数控铣床编程与加工技术刀具半径补偿指令的学习

数控铣编程中刀具半径补偿和长度补偿【摘要】刀具中心轨迹与工作轨迹常不重合。

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

刀具半径补偿即根据按轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，实时自动生成刀具中心轨迹的功能成为刀具半径补偿功能。

【关键词】数控铣床；刀具；半径补偿；长度补偿1.刀具半径补偿由于数控加工的刀具总有一定的半径，刀具中心运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓，而是偏移轮廓一个刀具半径值。

在进行外轮廓加工时，使刀具中心偏移零件零件的外轮廓表面一个刀具半径值，加工内轮廓时，使刀具中心偏移零件内轮廓表面一个刀具半径值，这种偏移习惯上称为刀具半径补偿数控铣床刀具类型0-9种，这些内容应当事前输入刀具编制文件。

刀具半径补偿的轮廓切削。

刀具半径补偿的灵活应用，灵活应用的思路使用刀具半径补偿功能。

随着计算机技术和数控技术的发展都经历了B（Base）功能C极坐标法，法、矢量判断法。

刀具补偿技术和C功能刀具半径技术。

目前，数控系统中普遍采用的是C功能刀具半径补偿技术。

2.C功能刀具半径补偿的基本思想数控系统C功能刀具半径补偿的硬件结构由缓冲寄存器CS、工作寄存器AS和输出寄存器OS等部分组成。

在C功能刀补工作状态中，数控铣床装置内部总是同时存储着三个程序段的信息。

进行补偿时，第一段加工程序先被读入BS，在BS中算得的第一段编程轨迹被送到CS暂存后，又将第二段程序读入BS，算出第二段的编程轨迹。

接着对第一、第二两段编程轨迹的连接方式进行判别，根据判别结果，再对CS中的第一段编程轨迹进行相应的修正。

修正结束后，顺序地将修正后的第一段编程轨迹由CS送到AS，第二段编程轨迹由BS送入CS。

随后，由CPU将AS中的内容送到OS进行插补运算，运算结果送到伺服驱动装置予以执行。

当修正了第一段编程轨迹开始被执行后，利用插补间隙，CPU又命令第三段程序读入BS。

数控铣床与加工中心刀具补偿和偏置功能刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿，其内容和方法已在前面章节中作了详细说明，本章拟用另外一种指令格式对刀具长度补偿功能进行介绍，目的在于进一步强调不同的数控系统对同一编程功能可能采用不同的指令格式。

5.4.1 刀具半径补偿G41、G42、G40刀具半径补偿有两种补偿方式，分别称为B型刀补和C型刀补。

B型刀补在工件轮廓的拐角处用圆弧过渡，这样在外拐角处，由于补偿过程中刀具切削刃始终与工件尖角接触，使工件上尖角变钝，在内拐角处会则引起过切。

C型刀补采用了比较复杂的刀偏矢量计算的数学模型，彻底消除了B型刀补存在的不足。

下面仅讨论C型刀补。

(1).指令格式指令格式：G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42G41：刀具半径左补偿G42：刀具半径右补偿半径补偿仅能在规定的坐标平面内进行，使用平面选择指令G17、G18或G19可分别选择XY、ZX或YZ平面为补偿平面。

半径补偿必须规定补偿号，由补偿号L存入刀具半径值，则在执行上述指令时，刀具可自动左偏(G41)或右偏(G42)一个刀具半径补偿值。

由于刀补的建立必须在包含运动的程序段中完成，因此以上格式中，也写入了GOO(或GO1)。

在程序结束前应取消补偿。

具体的判断方法见本书第二章。

(2).刀补过程刀具补偿包括刀补建立，刀补执行和刀补取消这样三个阶段，其中刀补建立与刀补取消均应在非切削状态下进行。

程序中含有G41或G42的程序段是建立刀补的程序段，含有G40的程序段是取消刀补的程序段，在执行刀补期间刀具始终处于偏置状态。

为了在建立刀补和取消刀补时，避免发生过切或撞刀，以及在刀补执行期间掌握刀具在运动段的拐角处的运动情况，有必要对刀补过程作一简要说明。

(3).刀具偏置矢量刀具偏置矢量是二维矢量，其大小等于D代码所规定的偏置量，矢量方向的计算是依照各轴刀具进给情况而于控制单元内自动完成的。

通过该偏置矢量计算出刀具中心偏离编程轨迹的实际轨迹。

数控铣床编程编程指令和刀具半径补偿１.G指令：准备功能指令（1）G90 绝对方式编程（2）G91 增量方式编程（3）G54～ G59 选择工件坐标系（4）G00 快速点定位 X Y Z（5）G01 直线插补 X Y Z F（6）G02 顺圆插补 X Y R（或I J K） F （7）G03 逆圆插补 X Y R （或I J K） F（8）G41 X Y D 刀具半径左补偿（9）G42 X Y D 刀具半径右补偿（10）G40 X Y 取消刀具半径补偿（11）G17、G18、G19 选择加工平面G17—XOY 平面(缺省值) G18—XOZ平面 G19—YOZ平面G90 G80 G40 G17 G49 G21（安全语句）功能：初始化状态设定。

