数控编程刀具补偿指令及其编程方法技术材料.ppt

单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 1学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法6.1 刀具半径补偿刀具半径补偿一、刀具半径补偿的概念一、刀具半径补偿的概念 实际的刀具都是有半径的使刀具的刀尖沿零实际的刀具都是有半径的使刀具的刀尖沿零件轮廓曲线加工，刀位点的运动轨迹即加工路线应件轮廓曲线加工，刀位点的运动轨迹即加工路线应该与零件轮廓曲线有一个半径值大小的偏移量该与零件轮廓曲线有一个半径值大小的偏移量 使刀具的刀位点正确运动有两种方式：使刀具的刀位点正确运动有两种方式：1 1、、 加工前计算出加工前计算出刀位点运动轨迹刀位点运动轨迹，再编程加工；，再编程加工；2 2、、 按零件轮廓的坐标数据编程，由系统根据工件按零件轮廓的坐标数据编程，由系统根据工件轮廓和刀具半径轮廓和刀具半径R R，自动计算出刀具中心轨迹自动计算出刀具中心轨迹2学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 图图6-1 6-1 车刀刀尖车刀刀尖 一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分一般车刀均有刀尖半径，即在车刀刀尖部分有一圆弧构成假想圆的半径值有一圆弧构成假想圆的半径值 。

3学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 图图6-2 6-2 刀具路径刀具路径4学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或用假想刀尖（实际不存在）编程时，当车外径或端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角、锥端面时，刀尖圆弧大小并不起作用，当车削倒角、锥面或圆弧时，则会引起过切或欠切面或圆弧时，则会引起过切或欠切 图图6-3 6-3 车刀刀具路径车刀刀具路径5学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法二、刀具补偿的作用与意义二、刀具补偿的作用与意义轮廓复杂轮廓复杂简化编程简化编程刀具更换刀具更换刀具磨损刀具磨损引入刀具补引入刀具补偿功能偿功能6学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法三、刀具半径补偿指令及其编程三、刀具半径补偿指令及其编程1 1、指令、指令G41G41、、G42 G42 、、G40G40G41G41为刀具左补偿，指为刀具左补偿，指顺着刀具顺着刀具前进方向看，刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的偏在工件轮廓的左左边；边； G42G42为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具为刀具右补偿，指顺着刀具前进方向看，刀具偏在工件轮廓的右边；偏在工件轮廓的右边； G40G40为取消刀补。

为取消刀补G40G40、、G41G41、、G42G42都是都是模态模态代码，可相互注销代码，可相互注销 图图6-4 6-4 刀具半径补偿方向判断刀具半径补偿方向判断7学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法a) a) 外轮廓补偿外轮廓补偿 b) b) 内轮廓补偿内轮廓补偿图图6-5 6-5 刀具半径的左右补偿刀具半径的左右补偿 8学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法2 2、刀具半径补偿方向的判别、刀具半径补偿方向的判别沿沿刀刀具具切切削削方方向向，，如如果果刀刀具具位位于于工工件件左左侧侧，，则则为为左左补补偿偿，，用用G41G41表示；表示；反之，若刀具位于工件右侧，则为右补偿，用反之，若刀具位于工件右侧，则为右补偿，用G42G42表示 图图6-6 6-6 刀具半径补偿方向判断刀具半径补偿方向判断9学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法3 3、使用刀具半径补偿的注意事项、使用刀具半径补偿的注意事项(1)(1)使用刀具半径补偿时应避免过切削现象。

这又包括以使用刀具半径补偿时应避免过切削现象这又包括以下三种情况：下三种情况：　　　　① ① 使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时，刀具使用刀具半径补偿和取消刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，移动距离应大于刀具补偿必须在所补偿的平面内移动，移动距离应大于刀具补偿值　　　　② ② 加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补加工半径小于刀具半径的内圆弧时，进行半径补偿将产生过切削，如图偿将产生过切削，如图6-56-5所示只有过渡圆角所示只有过渡圆角R≥R≥刀具刀具半径半径r r＋精加工余量的情况下才能正常切削＋精加工余量的情况下才能正常切削　　　　③ ③ 被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如被铣削槽底宽小于刀具直径时将产生过切削，如图图6-66-6所示 10学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法图图6-7 6-7 刀具半径大于工件内凹圆弧半径刀具半径大于工件内凹圆弧半径 11学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 图图6-8 6-8 刀具半径大于工件槽底宽度刀具半径大于工件槽底宽度 12学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法(2)G41(2)G41、、G42G42、、G40G40须在须在G00G00或或G01G01模式下使用，现在模式下使用，现在有一些系统也可以在有一些系统也可以在G02G02、、G03G03模式下使用。

