数控铣削刀具半径如何进行补偿

数控编程刀具半径补偿指令G40 G41 G42在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。

为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，见图1.28。

图1.28刀具半径补偿1、编程格式G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见图1.29。

图1.29左偏刀具半径补偿G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，见图1.30。

G40 为补偿撤消指令。

图1.30右偏刀具半径补偿程序格式：G00/G01 G41/G42 X～Y～H～//建立补偿程序段……//轮廓切削程序段……G00/G01 G40 X～Y～//补偿撤消程序段其中：G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值；G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标；H为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。

刀具半径值可用CRT/MDI方式输入，即在设置时，H～= R。

如果用H00也可取消刀具半径补偿。

2、工作过程图1.31~图1.33表示的刀具半径补偿的工作过程。

其中，实线表示编程轨迹；点划线表示刀具中心轨迹；r等于刀具半径，表示偏移向量。

(1)刀具半径补偿建立时，一般是直线且为空行程，以防过切。

以G42为例，其刀具半径补偿建立见图1.33。

图1.31建立刀具半径补偿（2）刀具半径补偿一般只能平面补偿，其补偿运动情况见图1.32。

图1.32 刀具半径补偿运动（3）刀具半径补偿结束用G40撤销，撤销时同样要防止过切，如图1.33。

图1.33撤消刀具半径补偿（4）注意：图1. 34刀具半径补偿量的改变1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。

2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。

g41的用法
G41和G42是数控加工中常见的刀具半径补偿指令，这种补偿功能在铣削工件轮廓时非常有用，它允许编程员直接按照工件图纸要求的轮廓来编程，而不必根据刀具半径人工计算刀具中心的运动轨迹。

G41是相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左补偿（补偿量可为正负值，属于模态指令）。

具体的判定方法是：假设工件不动，沿刀具前进方向向前看，刀具在零件左侧的为左补偿。

例如，当铣削一直径50mm的内孔并采用顺铣加工后，实际测量值为49.9mm，可以使用G41进行刀补补偿。

补偿量的计算方法如下：D=50-49.9=0.1，由于采用的是半径补偿，所以D=0.1/2=0.05。

由于采用的是顺铣，内孔需要加大，所以D为负值。

而G42则是相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右补偿（补偿量也可为正负值，同样属于模态指令）。

与G41相似，其判定方法是：假设工件不动，沿刀具前进方向向前看，刀具在零件右侧的为右补偿。

此外，G40是取消刀具半径补偿的指令。

在实际加工中，为了安全和精确，操作者需要清楚了解这些指令的含义和使用场景，并根据实际工件形状和尺寸选择合适的补偿方式。

刀具半径补偿原理及补偿规则在加工过程中，刀具的磨损、实际刀具尺寸与编程时规定的刀具尺寸不一致以及更换刀具等原因，都会直接影响最终加工尺寸，造成误差。

为了最大限度的减少因刀具尺寸变化等原因造成的加工误差，数控系统通常都具备有刀具误差补偿功能。

通过刀具补偿功能指令，CNC系统可以根据输入补偿量或者实际的刀具尺寸，使机床自动加工出符合程序要求的零件。

1．刀具半径补偿原理（１）刀具半径补偿的概念用铣刀铣削工件的轮廓时，刀具中心的运动轨迹并不是加工工件的实际轮廓。

如图所示，加工内轮廓时，刀具中心要向工件的内侧偏移一定距离；而加工外轮廓时，同样刀具中心也要向工件的外侧偏移一定距离。

由于数控系统控制的是刀心轨迹，因此编程时要根据零件轮廓尺寸计算出刀心轨迹。

零件轮廓可能需要粗铣、半精铣和精铣三个工步，由于每个工步加工余量不同，因此它们都有相应的刀心轨迹。

另外刀具磨损后，也需要重新计算刀心轨迹，这样势必增加编程的复杂性。

为了解决这个问题，数控系统中专门设计了若干存储单元，存放各个工步的加工余量及刀具磨损量。

数控编程时，只需依照刀具半径值编写公称刀心轨迹。

加工余量和刀具磨损引起的刀心轨迹变化，由系统自动计算，进而生成数控程序。

进一步地，如果将刀具半径值也寄存在存储单元中，就可使编程工作简化成只按零件尺寸编程。

这样既简化了编程计算，又增加了程序的可读性。

刀具半径补偿原理（2）刀具半径补偿的数学处理①基本轮廓处理要根据轮廓尺寸进行刀具半径补偿，必需计算刀具中心的运动轨迹，一般数控系统的轮廓控制通常仅限于直线和圆弧。

对于直线而言，刀补后的刀具中心轨迹为平行于轮廓直线的一条直线，因此，只要计算出刀具中心轨迹的起点和终点坐标，刀具中心轨迹即可确定；对于圆弧而言，刀补后的刀具中心轨迹为与指定轮廓圆弧同心的一段圆弧，因此，圆弧的刀具半径补偿，需要计算出刀具中心轨迹圆弧的起点、终点和圆心坐标。

②尖角处理在普通的CNC装置中，所能控制的轮廓轨迹只有直线和圆弧，其连接方式有：直线与直线连接、直线与圆弧连接、圆弧与圆弧连接。

数控机床刀补的计算方法在数控机床加工中，刀补是关键的参数之一，它能够保证加工精度和表面质量。

正确的刀补设置可以有效地提高加工效率和产品质量。

下面我们来讨论一下数控机床刀补的计算方法。

1. 刀补的基本概念刀补是指为了弥补数控机床坐标系原点与实际刀具刀尖之间的距离差，调整数控程序中的切入点，使加工精度得以提高。

通常情况下，刀补分为半径刀补和刃补两种类型。

2. 半径刀补计算方法半径刀补是指刃部在工件上下表面的投射点在工件上痕的投影点。

假设刀尺寸为D，工件轮廓为R，切入角为α，刀尖位置与轨迹间距为Y，则半径刀补计算方法如下：刀补=1/2∗(D/2−R)/sin(α)3. 刃补计算方法刃补是刃部在工件表面上的投射点与该表面在刀具中心的垂直距离，也叫C刃补。

假设切削深度为ap，工件曲率半径为R，刃部与轨迹间的距离为Y，则刃补的计算方法如下：刃补=R−√(R2−Y2)±ap其中，±ap表示刃补的正负符号取决于刀具切削进给的方向。

4. 刀补的实际应用在数控加工中，刀补是非常重要的，尤其对于高精度加工来说。

通过正确调整刀补参数，可以提高加工精度，降低刀具磨损，减少废品率。

因此，操作人员在进行数控加工时，要根据实际情况合理设置刀补参数，以确保加工质量和效率。

总的来说，数控机床刀补的计算方法是一个复杂而重要的课题。

只有深入理解刀补的概念和计算方法，才能够在实际的加工过程中更好地运用刀补技术，保证产品质量和加工效率。

希望以上内容对数控机床刀补的计算方法有所帮助，让大家更好地理解和运用刀补技术。