式中： G90 ——绝对值方式；G80 ——取消固定循环；G 代码指令２.M 指令：辅助功能 （1）M00 程序暂停 （2）M03 主轴正转 （3）M05 主轴停 （4）M08 切削液开 （5）M09 切削液停（6）M30 完成程序段指令后 返回“程序开始”（7）M98 调用子程序 （8）M99 子程序结束一、基本常用指令3.指令——fz(mm/min)进给速度vf =fz ×z × n （铣床、加工中心）4.S 指令——r/min5.程序的组成和格式和数车一样，数铣的一个完整的零件程序包括程序号、程序内容和程序结束三个部分。

%（或O ）1234G90 G80 G40 G17 G49 G21(安全语句) M03S1000 G54G00Z100 X0Y0G01Z-6F200G41D01X ▁Y ▁ …… G40X ▁Y ▁ G00Z100 M05 M30程序号程序内容程序结束6.绝对值编程G90与相对值编程G91格式： G90 G X Y ZG91 G X Y ZG90为绝对值编程，每个轴上的编程值是相对于程序原点的。

G91为相对（增量）值编程，每个轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿轴移动的距离。

刀具半径补偿功能在数控加工中的应用摘要本文描述了数控加工中刀具半径对零件加工与编程的影响，分析了刀具半径补偿功能在数控加工中的正确使用方法，并针对刀具半径补偿功能在数控车削加工、数控铣削加工中的应用进行了介绍。

关键词半径补偿；数控加工；轮廓；程序随着现代数控成型刀具的普及使用，大大提高了企业的加工能力，但由于刀具总是具有一定的半径，刀具中心运动轨迹并不是加工零件的实际轮廓。

若用刀具中心轨迹来编制加工程序，则程序的数学处理工作量大，当刀具半径发生变化时，则又还需重新修改或编制程序。

这样，编程会很麻烦。

利用刀具半径补偿功能，当编制零件加工程序时，只需按零件轮廓编程，使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上用键盘（CRT/MDI）方式，人工输入刀具半径值，数控系统便会根据零件程序和刀具半径自动计算出刀具中心的偏移量，进而得到偏移后的中心轨迹，并使系统按刀具中心轨迹运动，完成对零件的加工。

1 数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿的应用1.1 刀尖圆弧半径补偿的分析数控车床编程时可以将车刀刀尖看作一个点，按照工件的实际轮廓编制加工程序。

但实际上，为保证刀尖有足够的强度和提高刀具寿命，车刀的刀尖均为半径不大的圆弧。

一般粗加工所使用的车刀的刀尖圆弧半径R为0.8 mm或1.2 mm；精加工所使用车刀的圆弧半径R为0.4 mm或0.2 mm。

切削加工时，刀具切削点在刀尖圆弧上变动。

在切削内孔、外圆及端面时，刀尖圆弧不影响加工尺寸和形状，但在切削锥面和圆弧时，会造成过切或欠切现象。

因此，当使用车刀来切削加工锥面和圆弧时，必须将假设的刀尖的路径作适当的修正，使之切削加工出来的工件能获得正确尺寸，这种修正方法称为刀尖圆弧半径补偿。

1.2 刀尖圆弧半径补偿的方法对于采用刀尖圆弧半径补偿的加工程序，在加工前要把刀尖半径补偿的有关数据输入到刀补存储器中，以便执行加工程序时，数控系统对刀尖圆弧半径所引起的误差自动进行补偿。

刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的刀尖圆弧半径补偿值来加入或取消。

数控铣床刀具半径补正指令：G40，G41，G42详解数控G代码中G41和G42分别怎样使用?十分钟内有问必答，下载百度知道立即下载专业回答用G41G42就是方便编程不要算的,直接按图纸尺寸要求编的G41;铣外形顺时针,铣内腔逆时针.G42;铣外形逆时针,铣内腔顺时针.G40/G41/G42都为刀具半径补偿指令G41为左刀补，设定工件不动，刀具在工件左边切削，此时刀具通通为顺铣。

G42为右刀补，依此类推在工件右边切削，此时通常为逆铣。

G40则为取消刀补。

数控加工代码主要有G代码和M代码两种。

nicelife2014 推荐于：2016-06-1581分享其他回答（3）在数控车中：G41为刀具半径左补偿，顺着刀具运动方向看刀具在工件的左侧。

G42即为右补偿，顺刀具运动方向看在右侧。

编程格式：G41/G42 G01/G00 X(U)_ Z(W)_ （移动的终点作标）。

程序输入到机床后还要在参数设定（OFFSET）中的＜工具补正＞里输入对应刀具＜R＞下的半径值，在旁边你还可以设制该刀具在X、Z方向的偏置量。

最后不要忘记用G40取消刀补啊～。

在使用这些刀补时还有一些注意事项，可以找本书系统的学一下么。

还有不明白的么？热心网友2013-04-1490分享网友贡献2013-04-1400分享不是吧！在CNC做这么久这个还不知道？热心网友2013-04-1419分享指令格式：本节以前所举例书写的程序皆以刀具端面中心点为刀尖点，以此点沿工件轮廓铣削。

