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加工中心刀具长度补偿课件

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刀具补偿课件

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（ ） 选这题 半径补偿G41\G42指令的建立可以与下列（ ）指令在同一 个程序段。 A、G02\G03
C、G01\G02
BG00\G01
C、G00\G01\G02\G03
2．取消刀具半径补偿G40 格式：G40 G0（G1）X＿ Y＿ D＿（F＿）； 所有的平面上取消刀具补偿指令均为G40。 最后一段刀具半径补偿轨迹加工完成后，与建立 刀具半径类似，也应有一直线程序段G0或G1指 令取消刀具半径补偿，以保证刀具从刀具半径补 偿终点运动到取消刀具半径补偿点。G40、G41、 G42是模态量，它们可以互相注销。
（5）临界加工情况：在编程时特别要避免出现内角过渡 时轮廓位移小于刀具半径，以及在两个相连内角处轮廓位 移小于刀具直径 。
图5-22 过渡圆弧的临界加工情况
图5-23 内角的临界加工情况
4．拐角特性G450、G451 在G41、G42有效的情况下，一段轮廓到另一段轮廓以不 平滑的拐角过渡时可以通过G450和G451功能调节拐）X＿ Y＿ D＿ （F＿）； 说明： （1）格式中G41为刀具半径左补偿；G42为刀尖半径 右补偿令；X、Y为目标点坐标；F为切削速度；D为刀具 半径补偿代号。 刀具半径补偿代号（又称刀沿号），用D指令及其 相应的序号表示，即D0~D9（一把刀具可以匹配从1到9 不同半径补偿的数据组）。如果没有编写D指令，则D1 自动生效。若编程D0，则刀具补偿值无效。系统中最多 可以同时存储30个刀具补偿数据组。
基点计算： P1 、 P2 、 P7 、 P8 、 P9 各 点 坐 标 如 图 所 示 ， P3 、 P4 、 P5 、 P6 各 点 的 坐 标经计算得： P3（-25，-40） P4（-20，-15） P5（20，-15） P6（25，-40）

2--刀具补偿及刀具长度补偿计算方法

2--刀具补偿及刀具长度补偿计算方法

（1）假设刀尖圆弧半径RS = 0 此时，P点与S点重合，根据图示的几何关系可知：
rF rP rPF
已知：
rF (Z F , X F )
rP (Z P ,
XP)
rPF (Z PF ,
X PF )
代入上式后得刀具长度补偿计算公式为：
X F X P X PF Z F Z P Z PF
三、刀具半径补偿计算 （一）刀具半径补偿原理 （1）什么是刀具半径补偿 在零件轮廓的加工过程中，数控系统的控制对象是加工刀具的中心点。 在加工零件轮廓时，数控系统必须使刀具中心在零件轮廓的法矢量方向上偏 移一个刀具半径值，这种偏移操作就称为刀具半径补偿。 刀具半径补偿就是根据零件轮廓计算出刀具中心轨迹的操作。一般来说， 有两种计算手段。
二、刀具长度补偿计算 当刀具的长度尺寸发生变化而影响工件轮廓的加工时，数控系统应对这种 变化实施补偿，即刀具长度补偿。 X
（1）车床情况 数控车床的刀具结构如右图所示。 S ：刀尖圆弧圆心； RS：刀尖圆弧半径； P（ZP，XP）：理论刀尖点； F（ZF，XF）：刀架相关点； （ZPF，XPF）：P点相对于F点的坐标。
LX X FP X PF LZ Z FP Z PF
此时刀具长度补偿计算公式可写成：
X F X P LX Z F Z P LZ
（2-3）
② 而在有些数控系统中，刀具参数表中的刀具长度参数采用刀尖点P相对于 刀架参考点F的坐标值（ZPF，XPF） ，即
(120,50)
G0 X30 Y20 G1 G42 X50 Y50 X120 Y80 G3 X90 Y110 I-30 J0 G1 X50 Y50 G1 G40 X30 Y20 G0 X0 Y0

加工中心刀具长度补偿课件

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长度正补偿
刀
G43 Z-125 G00 H01
A
Z实际值 = Z指令值 +（H xx）
长度负补 偿
-125
如果H01是 -25.0,
B是多少?
G44 Z-150 G00 H01
刀
Z实际值 = Z指令值 -（H xx）

