​數控加（jiā）工中心是怎樣進行（háng）刀具補（bǔ）償的？

加工中心用來加工形狀複雜、工序多、精度要求較高的零件，因而加工一（yī）個（gè）零（líng）件需用幾把或十幾把刀具甚至更多。由於每（měi）把刀具的直徑大小和長度都是不同的（de），在對被加（jiā）工（gōng）零件確定（dìng）工件坐標係零點後，有必要引入刀具補償（cháng）功能，以保證在加工過程中各把刀下降到正（zhèng）確的高度和以正確的刀具路徑進行切（qiē）削加工（gōng）。

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

一、刀（dāo）具半徑補償

1. 刀具半徑補償意義

數控加工（gōng）中心在程序運行時將（jiāng）刀具當做一個點做軌跡運動。比如用刀具（jù）R3銑邊長100的正方形（xíng）凸台時，程序按邊長100的正方（fāng）形尺（chǐ）寸（cùn）輸入，而刀（dāo）具軸心的軌跡是邊（biān）長106的正方形，則工件上（shàng）銑（xǐ）削的是符合圖紙尺寸的100的正（zhèng）方形（xíng）。假如不用刀具（jù）半徑補償功能，則加（jiā）工時（shí）刀具軸心的軌（guǐ）跡是邊長100的正方形（xíng），則工件上銑削出的是邊長（zhǎng）為94的正方形凸（tū）台，不（bú）符合圖紙尺（chǐ）寸的要求。

2. 指令（lìng）格式

G17/G18/G19  G00/G01  G41/G42  IP_D_

G41：刀具半徑左補償

G42：刀具半徑右補償

半徑補償僅能（néng）在規定（dìng）的坐標平麵內進行，使用平麵選擇（zé）指（zhǐ）令G17、G18或G19可分（fèn）別選（xuǎn）擇XY、ZX或YZ平麵為補償平麵。半徑補償必須規定補償號，由補（bǔ）償號D存入刀具半徑值，則在執行上述指（zhǐ）令時，刀具可自動左偏(G41)或右偏(G42)一個刀具（jù）半徑補償值。由於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)。在程序結束前應取消補償。

3. 刀具半徑補償的應用

刀具半徑補償有B功能（néng）和C功能兩種補（bǔ）償形式。由於B功能刀具半徑補償隻根（gēn）據本段程序進行刀補計算，不能解（jiě）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（yīn）此工件尖角（jiǎo）處工藝性不好；C功能（néng）刀具半徑補償（cháng）能自動處理兩程（chéng）序（xù）段刀具中心軌跡的轉接，可完（wán）全按照工件輪廓來編程，因（yīn）此現代（dài）CNC數控機床幾乎都采用C功（gōng）能（néng）刀具半徑補償。

刀具半徑補償的方向怎麽樣判斷呢？判（pàn）斷的方法：“順著刀具運行的方（fāng）向”上看去刀具在工件（jiàn）的左麵為左補償，刀具在（zài）工件（jiàn）的右麵為右補償。補償可以為“負”，當刀具半徑補償取負值時，G41和G42的（de）功能（néng）互換（huàn）。

刀具的半徑值預先存（cún）入存儲器Dxx中，xx為存儲器號，當一個程序需用到（dào）幾把（bǎ）刀時，建議刀具號Txx和存儲器Dxx相對應，即T1號刀具半（bàn）徑補償值相應地使用D01號存儲器，這樣加工時不容易搞錯。執行刀具半徑補償後，數控係統自動（dòng）計算，並（bìng）使刀具按照計算結果自動補償。在加工的過程中，如果零件（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中的半徑補償值，再重新運行程（chéng）序（xù）以達（dá）到要求。取消刀（dāo）具半徑補償用G40，也可用D00取（qǔ）消刀具半徑補償。

