加工中心刀具半径补偿怎么使用

铣削加工中心刀具半径补偿的应用 作者：四川机电职业技术学院 何鹏

1 前言

1）刀具半径补偿的基本概念

在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)， 刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。如在图1中，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心轨迹。由图可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。

图1 加工中的刀具半径补偿

2）采用刀具半径补偿的作用和意义

数控机床一般都具备刀具半径补偿的功能。在加工中，使用数控系统的刀具半径补偿功能，就能避开数控编程过程中的繁琐计算，而只需计算出刀具中心轨迹的起始点坐标值就可。同时，利用刀具半径补偿功能，还可以实现同一程序的粗、

精加工以及同一程序的阴阳模具加工等功能。

3）刀具半径补偿指令的使用方式

根据ISO 标准规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的左边时，称为左刀补，用G41表示；刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右边时，称为右刀补，用G42表示；注销刀具半径补偿时用G40表示。

2 刀具半径补偿过程

1）

摘 要

本文主要是关于数控铣削加工中刀具半径补偿问题的探讨。刀具半径补偿是数控铣削加工中的常用功能，本文就数控铣削加工中刀具半径补偿的建立和取消、刀具半径补偿量的指定和计算方法、刀具半径补偿功能的应用等进行了介绍。在数控铣床上进行工件轮廓的数控铣削加工时，由于存在刀具半径，使得刀具中心轨迹与工件轮廓（即编程轨迹）不重合。如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹，即在编程时给出刀具的中心轨迹点划线轨迹。

在轮廓加工过程中，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)， 刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。刀具半径补偿中出现的过切现象（即干涉）指的是在零件加工过程中，刀具按照程序设定的轨迹运动，由于使用了刀具补偿功能，在执行某些指令时，出现或可能出现刀具过渡切削零件的现象。

关键词：数控铣削；刀具半径补偿；探讨

目录

第一章 刀具半径补偿功能的简介 ................................................................................................... 1 1.1一般编程方法 ...............

上海工程技术大学 刀具半径补偿在数控铣削加工中的应用

摘 要

在数控铣削加工与编程中，刀具半径补偿以及新工艺思路的巧妙应用往往可以简化很多典型问题、甚至可以解决很多工程实例中的难题。本文结合数控铣削编程与加工中的典型课题加以分析，从做了一些加工观念的论述。

关键词：数控铣削加工,刀具半径补偿,圆孔加工

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上海工程技术大学 刀具半径补偿在数控铣削加工中的应用

Tool radius compensation in CNC Milling Machining

Abstract

In the CNC milling and programming, the cutter radius compensation,

and the ingenious application of new technology ideas can often simplify a lot of typical problems, and even solve many problems in engineering example. In this paper, CNC millin

加工中心刀具补偿的研究

摘要:数控加工中心加工一个零件往往需要数把刀，为了简化编程，CNC系统采用刀具长度补偿可使在备制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度.阐述了刀具长度补偿的原理，研究了数控系统使用长度补偿旨令G43(G44)和H完成长度补偿功能，提出了刀具运行的实际位呈与编程中指令位置的计算方法.论述了刀具民数在CNC系统中的内存分配，分析了刀具长度补偿的方式、特点及CNC系统中刀具长度补偿功能与其他指令的关系.结果表明:使用刀具长度补偿功能提高了加工效率。

加工中心是一种综合加工能力较强的设备，加工中心设置有刀库

和自动换刀装置，在加工过程中由程序自动选刀和换刀，由于加工中心常用来加工形状复杂、工序多、精度要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具、夹具且经多次装夹和调整才能完工的零件，因而加工一个零件需用十几把刀具甚至更多，由于每把刀具的长度都是不同的，在对被加工零件设置工件坐标系零点(一般为工件的卜表面)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Ul，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，可以解决上述问题. 刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(Z向)的补偿，它

G41 左补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边。如下图所示：

G42 右补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边。如下图所示：

? G40 刀具半径补偿取消指令，该指令与G41或G42配合使用，使用该指令后，使

与其配合使用的G41或G42指令无效。 ? <1>给上刀具半径补偿指令格式

?

1

G00 G41 ）X_Y_D_;

(G17)

? ? ? ? ?

G01 G42

G00 G41

2） (G18) X_Z_D_;

G01 G42 G00 G41

3） (G19) Y_Z_D_;

G01 G42

? <2>取消刀具半径补偿指令格式 ? G00

? G40 X_Y; (X_Z_;) (Y_Z_;) ? G01

（5）刀具半径补偿指令格式说明：

? <1>刀具半径补偿用G17、G18、G19

G41 左补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的左边。如下图所示：

G42 右补偿指令是指沿着刀具前进的方向观察，刀具偏在工件轮廓的右边。如下图所示：

? G40 刀具半径补偿取消指令，该指令与G41或G42配合使用，使用该指令后，使

与其配合使用的G41或G42指令无效。 ? <1>给上刀具半径补偿指令格式

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1

G00 G41 ）X_Y_D_;

(G17)

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G01 G42

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2） (G18) X_Z_D_;

G01 G42 G00 G41

3） (G19) Y_Z_D_;

