數控機床加（jiā）工中（zhōng）的刀具補償的分（fèn）析（xī）與總（zǒng）結

經（jīng）濟型數控機床結構簡單,售價低,在生產企業中有一定的擁（yōng）有（yǒu）量。在經濟型數控（kòng）機床係統（tǒng）中,應該提出有刀具補償功能。

用立銑刀在數控機床上（shàng）加工工件,可以清楚看出刀具中心運動軌計與（yǔ）工件輪廓不重合,這是因為工件輪（lún）廓是立銑刀運動包絡形成（chéng）的。立銑刀的中心稱為刀具的刀位點(4、5坐標數控機床稱為刀位矢量),刀位（wèi）點的運（yùn）動軌計即代表刀具（jù）的（de）運動軌跡。在數控加（jiā）工中,是按工件輪廓尺寸編製程序（xù）,還（hái）是按刀位點的（de）運動軌（guǐ）跡尺寸編製程（chéng）序,這要根據具體情況來處理（lǐ）。數控機床立銑刀加工

在（zài）全功能數控機床中（zhōng）,數（shù）控係統有刀具補償功能,可按工件輪廓尺寸（cùn）進行編製程序,建立、執（zhí）行刀補後,數控係統自動計算,刀位（wèi）點自動調整（zhěng）到刀具運動軌跡上。直接利用工件尺寸編製加工程序（xù）,刀具磨損,更（gèng）換（huàn）加工程序不變（biàn）,因此使用簡單、方便。

如果（guǒ）沒有刀具補償功能,隻能按刀（dāo）位（wèi）點的運（yùn）動軌（guǐ）跡尺寸編製加工（gōng）程序,這就要（yào）求先根據工件輪廓尺寸和刀（dāo）具直徑計算出刀位點的軌跡尺寸。因此計算量大、複雜,且刀具磨損、更換需重新計（jì）算刀位點的軌跡尺寸,重新編製加（jiā）工程序。

全功能數控機床係統中刀具補償具體又可以分為兩種:

1.數控車床刀具補（bǔ）償

數控車床刀具補償（cháng）功能包括刀具位置補償和刀具圓弧半（bàn）徑補償兩方麵。在加工程序（xù）中用T功能（néng）指定,T***X中前兩個XX為刀具號,後兩個XX為刀具（jù）補償號,如（rú）T0202。如果刀（dāo）具補償號為00,則表示取消刀補。

    (1)刀具位置補（bǔ）償刀具磨損或重（chóng）新安裝刀具引起的刀具（jù）位置變化,建立、執行刀（dāo）具位（wèi）置補償後,其（qí）加工程（chéng）序不需重新編製。辦法是測（cè）出每把刀具的位置並輸入到指定（dìng）的存儲器內,程序（xù）執（zhí）行刀具補償指令後,刀具（jù）的實際位置就代替了原來（lái）位置。

(2)刀具圓弧半徑補償（cháng）編製（zhì）數控車（chē）床加工程序時,車刀刀（dāo）尖被看作是一（yī）個點(假想刀尖P點),但實際上為了提高刀具（jù）的使用壽命和降低工件表麵粗糙（cāo）度（dù）,車刀刀尖被磨成半徑不大的圓弧(刀（dāo）尖AB圓（yuán）弧（hú）),這必（bì）將產生加工工件的形狀誤差。另一（yī）方麵,刀尖（jiān）圓弧所處位置,車刀的形狀對工（gōng）件加工（gōng）也將產生影響,而這些可采用刀具圓弧半徑補償來（lái）解決。車刀的形狀和位置參（cān）數稱為刀尖（jiān）方位,用參（cān）數0~9表示,P點為理論刀尖點。

