數控機床（chuáng）加工中（zhōng）的刀具補償的分（fèn）析與總結

經濟型（xíng）數控機床結構簡單,售價低,在生產企業中有一定（dìng）的（de）擁有量。在經濟型數控機床係統中,應該提出有刀具補償（cháng）功能。

用立銑刀在數控機床上加工工件（jiàn）,可以（yǐ）清楚看出刀具（jù）中心運動軌計（jì）與工件輪廓不重合,這是因為工件（jiàn）輪廓是立（lì）銑刀運動包絡（luò）形成的。立銑刀的中心稱（chēng）為刀（dāo）具的刀位點(4、5坐標數控機床稱為刀位矢量),刀位點的運動軌計（jì）即代表刀具（jù）的運動軌跡。在數控（kòng）加工中,是按工件輪（lún）廓尺寸編製程序,還是按刀位點（diǎn）的運動軌跡尺（chǐ）寸編製程序,這要根據具體情況來處理。數控機床立銑刀加工（gōng）

在全功能數控機床中,數控（kòng）係（xì）統有刀具補（bǔ）償功能（néng）,可按（àn）工件輪廓尺寸進行編製程序,建立、執行刀補（bǔ）後,數控係統自動計算,刀位點自動調整到刀具運動軌跡（jì）上。直接利用工件尺（chǐ）寸編製加工程序,刀具磨損,更換加工（gōng）程序不變,因此使用簡單、方便。

如果沒有刀具補償功能,隻能按刀位點的運動軌跡尺寸編製加工程序,這就要（yào）求（qiú）先根據工件輪廓尺寸和刀具直徑計算出刀位點（diǎn）的軌跡尺寸（cùn）。因（yīn）此計算量大、複雜,且刀具（jù）磨損、更換需（xū）重新計算刀位點的軌跡尺寸,重新編製加工程序（xù）。

全功能數控機床（chuáng）係統中刀（dāo）具補償具體又可以分為兩種:

1.數（shù）控車床刀（dāo）具（jù）補償

數控車床刀具補（bǔ）償功能包括刀（dāo）具位（wèi）置補償（cháng）和刀具圓弧半徑補償兩方麵。在（zài）加工程序中用T功能指定（dìng）,T***X中前兩個XX為刀具（jù）號,後兩個XX為刀具補償號,如T0202。如（rú）果刀具補償號為00,則表示取（qǔ）消刀補。

    (1)刀具（jù）位置補償刀具磨損（sǔn）或重（chóng）新（xīn）安裝刀具引起的刀具（jù）位置（zhì）變化,建（jiàn）立（lì）、執行刀具位置補償後,其加工程序（xù）不需重（chóng）新（xīn）編製。辦（bàn）法是測（cè）出（chū）每把刀具（jù）的位置並輸入到指定的存儲器內,程序執行刀具補償指令後,刀具的實際位置就代替了原來位置。

(2)刀具圓弧半（bàn）徑補償編（biān）製數控車床（chuáng）加工程（chéng）序時,車（chē）刀刀尖被看作是一個點(假想刀尖（jiān）P點),但實際上為了提高刀具的（de）使用壽命和降（jiàng）低工件表麵粗糙度,車刀刀尖被磨成半徑不大的圓弧(刀尖AB圓弧),這必將產生（shēng）加工工件的形狀誤差。另一方麵,刀尖圓弧所處位置,車刀的形狀對工件加工也將產生影響,而這些可采用刀具圓弧（hú）半徑補償來解決。車刀的形狀和位置參數稱（chēng）為刀尖方位,用參數0~9表示（shì）,P點為理論刀尖點。

(3)刀補參數每（měi）一個刀具補償號對應刀（dāo）具位置補償(X和Z值)和刀具圓弧半徑補償(R和（hé）T值)共4個參數,在加工之（zhī）前輸入到對應的存（cún）儲（chǔ）器,CRT上顯示。在自動執行過程中,數控係統按（àn）該存儲（chǔ）器中的X、Z、R、T的（de）數值,自動修正刀具的位（wèi）置誤差和自動（dòng）進行刀尖圓弧半徑補償。

