数控铣床刀具补偿及编程 一、数控铣床刀具补偿的含义 在数控铣床上，由于程序所控制的刀具刀位 点的轨迹和实际刀具切削刃口切削出的形状并 不重合，它们在尺寸大小上存在一个刀具半径 和刀具长短的差别，为此就需要根据实际加工 的形状尺寸算出刀具刀位点的轨迹坐标，据此 来控制加工。 二、数控铣床刀具补偿类型 v刀具半径补偿: 补偿刀具半径对工件轮廓尺寸的 影响. v刀具长度补偿: 补偿刀具长度方向尺寸的变化. 三、刀具补偿的方法 人工预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补：数控系统具有刀具补偿功能。 四、刀具半径补偿功能 1、刀具半径补偿的作用 在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的 存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且 刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程 只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中 心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进 行刀具半径补偿。 分为三步： 1、刀补的建立：在刀具从起点接 近工件时，刀心轨迹从与编程 轨迹重合过度到与编程轨迹偏 离一个偏置量的过程。 2、刀补进行：刀具中心始终与编 程轨迹相距一个偏置量直到刀 补取消。 3、刀补取消：刀具离开工件，刀 心轨迹要过渡到与编程轨迹重 合的过程。 2、刀具半径补偿的过程 3、刀具半径补偿指令 刀具半径补偿G41，G42，G40 v格式： X Y X Z Y Z D G17 G18 G19 G41 G42 G00 G01 执行刀补 X Y X Z Y Z G40 G00 G01 取消刀补 X、Y 、Z 值是建立补偿直线段的终点坐标值； D 为刀补号地址，用D00D99来指定，它用来调用内 存中刀具半径补偿的数值。 指令的几点说明： （1）、G41刀径左补偿， G42刀径右补偿。 刀补位置的左右应是顺着编程轨迹前进的方向进行 判断的。 G40为取消刀补。 顺铣逆铣 （2）、在进行刀径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀 径补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿 取消的方式下进行，否则将产生报警。 （3）、刀补的引入和取消要求应在G00或G01程序段 ，不要 在G02/G03程序段上进行。 （4）、当刀补数据为负值时，则G41、G42功效互换。 （5）、G41、G42指令不要重复规定，否则会产生一种特殊 的补偿。 （6）、G40G40、G41G41、G42G42都是模态代码，可相互注销。都是模态代码，可相互注销。 ( 7 )、刀补建立过程中不能出现两个连续不移动指令 4、刀具半径补偿应用 利用同一个程序、同一把刀具，通过设置不同大 小的刀具补偿半径值而逐步减少切削余量的方法 来达到粗、精加工的目的。 五、刀具长度补偿 1、刀具长度补偿的作用： 用于刀具轴向(Z向)的补偿. 使刀具在轴向的实际位移量比程序给定值增加或 减少一个偏置量. 刀具长度尺寸变化时，可以在不改动程序的情况 下，通过改变偏置量达到加工尺寸. 利用该功能，还可在加工深度方向上进行分层铣 削，即通过改变刀具长度补偿值的大小，通过多 次运行程序而实现。 2、刀具长度补偿的方法 将不同长度刀具通过对刀操作获取差值。 通过MDI方式将刀具长度参数输入刀具参数表。 执行程序中刀具长度补偿指令。 3、刀具长度补偿指令 刀具长度补偿G43，G44，G49 G43 G44 G00 G01 Z H G49 G00 G01 Z （1）格式 G43 刀具长度正补偿 G44 刀具长度负补偿 G49取消刀长补偿 G43 G44 G49 均为模态指令 其中Z 为指令终点位置，H为刀补号地址，用H00H99 来指定，它用来调用内存中刀具长度补偿的数值。 执行G43时，（刀具长时，离开工件补偿） Z实际值 = Z指令值 +（H xx） 执行G44时，（刀具短时，趋近工件补偿） Z实际值 = Z指令值 -（H xx） 其中（Hxx）是指xx 寄存器中的补偿量， 其值可以是正值或者 是负值。