：将不同长度刀具通过对 刀操作获取差值。
3．建立刀具长度补偿的步骤
1. 把工件放在平口钳上，夹紧。 2. 加工一个零件需要几把刀，把其中的一把刀具 作为基准刀，在主轴上装上基准刀具，使它接近 工件表面。 3.通过手动操作移动要进行测量的刀具使其与工 件上表面接触，如图3-1示，记录Z轴的机械坐标 系的坐标值，假设Z1=-260mm(按Z0测量也可 以）。 4. 在工件坐标系中设定（在G54中的Z坐标中进行 设定）Z值为-260。
G43是刀具长度正补偿指令，即把刀具向上抬。 G44是刀具长度负补偿指令，即把刀具向下降。 G49是取消刀具补偿指令（在更换刀具前应取消刀具 长度补偿状况。
（2）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。
O5008； G90G54M03S3000G00Z100 G00X30Y0 Z5 G1Z-0.5F100 ： ： M00 G54G90G00Z100M03S3000 G00X50Y0 Z5 G1Z-0.5F100 ： ： G00Z100 M5 M30
（1）长度补偿的方法

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02
通过调整刀具长度补偿值，可以 确保工件坐标系与机床坐标系之 间的正确对齐，提高加工精度和 减小误差。
刀具长度补偿的重要性
在加工过程中，由于刀具磨损、更换 刀具等原因，实际使用的刀具长度可 能与编程时设定的长度存在差异。
刀具长度补偿能够自动调整刀具长度 ，确保工件坐标系的准确性，提高加 工质量和效率。
总结词
手动补偿方法是一种传统的刀具长度补偿方法，需要操作员根据测量结果手动 调整刀具长度。
详细描述
操作员使用测量工具测量刀具的实际长度，然后根据测量结果手动调整刀具长 度补偿值。这种方法简单易行，但精度不高，容易受到人为误差的影响。
自动补偿方法
总结词
自动补偿方法是一种现代化的刀具长度补偿方法，通过高精度的测量系统和自动控制系统实现刀具长度的自动测 量和补偿。
高精度补偿技术的需求
高精度加工要求
随着制造业对产品精度要 求的提高，需要更高精度 的刀具长度补偿技术来保 证加工质量。
纳米级补偿
研发纳米级补偿技术，实 现刀具长度的精确控制， 提高加工表面的光洁度和 平整度。
动态实时补偿
在加工过程中，根据实时 监测数据，动态调整补偿 值，减小误差和提高加工 稳定性。
详细描述
自动补偿方法使用高精度的测量系统，如激光干涉仪或电容传感器等，实时测量刀具的实际长度，并将测量结果 反馈给加工中心控制系统。控制系统根据反馈结果自动调整刀具长度补偿值，实现刀具长度的自动补偿。这种方 法精度高，能够显著提高加工精度和生产效率。
实时补偿方法
总结词
实时补偿方法是一种先进的刀具长度补偿方法，通过实时的刀具长度监测和补偿系统，实现刀具长度 的动态调整。
实时监测
在加工过程中，需要实时监测补偿值 的准确性，及时调整以确保加工质量 。

刀具长度补偿

刀具长度补偿

Bewise Inc. Reference source from the internet.刀具长度补偿功能，是数控机床的一项重要功能，在准备功能中用G43、G44、G49表示，但是若使用得不好很容易造成撞车和废品事故。

下面以加工中心为例，介绍生产实践中常用的几种刀具长度补偿方法。

1 刀具长度补偿功能的执行过程典型的指令格式为G43 Z_H_；或G44 Z_H_。

其中G43指令加补偿值，也叫正向补偿，即把编程的Z值加上H代码指定的偏值寄存器中预设的数值后作为CNC实际执行的Z坐标移动值。

相应的，G44指令减去预设的补偿值，也叫负向补偿。

当指令G43时，实际执行的Z坐标值为Z’=Z_+(H_)；当指令G44时，实际执行的Z坐标值为Z’=Z_-(H_)；这个运算不受G90绝对值指令或G91增量值指令状态的影响。