2.加工中心、數控銑床刀具補償

加工中（zhōng）心、數控銑床的數控係（xì）統,刀具補償功能包括刀具半徑補償、夾角補償和長度補償等刀具補償功（gōng）能。

(1)刀具半徑補償(G41、G42、G40)刀（dāo）具的（de）半徑值預先存入存儲器HXX中,XX為存儲器號。執行刀具半徑補償後（hòu）,數（shù）控係（xì）統自動計算,並使刀具按照計算結（jié）果自動補償。刀具半（bàn）徑左補償(G41)指刀具偏向編程（chéng）加（jiā）工軌（guǐ）跡運動方向的左方(如（rú）圖1所示),刀具半徑右（yòu）補償（cháng）(G42)指刀具偏向編程加工軌跡運動方向的右方。取消刀具半徑補償（cháng）用G40,取（qǔ）消刀具半徑（jìng）補償也可用H00。

使用中需注意:建立、取消刀補時（shí）,即使（shǐ）用G41、G42、G40指令的程序段必須使（shǐ）用G00或G01指令,不得使（shǐ）用G02或G03,當刀具半徑補（bǔ）償取負值時,G41和（hé）G42的功能互換。

刀具半徑補償有B功能（néng）和（hé）C功能兩種補償形式。由（yóu）於B功能刀具半徑（jìng）補償（cháng）隻根據本段程（chéng）序（xù）進行刀（dāo）補計算,不（bú）能解決程序段之間的過渡問題,要求將工（gōng）件輪廓處理成圓角過渡,因此（cǐ）工件尖角處工藝性不好,C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序（xù）段刀具中心軌跡的轉接,可完全按照工（gōng）件（jiàn）輪（lún）廓來編程,因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能（néng）刀具半徑（jìng）補償。這時要求建立刀具半徑補償程序（xù）段（duàn）的後續兩個程序段必須有（yǒu）指定補償平麵（miàn）的位移指令(G00、G01,G02、G03等),否則無法建立正確的刀（dāo）具補償。

(2)夾角補償(G39)兩平麵相交為夾角,可能產生超（chāo）程過切,導致加工誤差（chà）,可采用夾角（jiǎo）補償(G39)來解決。使用夾角補償（cháng）(G39)指令（lìng）時需（xū）注（zhù）意,本指令為非模態的（de）,隻在指令的程序段內（nèi）有效,隻能在（zài）G41和G42指令後才能使用。

(3)刀（dāo）具長度偏置(G43、G44、G49)利用（yòng）刀具長度偏（piān）置(G43、G44)指令可以不（bú）改變程序（xù）而隨時補償刀（dāo）具長度的變化,補償量存入由H碼指令的存儲器中。G43表示存（cún）儲器中補償（cháng）量與程序指令的終點坐（zuò）標值相加（jiā）,G44表示相減,取消刀具長度偏置可用G49指令或H00指令（lìng）。程序段N80G43Z56H05與中,假如（rú）05存儲器中值為16,則表示終點坐標值為72mm。

存（cún）儲器中（zhōng）補償量的數值,可用MDI或DPL預先（xiān）存入存儲器,也可用程序段（duàn）指令G10P05R16.0表示在（zài）05號存儲器中的補償量為16mm。

結合

以上可（kě）以得出,在（zài）全功（gōng）能數控係統中,應該應用其刀具補償指令,由於刀尖有圓弧,工件輪廓是刀具運動包絡形（xíng）成,因此刀位點的運動軌（guǐ）跡（jì）與工（gōng）件的輪廓是不重合的。如（rú）果（guǒ）應用刀具補償可以方（fāng）便的進行編輯加工,在經濟型數控係統中,可以根據工件輪廓尺寸、刀具等計算出（chū）刀位點的運動軌跡,按此編程,也可運用局部補償方法來解決問題。