当刀长补偿 量取负值时，G43和 G44的功效将互换。 使用G43、G44相当于平移了Z轴原点。 即将坐标原点O平移到了O点处，后续程序中 的Z坐标均相对于O进行计算。使用G49时则 又将Z轴原点平移回到了O点。 在机床上有时可用提高Z轴位置的方法 来校验运行程序。 使用01, T02, T03号刀具对工件进行钻、扩、铰加工 编程时选01刀具为标准刀具长度.试写出用 G43 、G44 指令对T02, T03刀具向下快速移动100mm时,进行长度补 偿的程序段,并说明存储器中的补偿值是多少?刀具的实际 位移是多少? 01 T02 T03 10 10 G00X0Y0Z100 G44G00Z0H02 H02=10 实际位移110 G43G00Z0G03 H03=10 实际位移90 4、刀补编程举例 O0004 G54G00X150.0 Y160.0 Z120.0 G90 G00 X100.0 Y60.0 G43 Z-2.0 H01 S100 M03 G42 G01 X75.0 D01F100 X35.0 G02 X15.0 R10.0 G01 Y70.0 G03 X-15.0 R15.0 G01 Y60.0 G02 X-35.0 R10.0 G01 X-75.0 G09 Y0 主程序号 建立工件坐标系 绝对值方式，快进到X=100，Y=60 指令高度Z= -2，实际到达高Z=43处 刀径补偿引入，插补至X=75，Y= 60 直线插补至 X= 35，Y= 60 顺圆插补至 X=15，Y=60 直线插补至 X=15，Y=70 逆圆插补至 X= -15，Y=70 直线插补至 X= -15，Y=60 顺圆插补至 X= -35，Y=60 直线插补至 X= -75，Y=60 直线插补至 X= -75，Y=0处， 程序单 G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直线插补至 X= 45，Y=45 直线插补至 X= 75，Y=20 直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕 取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处， 快速抬刀至Z=120的对刀点平面 快速退刀至对刀点 主轴停，程序结束，复位。 程序单 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采 用机床自动刀补的程序与不考虑刀补的程序并没有多大的不同 ，只是在原来的程序上增加了有关刀补指令而已。 考虑刀补后的程序适应性强，对不同长度、不同半径的刀 具仅只需改变刀具补偿量即可。 暂停指令G04 钻孔加工举例 对图示零件钻孔。按理想刀具进行的对刀编程，现测得实际刀 具比理想刀具短8mm,若设定（H01）=8mm， （H02）=8mm %0005 N1 G54G90 G00 X0 Y0Z50 X120Y80 N2 G43 Z3 H01 S630 M03 (或G44 Z3 H02) N3 G01 Z-18 F120 N4 G04 P1000 N5 G00 Z3 N6 X210 Y60 N7 G01 Z-20 F120 N8 G04 P1000 N9 G00 Z3 主程序号 编程方式，快速移到孔#1正上方。 理想刀具下移值Z=47，实际刀具下移值 Z=55下移到离工件上表面距离3mm的安 全高度平面。主轴正转 以工进方式继续下移21mm 孔底暂停1s。 快速提刀至安全面高度。 快移到孔#2的正上方。 向下进给23mm，钻孔#2。 孔底暂停1s。 快速上移23mm，提刀至安全平面。 程序单 N10 X150 Y30 N11 G01 Z-32 F120 N12 G49 G00 Z67.0 N13 X0Y0 N14 M05 M02 快移到孔#3的正上方。 向下进给35mm，钻孔#3。 理想刀具快速上移67mm，实际刀具上 移75mm，提刀至初始平面。 刀具返回初始位置处。 主轴停，程序结束。 程序单 从上述程序可以大致了解钻孔加工的走刀路线及钻孔的基本 编程方法，当所使用的数控铣床不具备更高级的钻孔专用指令 时，通常都需要这样一步步地编程，更方便的钻孔编程方法将 在后面的章节中逐步介绍。 返回上层 编写粗精加工程序 工艺分析 1.毛坯 2.刀具 3.加工路线 先粗后精，先主后次，先面后孔，先内后外 作业：编写精加工程序