偏值寄存器中可预设正值或负值，因此有如下等同情况。

指令G43、H设正值等同于指令G44、H设负值的效果：指令G43、H设负值等同于指令G44、H设正值的效果。

因此一般情况下，为避免指令输入或使用时失误，可根据操作者习惯采用两种方式：只用指令G43，H设正值或负值：H只设正值，用指令G43或G44。

以下介绍使用较多的第一种情况。

指令格式中Z值可以为0，但H0或H00将取消刀具长度补偿，与G49效果等同，因为0号偏值寄存器被NC永远置0。

一般情况下，为避免失误，通过设定参数使刀具长度补偿只对Z轴有效。

例如当前指令为G43X_H_；时，X轴的移动并没有被补偿。

被补偿的偏置值由H后面的代码指定。

例如H1设20.、H2设-30.，当指令“G43 Z100.H1；”时，Z轴将移动至120.处：而当指令“G43 Z100. H2；”时，Z轴将移动至70.处。

G43(G44)与G00、G01出现在一个程序段时，NC将首先执行G43(G44)。

可以在固定循环的程序段中指令G43(G44)，这时只能指令一个H代码，刀具长度补偿同时对Z值和R值有效。

第三节刀具补偿原理PPT课件

第三节刀具补偿原理PPT课件

下午8时26分
数控技术
3
第三节 刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
图2-11 数控车床刀具结构参数示意图
• 实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架相关点的转换
下午8时26分
数控技术
4
第三节 刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
由于在实际操作过程中F与S之间的距离难以直接 测得，而理论刀尖点P相对刀架参考点F的距离容 易测得，故先计算P相对F的偏移量，再根据情况 计算。
拐角：相邻两轮廓交接点处的切线在工件实体 一侧的夹角。0~3600
轨迹连接方式： 直线接直线； 直线接圆弧； 圆弧接圆弧； 圆弧接直线。
图2-14 拐角的定义 a)外拐角 b)内拐角
令当RsR＝s≠0 0时
刀尖圆弧半径补偿——Rs很小，引起零件轮 廓的误差可以不考虑；调试过程及对刀过程
可得刀已具经长将度Rs补引偿起的误计差算包公含式在为内：。
零件轮廓轨迹经补偿后，通过控制F点来实现
下午8时26分
数控技术
5
第三节 刀具补偿原理
3.2、刀具长度补偿计算
钻床的刀具：刀具安装方式的刀 具长度补偿——
数控技术
13
第三节 刀具补偿原理
3.3.1、刀具半径补偿原理
刀具半径补偿执行过程相关问题：
上述刀具半径补偿算法只适用于自定的二维坐标平 面内,而平面的指定是通过G17/G18/G19来设定的。
硬件数控采用读一段，算一段，再走一段的数据流 方式，无法考虑到两个轮廓段之间刀具中心轨迹的 过渡问题，靠编程员解决。
CNC中，增设了两组刀补缓冲器，以便让至少两个 含有零件轮廓信息的加工程序段（一般保证3个段） 的信息同时在CNC系统内部被处理，从而可对刀具 中心轨迹及时修正，回避了刀具干涉现象的发生。

刀具补偿课件讲义资料


1、刀具补偿建立方式 若上一程序段是G40状态，本程序段是
G41/G42状态， 则该程序段处于刀具补偿建立方式。
2 、刀具补偿进行方式 若上一程序段是G41/G42状态，本程序段仍
是G41/G42状态，则该程序段处于刀具补偿进 行方式。
刀补矢量：大小等于刀具半径，方向垂直
于轮廓表面
交接情况：直线与直线、直线与圆弧、圆
续两个以上的非运动指令（如辅助指令或
暂停指令）程序段，或移动量为零的运动
程序段时，会出现多切或少切现象，这点 应该引起注意。
4）硬件数控系统刀补/CNC的刀补 1、早期的硬件数控系统 由于内存及数据处理能力限制，仅根据本 段程序的轮廓尺寸进行刀补，不能解决程 序段之间的过渡问题。（编程人员事先估 计刀补后可能出现的间断点或交叉点，进 行人为处理）程序段转换时（如折线或直 线与圆弧不相切时）采用圆弧过渡
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 是不可能完全相同的。 定义方法2：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NC系统，以后使用各把刀具时 NC系统会补偿刀具的长度，这种功能称为 刀具长度补偿功能。
2）刀具长度补偿指令
1）刀具半径补偿概述
具有刀具半径补偿功能的数控系统具有如下优点： 1、避免计算刀具轨迹，直接按零件轮廓的切削点编程。
2、刀具因磨损、重磨、换新刀引起直径改变后不需修 改程序，只需更改刀具参数库中刀具参数的直径或者 半径值。
3、应用同一程序，用同一尺寸的刀具，利用刀补值可 进行粗精加工（粗精加工程序通用）。
1.2 刀具补偿功能及计算原理
一、刀具半径补偿
1）刀具半径补偿概述
在前面编写的程序中，都没有考虑刀具半径问题。

