執（zhí）行程序前，需在與地址H所對應（yīng）的偏（piān）置（zhì）量存儲器中，存入相應的偏置值。以（yǐ）z軸補償為例，若指令（lìng） GOO G43 Z100.0  H01；並於H01中存入（rù）“-200.0”，則（zé）執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算（suàn），即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結（jié）果作（zuò）為（wéi）Z軸移動值。加工程序每調用不同的刀具的時候，都要先取消掉原先的刀具補償，再把新調用的刀具長度補償進去；而在程序結束前也要記（jì）得插（chā）入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統（tǒng）中刀具長（zhǎng）度補償（cháng）功能與其（qí）他指令的關係

（1）刀具長度補償與半徑補償功能的關係

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

例如:在下麵的（de）程（chéng）序段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統（tǒng）不執行刀具半徑補償若改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既執行刀具半徑係統（tǒng）又執行刀（dāo）具長（zhǎng）度補償指令。

（2）刀具長度補償與其它指令的關係

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

b.G43,G44為同組模態指令，它（tā）們會（huì）自動取消上（shàng）次刀具長度補償而（ér）不需要用專門的G49指令（lìng），為了安全起見，在一把刀加（jiā）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)才能有效。

4. 刀具長度補（bǔ）償值的確定

不（bú）同的設（shè）備係統，有不同的對刀方式，而不同的對刀（dāo）方式，刀（dāo）具長度補償的含意是不一樣的。如某加工中心係統（tǒng），配上自動測量儀，它的長度補償是補償（cháng）刀具的真（zhēn）正長度，即主軸錐孔端麵（miàn）中心至刀具刃口最底端的長度；而某係統（tǒng）中機上手動對刀時長度補償是指補（bǔ）償（cháng）刀（dāo）具從某一Z軸向基準高度下降到工件（jiàn）座標原點（diǎn）的距離，它補償（cháng）的不是刀具的（de）真正長（zhǎng）度，而是刀（dāo）具下降的距離。不同的刀具有不同的長度補償值；而機內手動對刀時同一把刀加工不同工件編程（chéng）原點的零件時也有（yǒu）不同的長度補償（cháng）值，這些不同的補償（cháng）值可以分別寄存在不同的長（zhǎng）度補償號H裏（lǐ）麵, 以備機床（chuáng）運行時程序隨時調用。

（1）機內手動對刀測量方式

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

（2）機外刀具自動預調儀測量方式

是在刀具預調儀（yí）上測（cè）出的主軸（zhóu）端麵至刀尖的距離（lí），輸入CNC的刀具長度偏置寄存器中作為刀長補償值，此時的刀長補償值（zhí）是刀具的真正長度，是正值。

（3） 自動測長裝置十機內（nèi）對刀方式

設標準刀具的長度補償值（zhí）為零，把在刀（dāo）具預調儀上測出的各刀具長度與（yǔ）標準刀具的（de）長（zhǎng）度之差分別作為每把刀的（de）刀具長度補償（cháng）值.其中，比標準刀具長的記為正（zhèng）值，比標準刀具短的補償值記為負值。

先通過機內對刀法測量出基準刀在返回（huí）機（jī）床參考點時刀位點在Z軸方向與工件坐標係原點的距（jù）離，並輸入工件編程座標係中。

5. 刀具長度補償值測量方式的比較

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

用機外刀具預調儀或自動測長裝置測量（liàng）不占用有效機時，把刀（dāo）具調整工作事先（xiān）在刀具預調儀上完成，而且機（jī）床（chuáng）在加工運行時，還可在對刀儀上測量其它刀具的長度，不必因為在機床上對刀而占用機床運行（háng）時（shí）間，提高效率，充（chōng）分發揮加工中心的作用，但（dàn）是（shì）需添置刀具預調儀設備，成本較高。使用刀具長（zhǎng）度作（zuò）為刀長補償，可以同一把（bǎ）刀具加工不同工件而不需修改刀具長度補償值。