使（shǐ）用中需注意（yì）：建（jiàn）立、取（qǔ）消刀補時，G41、G42、G40指令必須與G00或G01指令共段（duàn），即（jí）使用G41、G42、G40指令的（de）程序段（duàn）中必須同時使用G00或G01指令，而不得同時使（shǐ）用G02或G03，並且建立、取消刀補時所運行的直線（xiàn）段（duàn）的長度要大於（yú）所要補償的刀具半徑值（zhí），否（fǒu）則（zé）補（bǔ）償功能不起作用；而在（zài）補償方式中，寫入2個（gè）或更多刀具不移動的程序段（輔助功能，暫（zàn）停等等），刀具將產生過切或欠削。

二、刀具長度補（bǔ）償

1. 刀具長（zhǎng）度補償的（de）意義

例如，要鏜一個φ40mm的孔，確定要用到兩把刀,先（xiān）用（yòng）鑽頭鑽到φ38，再用（yòng）鏜刀（dāo）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（qiē）削（xuē）,若是以鑽頭對刀確定工件（jiàn）座標係的Z原（yuán）點，則鑽頭鑽削時不會撞刀。當換上（shàng）鏜刀時，如果沒有設定刀具長度補償而程序中同樣設定快速下降到（dào）Z3.這時當鏜刀比鑽頭短時，就會（huì）出現鏜（táng）孔鏜不（bú）通的現象，而當鏜刀比鑽頭長時就會出現撞（zhuàng）刀。

不設定刀具長度補償而在（zài）程（chéng）序中通過修改（gǎi）Z地址值來保證加工零點的正確將會很容易出錯，因（yīn）為程序長了（le）各段地址代碼值不統一是很難檢查出錯誤的，而且在加工的過程中若刀具磨損了需要修改（gǎi）程序，若（ruò）一個零件加工過程中同一把刀要加工幾個不同的麵，那當（dāng）這把刀磨損之後則要修（xiū）改所有與這把刀相關的程序。而在編製程序（xù）中用上了刀具長度補償（cháng）指（zhǐ）令之後，當刀具磨損後，隻需在相應的刀具長度補償號（hào）中修改（gǎi）長（zhǎng）度（dù）補償值就可以了，不需要再修改程序，提高了（le）工作效率，也保證了程序的安全運行（háng）。

2. 刀具長度補償G43、G44、G49

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

（1）指令格式：

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

G44α___H___；刀具長度補（bǔ）償“－”。

G49或H00：取消刀（dāo）具長度補償。

指令中用G43、G44指令偏移（yí）的方向，用H指（zhǐ）令偏置量存儲器的偏置號；G43指令叫正向補償，即當用（yòng）G43對刀具（jù）長度補償值指定（dìng）一個正值時，刀具按照正向移動。G44指（zhǐ）令叫負向補償，即當用G44對刀具長度（dù）補償值指（zhǐ）定一個正（zhèng）值時，刀具按照負向移動。G43和G44是模態（tài）G代碼。它們一直有效，直到指定同（tóng）組（zǔ）的G代碼為止。執行程序前，需在與地址H所對應的（de）偏置量存（cún）儲器中，存入相應的偏置值。以z軸（zhóu）補償為例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；並於（yú）H01中存入“-200.0”，則執行該指令時，將用Z坐標值100.與H01中所存“-200.”進行“+”運算，即100.0+(-200.0)=-100，並將所求結果作為（wéi）Z軸移動值。加工程（chéng）序每調用不同的刀具的時（shí）候，都要先取消掉原先的（de）刀具補償，再把新調用（yòng）的刀（dāo）具長度補償（cháng）進（jìn）去；而在程序結束前（qián）也（yě）要記得（dé）插入取（qǔ）消指令Ｇ49或H0.