数控编程- 刀具补偿指令及其编程方法 PPT


主程序号 增量编程方式，快速移到孔#1正上方。 理想刀具下移值Z=-32，实际刀具下移值 Z=-40 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，钻通孔#2。 孔底暂停1s。 快速上移23mm，提刀至安全平面。
四、综合实例
例1：
Z
刀座
20 45
120
60 28
10
R10 75
w
Y
25 25 R15
150
X φ8
对刀点刀补ຫໍສະໝຸດ 消G42刀补引入R1 0
φ30
w
30
X
150
20 160
采用刀座对刀 后来安装刀具 （H01）= 45
（D01）= 8
图6-
G01 X45.0
直线插补至 X= 45，Y=45
X75.0 Y20.0
直线插补至 X= 75，Y=20
Y65.0
直线插补至 X=75，Y=65，轮廓切削完毕
G40 G00 X100.0 Y60.0 取消刀补，快速退至（100，60）的下刀处，
G49 Z120.0
快速抬刀至Z=120的对刀点平面
X150.0Y160.0
快速退刀至对刀点
M05 M30
主轴停，程序结束，复位。
由G17指定刀补平面 启动刀补 刀补状态
解除刀补
例4：
Y
O0010
N010 G92 X0 Y0； N020 G91 G00 G42 X70 Y40 D01；
70
60
20
G
F
20

刀具补偿及刀具长度补偿计算方法 ppt课件

① 当刀具尺寸发生变化（刀具磨损、刀具更换等）时，只需修改相应 的刀具参数即可。
② 在同一台机床上对同一零件轮廓进行粗加工、半精加工和精加工等 多道工序时，不必编写三种加工程序，可将各道工序所预留的加工余量加入 刀具参数即可。
余量3 余量2
R3
R2 R1
R3 = R + 余量3 R2 = R + 余量2 R1 = R + 0
PPT课件
4
（3）刀具补偿类型 刀具补偿分为刀具长度补偿和刀具半径补偿两种类型。对于不同机床上
所使用的不同类型的刀具，其补偿形式也不一样。 ① 立铣刀 ：主要是刀具半径补偿，有时需要刀具长度补偿； ② 钻头 ：主要是刀具长度补偿； ③ 外圆车刀：即需要刀具半径补偿，也需要纵横两个坐标方向的刀具长
度补偿。
F F

X P X PF ZP ZPF
（2-1）
PPT课件
9

X Z
F F

X P X PF ZP ZPF
（2-1）
① 理论刀尖点P的坐标（ZP，XP）就是实际被加工零件的轮廓轨迹坐标， 该坐标值可以从数控加工程序中直接获得；
②（ZPF，XPF）为理论刀尖点P相对于刀架参考点F的坐标值。
F
rpF
XPF
rF
S
rp
P ZPF
RS S P
Z
PPT课件
7
X
F
rpF
XPF
rF
S
rp
P ZPF
RS S P
Z
车刀的刀具长度补偿就是实现刀尖圆弧中心S与刀架相关点F之间的坐标变换。
在实际操作中，刀尖圆弧圆心S点相对于 F点的位置偏移量难以直接测量， 而理论刀尖点P相对于F点的位置偏移量比较容易测量。因此，一般情况下，我们 先测量出理论刀尖点P与刀架参考点F之间的位置偏移量，然后根据情况来考虑是 否需要再精确计算出刀尖圆弧中心S与刀架参考点F之间的位置偏移量。通过测量 计算得出的这个位置偏移量数值将被存放在数控系统的刀具参数表中。