模式下使用3)D00(3)D00～～D99D99为刀具补偿号，为刀具补偿号，D00D00意味着意味着取消刀具补取消刀具补偿偿刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀具刀具补偿值在加工或试运行之前须设定在刀具半径补偿存储器中半径补偿存储器中13学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法XYG17 G41 G02 X0 Y-10 I-10 J0 D01四、应用实例四、应用实例例例1 1：：图图6-96-9左补偿14学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法右补偿数控加工程序代码为：G17G42G02X0Y-10I-10J0 D01刀具半径补偿取消则用G40图图6-106-1015学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法1G41/G42建建立立刀补刀补刀补的建立2刀补的进行刀刀补补一一旦旦建建立立，，就就一一直直维维持持该该状状态态直直到到刀刀补补撤消为止撤消为止3程程序序执执行行到到撤撤消消指指令令G40时时，，刀刀补补结结束束，，刀刀具具撤撤离离工工件件回回到退刀点到退刀点刀补的取消刀具半径补偿程序实现的三个步骤刀具半径补偿程序实现的三个步骤16学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法XY504050W起刀点/退刀点（－（－10，－，－10））例例2 2：：N10 G90 G92 X-10 Y-10N10 G90 G92 X-10 Y-10N20 S900 M03N20 S900 M03N30 G17 G01 G42 X0 Y0 D01N30 G17 G01 G42 X0 Y0 D01N40 X50N40 X50 刀具半径补偿建立刀具半径补偿建立N50 Y40N50 Y40N60 X40 Y50N60 X40 Y50N70 X0 N70 X0 N80 Y0N80 Y0 刀具半径刀具半径补偿进行补偿进行N90 G40 X-10 Y-10N90 G40 X-10 Y-10 刀具半径补偿取消刀具半径补偿取消图图6-116-1117学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法例例3 3：见图所示的刀具半径补偿程序。

设加工开始时：见图所示的刀具半径补偿程序设加工开始时刀具距离工件表面刀具距离工件表面50mm50mm，切削深度为，切削深度为10mm10mm图图6-126-1218学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法N10 G92 X0.0 Y0.0 Z50N20 G90 G17 G00由由G17指定刀补平面指定刀补平面N30 G41 X20.0 Y10.0 D01 启动刀补启动刀补N35 Z2 M03 S500N38 G01 Z-10 F200N40 G01 Y50.0 F100 刀补状态刀补状态N50 X50.0N60 Y20.0N70 X10.0N80 G00 Z50 M05N85 G40 X0 Y0 解除刀补解除刀补N90 M3019学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 YXO 70602020ABCDEFGR40R4012010040 O例例4 4：：O0010N010 G92 X0 Y0；；N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01；； S800 M03 M08；；N030 G01 X80 Y0 F100；；N040 G03 X40 Y40 I0 J40；；N050 G01 Y60；；N060 X-20；；N070 G02 X-80 I-40；；N080 G01 X-20；；N090 Y-100；；N100 G00 G40 X-70 Y-40 M05 M09 M02；；图图6-136-1320学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法练习题：练习题：图图6-146-1421学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法6.2 刀具长度补偿刀具长度补偿一、刀具长度补偿的概念一、刀具长度补偿的概念 通常加工一个工件需几把刀，或者加工中心运行通常加工一个工件需几把刀，或者加工中心运行时要经常变换刀具，而每把刀具的长度是不可能完时要经常变换刀具，而每把刀具的长度是不可能完全相同的。

全相同的 编写程序时选用一把标准刀具，预先测出其他编写程序时选用一把标准刀具，预先测出其他刀具与标准刀具长度的差值，将差值置于刀具与标准刀具长度的差值，将差值置于NCNC系统，系统，以后使用各把刀具时以后使用各把刀具时NCNC系统会补偿刀具的长度，这系统会补偿刀具的长度，这种功能称为种功能称为刀具长度补偿刀具长度补偿功能22学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法图图6-15 6-15 刀具长度补偿刀具长度补偿23学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法二、刀具长度补偿指令及其编程二、刀具长度补偿指令及其编程1 1、指令、指令G43G43、、G44G44、、G49G49G43/G44/G49 G00/G01 Z_H_G43/G44/G49 G00/G01 Z_H_；；2 2、指令说明、指令说明 Z Z地址符后面的数字表示刀具在地址符后面的数字表示刀具在Z Z方向上运动的距方向上运动的距离或绝对坐标值；离或绝对坐标值；H H地址符后面的数字表示刀具号地址符后面的数字表示刀具号按照上面的格式就可以将相应刀具的长度补偿值从系按照上面的格式就可以将相应刀具的长度补偿值从系统长度补偿寄存器中调出。

统长度补偿寄存器中调出　　使用　　使用G43/G44/G49G43/G44/G49指令时应该注意：刀具在指令时应该注意：刀具在Z Z方向方向要有直线运动要有直线运动G00/G01G00/G01，同时要在一定的，同时要在一定的安全高度安全高度上，上，否则会造成事故否则会造成事故24学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法3 3、执行结果、执行结果正偏置正偏置G43G43：：Z Z实际值实际值=Z=Z指令值指令值+ +（（H H—））负偏置负偏置G44G44：：Z Z实际值实际值=Z=Z指令值指令值- -（（H H—））G49G49为取消刀补为取消刀补图图6-16 6-16 刀具长度补偿执行情况刀具长度补偿执行情况25学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法设（设（H02））= 200 mm时时 N1G92 X0 Y0 Z0 设定当前点设定当前点O为程序零点为程序零点N2 G90 G00 G44 Z10.0 H02 指定点指定点A，实到点，实到点B N3G01Z-20.0 实到点实到点C N4 Z10.0 实际返回点实际返回点B N5 G00 G49 Z0 实际返回点实际返回点O三、应用实例三、应用实例例例1 1：：图图6-176-1726学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 使用使用G43G43、、G44G44相当于平移了相当于平移了Z Z轴轴原点。