但实际情形，铣刀有一定的直径，故以此方式实际铣削的结果，外形尺寸会减少一铣刀直径值；内形尺寸会增加一铣刀直径值，如图1所示。

由以上得知若刀具沿工件轮廓铣削，因刀具有一定的直径，故铣削的结果会增加或减少一刀具直径值。

若以图2（b）铣刀的刀尖点向内偏一半径值，如虚线所示，则可铣出正确的尺寸，但如此写法，每次皆要加、减一半径值才能找到真正的刀具中心动路，于撰写程序时甚不方便。

关键词：刀具半径补偿数控铣床G10指令1刀具半径补偿的概念及作用1.1刀具半径补偿的概念在FUNAC0i系统的数控铣床加工零件过程中，数控系统控制的是铣刀中心的运动轨迹，而用户一般都是按图纸尺寸以零件的轮廓来编制加工程序，因此需要一种能按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，让数控装置实现自动生成刀具中心轨迹的功能，这就是刀具半径补偿功能。

根据规定，当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓）前进方向的左边时，称为刀具半径左补偿，用G41指令实现；当刀具中心轨迹在编程轨迹（零件轮廓）前进方向的右边时，称为刀具半径右补偿，用G42指令实现。

取消刀补则用G40指令。

在实际加工中，整个刀具半径补偿的过程分为建立刀补、执行刀补、取消刀补三个阶段[1]。

1.2刀具半径补偿的作用在对零件进行编程加工的过程中，采用刀具半径补偿功能，可以有效简化编程的难度与工作量。

实际体现在以下几个方面：1）由于刀具半径补偿实现了根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制，因此可以避免在加工过程中由于刀具半径的变化（如刀具因损坏而换刀、刀具磨损等原因）而需要重新编程的麻烦，只需修改相应的偏置参数即可。

2）由于零件轮廓在加工时往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，一般都要为精加工预留一定的加工余量，而加工余量的预留就可以通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序，可以大大减少粗、精加工程序编制的工作量。

2“公式法”精确修正刀补值保证尺寸精度以学生在实训时的典型零件为例，两个轮廓尺寸有严格的尺寸精度要求，分别是外轮廓尺寸92+0.091+0.037和内轮廓尺寸18-0.016-0.043。

在实际加工中，学生往往会根据零件尺寸要求直接修改刀具半径补偿值来满足零件的尺寸精度。

因此，学生能熟练利用公式计算正确的刀具半径补偿值是影响零件合格的关键因素。

在零件加工过程中，通常要按照粗、精加工的工艺顺序依次完成，且对于每个轮廓，一般采用独立的刀具半径补偿值，因此在粗加工外轮廓、内轮廓时通常要预留精加工余量，并分别采用地址寄存器D01和D02，以“刀具半径+精加工余量”刀具半径补偿值输入相应地址寄存器中来实现。

《数控铣床编程与加工》课程标准
（2020版）
第一部分课程概述
一、课程性质与作用
本课程是数控技术应用专业的专业核心课程。

课程的主要内容有：数控机床编程与操作基础、零件轮廓的铣削加工、固定循环编程与孔加工、坐标变换编程、宏程序编程与自动编程。

使用教材：数控铣床/加工中心加工技术，沈建峰主编，中国劳动和社会保障出版社。

二、课程基本理念
通过本课程的学习达到中级数控铣工（加工中心操作工）技能水平并取得中级数控铣工（加工中心操作工）职业资格证书。

三、课程设计思路及依据
1.设计思路
为了全面提升本专业教学质量，充分贴合本地机械行业企业生产需求和学校教学情况。

数控技术应用专业充分吸收国内外职业教育教学的先进理念，借鉴一体化教学改革的最新成果，特将数控铣床编程与加工课程设置为专业核心课程。

2.设计依据
以《教育部关于职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的指导意见》（教职成〔2019〕13号）和《关于组织做好职业院校专业人才培养方案制订与实施工作的通知》（教职成司函〔2019〕61号）和职业教育国家教学标准体系为指导，根据专业人才培养方案和依据新形势发展对中等职业院校人才培养要求，坚持以就业为导向，以能力为本位，制定了数控铣床编程与加工课程标准。

第二部分课程目标
一、课程总体目标
通过本门课程的学习，使学生熟练掌握数控编程与加工中关于基点的计算方法；能对数控铣床加工的工件进行合理的工艺分析，编写数控加工工艺文件；能合理选用装夹方式、夹具、刀具，合理选用切削用量，掌握常用刀具的刃磨及修磨方法；能合理运用固定循环指令、参数编程等高级编程指令对复杂工件进行编程。

能对数控铣床加工工件进行质。