车床刀具补偿.pptx

(2)、刀径补偿进行
刀具中心始终与编程 轨迹保持设定的偏置 距离.
第19页/共29页
• 3、刀径补偿的取消
❖刀具中心从与编 程轨迹偏离过度到 与编程轨迹重合的 过程.
刀径补偿的引入和取 消必须是不切削的空 行程上.
第20页/共29页
例2：考虑刀尖半径补偿
D
C （24，-24）
O
O1111 N1 G92 X40.0 Z10.0 N2 T0101 N3 M03 S400 N4 G00 X40.0 Z5.0 N5 G00 X0.0 N6 G42 G01 Z0 F60 (加刀补) N7 G03 X24.0 Z-24 R15 N8 G02 X26.0 Z-31.0 R5 N9 G40 G00 X30 (取消刀补) N10 G00 X45 Z5 N11 M30
M05 M00 ;
T0202 ;（切槽刀） G29 X20.0 Z-15.0 M03 ; G01 X15.0 F20 ; G04 X2.0 ; G00 X20.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ; M05 M00 ; T0303 ;（螺纹车刀） G29 X20.0 Z5.0 M03 ; G82 X17.3 Z-16.0 F1.0 ; G82 X16.9 Z-16.0 ; G82 X16.7 Z-16.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ; 第28页/共M2095页M02;
X0.2 Z0.2 F50 ; N100 G00 X17.95 Z5.0 ;
G01 X18.0 Z-15.0 F30 ; X22.0 Z-25.0 ; X22.0 Z-31.0 ;
G02 X32.0 Z-36.0 R5.0 ; G01 X32.0 Z-40.0 ; N200 G01 X36.0 Z-50.0 ; G28 X40.0 Z5.0 T0000 ;
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G43是刀具长度正补偿指令，即把刀具向上抬。 G44是刀具长度负补偿指令，即把刀具向下降。 G49是取消刀具补偿指令（在更换刀具前应取消刀具 长度补偿状况。
（2）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。
项目三 刀具长度补偿指令G43，G44，G49
装上刀柄及装在主轴上时，
在同一基准上，刀具伸出的长度不一致
CNC铣床或MC所使用 的刀具，因每把刀具的长 度皆不相同，故使用每一 把刀具时都必须作刀长补 偿，使每一把刀加工出来 的深度皆正确、相同。
工件
不补偿 正补偿
负补偿
想想、试一试 在执行下面程序时会有什么后果？
O5008； G90G54M03S3000G00Z100 G00X30Y0 Z5 G1Z-0.5F100 ： ： M00 G54G90G00Z100M03S3000 G00X50Y0 Z5 G1Z-0.5F100 ： ： G00Z100 M5 M30
（1）长度补偿的方法
G43 H_ G00 Z_ ； 格式:
图3-1 刀具长度补偿原理
5. 依次换上所要使用的其他刀具如图3-1示，通过手动操作 移动要进行测量的刀具使其与工件上表面接触，记录Z轴的 机械坐标系的坐标值，假设分别为：Z2=-270，Z3=-245
注意：第二把刀、第三把刀…不能按Z0测量。
6.按MDI面板上的键， 屏幕显示如图3-2（刀具补偿参 数设定画面），将基准刀作为1号刀，Z2 、Z3依次为2号、 3号刀，将Z2与Z3的机械坐标系的坐标值减基准刀具，作 为不同刀具间的长度补偿值，如图9-2示，基准刀为0， Z2为-10、Z3为15，分别输入H01、H02、H03中，如图 3-2所示。
长度正补偿
刀
G43 Z实际值 = Z指令值 +（H xx）
长度负补 偿
-125
如果H01是 -25.0,
B是多少?
G44 Z-150 G00 H01
刀
Z实际值 = Z指令值 -（H xx）

：将不同长度刀具通过对 刀操作获取差值。
3．建立刀具长度补偿的步骤
1. 把工件放在平口钳上，夹紧。 2. 加工一个零件需要几把刀，把其中的一把刀具 作为基准刀，在主轴上装上基准刀具，使它接近 工件表面。 3.通过手动操作移动要进行测量的刀具使其与工 件上表面接触，如图3-1示，记录Z轴的机械坐标 系的坐标值，假设Z1=-260mm(按Z0测量也可 以）。 4. 在工件坐标系中设定（在G54中的Z坐标中进行 设定）Z值为-260。
G44 H_ G00 Z_ ；
（极少用G44）
G49
G00
Z_；
G43——刀具长度正补偿/ 离开工件补偿； G44——刀具长度负补偿 /趋向工件补偿； H——刀具长度偏置寄存 器号（H01～H32） G49取消长度补偿
功能:
编程时不考虑每把刀具不同的长度、磨 损或其他原因引起的刀具长度发生的变 化，简化编程。
图3-2 刀具补偿参数设定画面
刀具长度补偿注意事项
1)机床通电模式为G49。
2)执行G43.G44时只能有Z轴的移动量，否则报警。 3)G43.G44是续效代码。 G49
4)取消刀长补偿办法 H00