浅谈数控车床的刀具补偿

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1、浅谈数控车床的刀具补偿摘要：在数控车床切削加工屮，为了提高刀尖的强度，降低加工表面粗糙度，刀尖处成圆弧过度刃。在车削内孔、外圆或端面时，刀尖圆弧不影响其尺寸、形状；在切削锥血或圆弧时，就会造成过切或少切现象。目前，较高级的车床控制系统，不仅具有刀尖圆弧半径补偿功能，而且，可以根据刀尖的实际情况，选择刀位点轨迹，编程和补偿都十分方便。但有些简易数控系统不具备半径补偿功能，因此，当零件精度要求较高且又有圆锥或圆弧表面时，要么按刀尖圆弧屮心编程，要么在局部进行补偿计算，来消除刀尖圆弧半径引起的误差。“刀具补偿的作用”“刀具补偿的方法”一、不具备刀具半径补偿功能时的

2、编程。1、按假想刀尖编程数控车床总是按“假想刀尖”点来对刀，使刀尖位置与程序中的起刀点(或换刀点)重合。圆头刀假想刀尖是下图中的P点，相当于图(a)中尖头刀的刀尖点。如果按假想刀尖加工图中的轮廓AB,则产生欠切的区域ABCD,在X方向和Z方向分別产生误差AX和AZ,其中：因此可直接按假想刀尖轨迹P3P4编程，在X方向和Z方向予以补偿AX和AZ即可。如图所示。如果按假想刀尖编程加工半径为R的凸凹圆弧AB时，图中的粗实线轮廓。应按图中虚实线参数进行编程，但要求在加工前通过刀补开关给X方向和Z方向一个补偿量ro2、轨迹编程不具备刀具半径补偿功能的数控系统，除按假想

3、刀尖轨迹数据编程外，还可以按刀心轨迹编程。如图所示的手柄零件由3段圆弧组成，可按轮廓轨迹的等距线，即按丿J心轨迹编程。用假想的刀尖轨迹和刀心轨迹编程方法的共同缺点是当刀具磨损或重磨后，需要重新计算编程参数，否则会产生加工误差。二、具备刀具半径补偿功能时的编程。数控车床一般均有刀具补偿功能，这是因为车床通常连续实行各种切削加工，刀架在换刀时前一刀具刀尖位置和换新刀具位置之间会产生差异，以及刀具安装误差、刀具磨损和刀尖圆弧半径的存在等，若不利用刀具补偿功能予以补偿，就切削不出符合图纸形状要求的零件。此外，合理地利用刀具补偿还可以简化编程。数控车床的刀具补偿可分为

4、两大类，即刀具长度补偿和刀具半径补偿，其中刀具长度补偿亦称为刀具几何位置及磨损补偿。1、刀具长度补偿（由T功能实现）加工一个零件往往需要多把刀具，而每把刀具在转至切削位置时，其刀尖所处的位置并不相同。而系统要求在加工一个零件时，无论使用哪一把刀具，其刀尖位置在切削前应处于同一点，否则，零件加工程序很难编制。在编程时一般以其中一把刀具为基准。为使零件加工程序不受刀具安装位置而给切削带来影响，必须在加工程序执行前，对刀具偏移量AX、AZ进行补偿，使刀架转位后，每把刀的刀尖位置都能重合在同一点。当刀具磨损后或工件尺寸有误差吋，只要修改每把刀具相应存储中的数值即可。

5、刀具补偿功能是由程序中提供的T代码实现的oT0102表示调用1号刀具，选用2号刀具补偿。有些数控车床设有对刀显微镜或红外线对刀仪，可以实现口动对刀而不需要试切工件。对刀显微镜分划板十字中心的坐标系中是一个I古I定值，对刀时只要将刀具的刀尖对准对刀显微镜分划板中心，则该刀具刀尖的偏置值已确定，并由系统口动存入该刀为补偿号寄存器中。2、刀具半径补偿（G41、G42、G40）在通常的编程中，将刀尖看作是一点。然而实际上刀尖是有圆弧的，在切削内孔、外园及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状，但在切削锥面和圆弧时，则会造成过切或少切现象。此时，可用刀尖半径补偿功能来消

6、除误差。（1）、刀具半径补偿在实际加工中，一般数控装置都有刀具半径补偿功能，为编制程序提供了方便。有刀具半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运行轨迹，只按零件轮廓编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能口动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执行刀具半径补偿后，刀具口动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。G41为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿；G42为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿；G40为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42指令无效

7、。G40必须和G41或G42成对使用，如图所示。3、刀具半径补偿的过程分为以下三步。(a)刀补的建立。刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。(b)刀补进行。执行有G41、G42指令的程序段后,刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量。(c)刀具的取消。刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程重合的过程。图所示为刀具半径补偿的建立与取消过程。4、刀具半径补偿编程时的注意事项：①加刀具半径补偿或去除刀具半径补偿最好在工件轮廓线以外，未加刀补点至加工刀补点的距离应大于刀具(尖)半径；未去除刀补点至去除刀补点的距离应大于刀具(尖)半径。②G42、

8、G41不能重复使用，即在程序中前面有了G41指令后，