G01 G42

? <2>取消刀具半径补偿指令格式 ? G00

? G40 X_Y; (X_Z_;) (Y_Z_;) ? G01

（5）刀具半径补偿指令格式说明：

? <1>刀具半径补偿用G17、G18、G19

本文以板类零件为例,详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制(重点介绍了刀具补偿功能)、程序的输入、对刀及仿真操作方法,适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

FANUC数控铣床编程与仿真操作 实例02：刀具补偿功能的应用

前言

本文以板类零件为例，详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制（重点介绍了刀具补偿功能）、程序的输入、对刀及仿真操作方法，适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

1. 板类零件信息

1.1 铣削的零件图如图1.1

图1.1

1.2数控仿真图如图1.2

进行了刀具半径补偿 未进行刀具半径补偿

图1.2

本文以板类零件为例,详细介绍了FANUC数控铣床轮廓铣削程序的编制(重点介绍了刀具补偿功能)、程序的输入、对刀及仿真操作方法,适用大专院校数控专业学生数控实训操作辅导及科技人员编程参考。

1.3 零件基本信息

1.3.1 加工毛坯：130×100×20

1.3.2刀具：001φ12×120端铣刀、003φ20×100圆角刀

1.3.3对刀：自动对刀

1.3.4工件坐标系设定: 在工件上端面左下角

2. 刀具半径补偿和刀具长度补偿功能

2.1 刀具半径补偿功能

2.

车床系统刀尖圆弧自动补偿功能的运用

一 刀尖半径补偿的使用

通常在编程时都是将车刀刀尖作为一点来考虑的，即所谓的假想刀尖。但实际上刀尖是有圆角的。

端面切削点刀具外径切削点假想刀尖点 图1

按假想刀尖点编出的程序在运行端面，外径，内径等与轴线平行的表面加工时，是没有误差的，但在进行倒角，锥面及圆弧切削时，则会产生少切或是过切现象，具有刀尖圆弧半径自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，自动控制刀尖的运动以避免加工误差的产生。

过切少切 图2

1

二 刀尖圆弧半径补偿，需要使用以下指令： 1 设定刀具补偿号

刀尖半径补偿值和刀具补偿值一起在刀补页面中输入。 偏置号 001 002 003

2 假想刀尖的设定

2．1假想刀尖的设定是因为通常设定实际刀尖中心比较困难，而设定假

想刀尖很方便。

X -121.1 -20.8 -40.0 Z -125.1 -50.8 -100.8 R 0.02 0.03 5.0 T 2 4 8 对刀点对刀点

2

2．2 假想刀尖方向的确定

假想刀尖的方向共有9种，在前置刀架和后置刀架中指

车床系统刀尖圆弧自动补偿功能的运用

一 刀尖半径补偿的使用

通常在编程时都是将车刀刀尖作为一点来考虑的，即所谓的假想刀尖。但实际上刀尖是有圆角的。

端面切削点刀具外径切削点假想刀尖点 图1

按假想刀尖点编出的程序在运行端面，外径，内径等与轴线平行的表面加工时，是没有误差的，但在进行倒角，锥面及圆弧切削时，则会产生少切或是过切现象，具有刀尖圆弧半径自动补偿功能的数控系统能根据刀尖圆弧半径计算出补偿量，自动控制刀尖的运动以避免加工误差的产生。

过切少切 图2

1

二 刀尖圆弧半径补偿，需要使用以下指令： 1 设定刀具补偿号

刀尖半径补偿值和刀具补偿值一起在刀补页面中输入。 偏置号 001 002 003

2 假想刀尖的设定

2．1假想刀尖的设定是因为通常设定实际刀尖中心比较困难，而设定假

想刀尖很方便。

X -121.1 -20.8 -40.0 Z -125.1 -50.8 -100.8 R 0.02 0.03 5.0 T 2 4 8 对刀点对刀点

2

2．2 假想刀尖方向的确定

假想刀尖的方向共有9种，在前置刀架和后置刀架中指

加工中心刀具二维视觉检测系统的研究

X

林玉池**　孙旭东　刘治军

(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室)

　　　　　　　　摘　要　论述了一种基于二维视觉测量的刀形检测及调位系统.分析了系统进行刀形测量的

原理,以及视觉系统硬件解调测量的实现方法,并给出了相关的测量实验数据.系统的研制实现了高效、精确、自动的刀形检测和刀具位置调整,为高精度数控加工提供了保障.关键词　刀形检测　视觉测量　刀具预调仪分类号　T H 161.3

　　数控机床及加工中心具有精度高,效率高,自动化程度高等特点,它的应用将越来越普及.然而在加工前必须形成刀具信息库,以便在加工过程中自动完成对

切削刀具的控制.因此,刀具预调及检测系统便成为数控机床和加工中心必不可少的组成部分,它的作用就是迅速而准确地测量出每把刀具的几何参量并输入计算机,从而形成数控机床和加工中心所需的各种刀具信息,为实现高精度自动加工提供必要的前提和保证.　　本文给出的二维视觉刀形检测系统,把CCD 技术与计算机技术相结合,实现刀形和刀具位置的综合测量.与传统的刀具检测相比,它不但能进行刀具预调初始点的测量,还能够对刀形轮廓进行测量,便于在加工过程中对刀具上不同的接触点进行补偿,可用于包括复杂形面在内的各种加工