原点 即将坐标原点即将坐标原点O O平移到了平移到了O O’点点处，后续程序中的处，后续程序中的Z Z坐标均相对坐标均相对于于O O’进行计算使用进行计算使用G49G49时则时则又将又将Z Z轴原点平移回到了轴原点平移回到了O O点 在机床上有时可用提高在机床上有时可用提高Z Z轴位置轴位置的方法来校验运行程序的方法来校验运行程序27学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法使用Ｔ使用Ｔ01, T02, T0301, T02, T03号刀具对工件进行钻、扩、铰号刀具对工件进行钻、扩、铰加工．编程时选Ｔ加工．编程时选Ｔ0101刀具为标准刀具长度刀具为标准刀具长度. .试写出用试写出用 G43 G43 、、G44 G44 指令对指令对T02, T03T02, T03刀具向下快速移刀具向下快速移100mm100mm时时, ,进行长度补偿的程序段进行长度补偿的程序段, ,并说明存储器中的补偿值是并说明存储器中的补偿值是多少多少? ?刀具的实际、位移是多少刀具的实际、位移是多少? ?ＴＴ01T02T031010例例2 2：：图图6-186-1828学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法四、综合实例四、综合实例例例1 1：：图图6-196-1929学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法 G01 X45.0 X75.0 Y20.0 Y65.0 G40 G00 X100.0 Y60.0 G49 Z120.0 X150.0Y160.0 M05 M30 直线插补至直线插补至 X= 45，，Y=45直线插补至直线插补至 X= 75，，Y=20直线插补至直线插补至 X=75，，Y=65，轮廓切削完毕，轮廓切削完毕取消刀补，快速退至（取消刀补，快速退至（100，，60）的下刀处，）的下刀处，快速抬刀至快速抬刀至Z=120的对刀点平面的对刀点平面快速退刀至对刀点快速退刀至对刀点主轴停，主轴停，程序结束，复位。

程序结束，复位 和前述不考虑刀补的轮廓铣削程序相比，可以看出：采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，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刀具仅只需改变刀具补偿量即可 30学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法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具比理想刀具短8mm,若设定（若设定（H01））=—8mm，， （（H02））=8mm例例2 2：钻孔加工举例：钻孔加工举例图图6-206-2031学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法%0005N1 G91 G00 X120.0 Y80.0N2 G43 Z-32.0 H01 S630 M03 (或或G44 Z-32.0 H02)N3 G01 Z-21.0 F120N4 G04 P1000N5 G00 Z21.0N6 X90.0 Y-20.0N7 G01 Z-23.0 F120N8 G04 P1000N9 G00 Z23.0主程序号主程序号增量编程方式，快速移到孔增量编程方式，快速移到孔#1正上方。

正上方 理理想想刀刀具具下下移移值值Z=-32，，实实际际刀刀具具下下移移值值Z=-40下下移移到到离离工工件件上上表表面面距距离离3mm的的安全高度平面主轴正转安全高度平面主轴正转以工进方式继续下移以工进方式继续下移21mm孔底暂停孔底暂停1s快速提刀至安全面高度快速提刀至安全面高度快移到孔快移到孔#2的正上方的正上方向下进给向下进给23mm，钻通孔，钻通孔#2孔底暂停孔底暂停1s快速上移快速上移23mm，提刀至安全平面提刀至安全平面32学习研究单元六单元六 刀具补偿指令及其编程方法刀具补偿指令及其编程方法N10 X-60.0 Y-30.0N11 G01 Z-35.0 F120N12 G49 G00 Z67.0N13 X-150.0Y-30.0 N14 M05 M02 快移到孔快移到孔#3的正上方的正上方向下进给向下进给35mm，钻孔，钻孔#3理理想想刀刀具具快快速速上上移移67mm，，实实际际刀刀具具上上移移75mm，提刀至初始平面提刀至初始平面刀具返回初始位置处刀具返回初始位置处主轴停，程序结束主轴停，程序结束 从从上上述述程程序序可可以以大大致致了了解解钻钻孔孔加加工工的的走走刀刀路路线线及及钻钻孔孔的的基基本本编编程程方方法法，，当当所所使使用用的的数数控控铣铣床床不不具具备备更更高高级级的的钻钻孔孔专专用用指指令令时时，，通通常常都都需需要要这这样样一一步步步步地地编编程程，，更更方方便便的的钻钻孔孔编编程程方方法法将将在后面的章节中逐步介绍。

在后面的章节中逐步介绍33学习研究。