3. CNC係統中刀具長度補償功能與其他指令的關係

（1）刀具長度補償與半徑補償功能的關係

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

例如:在下麵的程序段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

數控係統不執行刀（dāo）具半徑補償若（ruò）改為：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

則數控係統既（jì）執行刀具半徑係統又執（zhí）行刀具長度補償指令。

（2）刀具長度（dù）補償與其它指令的關係

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

b.G43,G44為同組（zǔ）模態指令，它們會自動（dòng）取消上次刀具（jù）長度補償而不需要用專門的G49指令，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（zhǎng）度補償（cháng）；

c.刀具長度補償必須伴隨獨立（lì）的插補運動(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效。

4. 刀具長度補償值的確定

不同的設備係統，有不同的對刀方（fāng）式，而不同的對刀方式（shì），刀具長（zhǎng）度補償的含意是不一樣的。如某加工中心係統，配上（shàng）自（zì）動測（cè）量儀，它的長度補償是（shì）補償刀具的真正長度，即主軸錐孔端麵中心至刀具刃口最底端的長度；而某係統中機上手動對刀時長度補償是指補償刀具從某（mǒu）一Z軸（zhóu）向基準高（gāo）度下降到工件（jiàn）座標原點的距離，它補償的不是刀具的真正長度，而是刀具下降的距離。不同的刀具有不同的長度補償（cháng）值；而機（jī）內手動對刀時同一把刀加工不同工件編程原點的零件時也有不同的長度補償值，這些不同的補償值可以分別寄（jì）存（cún）在（zài）不同（tóng）的長度補償號H裏麵（miàn）, 以備機床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（kǎo）點，這時機床座標係中（zhōng）X，Y，Z軸數值都為零，選擇一個（gè）工件座（zuò）標係（G54～G59任選一個（gè）都可），這時（shí）把Z值輸為零，再把刀具裝入主軸依次確定每把刀具與工（gōng）件在機（jī）床坐（zuò）標係中的（de）Zo平麵（miàn）相（xiàng）接觸，即利用刀尖（jiān）(或刀具前端)在（zài）Z方向上與工件坐標係（xì）原點的距離值作為長度補償值，即主軸下降後此時機床坐標係的Z坐標值直（zhí）接作（zuò）為每把刀的刀具長度補償值，注（zhù）意數值的正負（fù）號不（bú）能漏。

（2）機外刀具自動預調（diào）儀測量方式

是在刀具預調儀上測出（chū）的主軸端（duān）麵至刀尖的距離，輸入CNC的刀具長度偏（piān）置寄存器中作為刀長補償值（zhí），此時的（de）刀長補償（cháng）值是刀具的（de）真正長度，是正值。

（3） 自動測長（zhǎng）裝置（zhì）十（shí）機內對刀方式

設標準刀具的長度補償（cháng）值為零（líng），把在刀具預調儀上測出（chū）的各刀具長度與標準刀具的長（zhǎng）度之差分別作為每把刀的刀具長度（dù）補償值.其中，比標準刀具長的記為正值，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（chū）基準刀在（zài）返回機床（chuáng）參（cān）考點時刀位點在Z軸方向與工件（jiàn）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（cháng）值測量方式的比較

用機上手（shǒu）動測（cè）量方法測（cè）量刀具長度補償值麻煩且需要很多占機調試時間，因此效率低，但投資少. 當用同一把刀加工其它的工件時就要重新設置（zhì）刀具長度補償值。

用機外刀具預調儀或自動測長裝置測量不占用有（yǒu）效機時，把刀具調整工作事先在刀具預調儀上完成，而且（qiě）機（jī）床在加工運（yùn）行時，還可在（zài）對刀儀上測量其它刀具（jù）的長（zhǎng）度（dù），不必（bì）因為在機床上對刀而占用機床運行時間，提高效（xiào）率，充分發揮加工中心的作用，但是需添置刀具預調儀（yí）設備，成本較高。使用刀具長度作為刀長補償（cháng），可（kě）以同一把刀具加工不同工件（jiàn）而不需修改刀具長度補償值。