(3)刀補參數每一個刀具補償號對應刀具（jù）位置補償(X和（hé）Z值)和（hé）刀具圓弧半徑補償（cháng）(R和T值)共4個參數,在加工之前輸入到對應（yīng）的存儲器,CRT上顯示（shì）。在自動執行（háng）過程中（zhōng）,數控係統按該存儲器中的X、Z、R、T的數值（zhí）,自動修正刀具的位置誤差和自動進行刀尖圓弧半徑補償。

2.加工中心、數（shù）控銑床刀（dāo）具補償

加工中（zhōng）心、數控銑床的數控係統,刀具補償功能包括（kuò）刀具半徑補償、夾角補（bǔ）償和長度補償等刀具補償功能（néng）。

(1)刀具半徑補償(G41、G42、G40)刀具的半徑值預先存入存儲器（qì）HXX中,XX為存儲器號。執（zhí）行刀（dāo）具半徑補償後,數控係統自動計算,並使刀具按照計算結果自動補償。刀具半徑左補償(G41)指刀具偏向編程加工軌跡運動方（fāng）向的左方(如圖1所示),刀（dāo）具半徑右補（bǔ）償(G42)指刀（dāo）具偏向編程加工軌跡（jì）運動方（fāng）向的右方。取消刀具半徑補償用G40,取消刀具半徑補償也可用H00。

使用中需注意:建立、取消刀補時,即（jí）使（shǐ）用G41、G42、G40指令的程序段必（bì）須使用G00或G01指令,不得使用G02或G03,當刀具半徑補償（cháng）取負值時（shí）,G41和G42的功能（néng）互換。

刀具半徑補償有B功能和C功能兩種補償形式。由於B功（gōng）能刀具半徑補（bǔ）償隻根據本段程序進行刀補計算（suàn）,不能解決程序段（duàn）之間的過渡問題,要求將（jiāng）工件輪廓處理成圓（yuán）角過渡,因（yīn）此工件尖角處工（gōng）藝性不好,C功能刀具半徑補償能自動處理兩程序段刀具中心軌跡的轉接,可完全按照工件輪廓來編程,因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。這時要求建立刀具半徑補償程序段（duàn）的後續兩個程序段必須有（yǒu）指（zhǐ）定補償平麵的位移指令(G00、G01,G02、G03等),否則無法建立正確的刀具補償。

(2)夾角補（bǔ）償(G39)兩平麵相交為夾角,可能產生超程（chéng）過切,導（dǎo）致加工誤差,可采用夾角補償(G39)來（lái）解決（jué）。使用夾角補償(G39)指令時需注意,本（běn）指令（lìng）為非模態的,隻（zhī）在指令的程序段內有效,隻能在（zài）G41和G42指令後才能使用。

(3)刀具長度偏置(G43、G44、G49)利用刀具長（zhǎng）度偏置(G43、G44)指令可以不改變程序而隨時補償刀具長度的變化,補償量存入由H碼指令的存儲器中。G43表示存（cún）儲器中（zhōng）補償量（liàng）與程（chéng）序指令的終點坐標值相加,G44表示相減,取消刀具（jù）長度（dù）偏置可用G49指令或H00指令。程序段N80G43Z56H05與中,假如05存（cún）儲器中值為16,則表示終點坐標值為72mm。

存儲器中補償量的數值,可用MDI或DPL預（yù）先（xiān）存入存儲器,也可用程（chéng）序段指令G10P05R16.0表示在05號存儲器中的補償量為（wéi）16mm。

結合

以上可以得出,在全（quán）功能數控係統中,應該應用其刀具補償指令,由於刀尖有圓弧,工件輪廓是（shì）刀具運動包絡形（xíng）成,因此刀位（wèi）點（diǎn）的運動軌跡與工件的輪廓是（shì）不重合的。如果應用刀具補償可以方便的（de）進行編輯加工,在（zài）經濟型數控係統（tǒng）中,可（kě）以根據工件輪廓尺寸、刀具等計算出刀位點的運動軌跡,按此編程,也（yě）可（kě）運用局部補償方法來解決問題。