刀具半径补偿编程举例

刀具半径补偿指令

教学目的：

1、正确理解刀具半径补偿的作用和概念；

2、掌握刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法；

3、熟练掌握刀具半径补偿指令G41、G42及G40的使用及程序编制；

4、掌握刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序；

5、在生产实习中能够充分利用刀具半径补偿指令功能从而缩短辅助时间，提高生

产效率；

教学重点：刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法

教学难点：刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序

教学方法：演示法、讲解法、讨论法、示例法 、实训操作

教学场所：14数控高级工2班教室

授课学时：理论1课时、实训3课时

教学过程：

一、导入新课

经过前几天我们已经学习了G01/G00/G02/G03的用法及其编程，我们运用到编程里面去加工后会发现，加工出来的工件尺寸怎么比我们图纸上规定的尺寸少了一个直径值呢？这问题我们该如何解决呢？

二、讲授新课

1、刀具半径补偿的作用

在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。

刀心轨迹法向刀补矢量编程轨迹刀补引入刀补进行中202010501050刀补矢量刀补取消刀心轨迹编程轨迹B功能刀补XYC功能刀补aa<90°aa>90°自动插入刀补路径处理尖角人工增加G39指令 刀补的建立过程

2、 刀具半径补偿的含义及过程

用铣刀铣削工件的轮廓时，由于刀具总有一定的半径，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。如在图中，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心轨迹。由图可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。

外轮廓 内轮廓

2012年1月内蒙古科技与经济January2012　第1期总第251期InnerMongoliaScienceTechnology&EconomyNo.1TotalNo.251

数控铣床编程中刀具半径补偿的应用X

谢艳艳

(内蒙古机电职业技术学院,内蒙古呼和浩特　010070)

摘　要:介绍了刀具半径补偿的原理,探讨了实际编程中对半径补偿的应用技巧,在数控铣床编程

中灵活运用刀具半径补偿。

关键词:数控编程;刀具半径补偿

中图分类号:TG547 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)01—0095—02

在数控铣床上进行零件加工时,大多需要多把

刀具来完成,由于每把刀具都有一定的半径值,致使

在加工过程中程序所控制的刀具刀位点的轨迹和实

际刀具切削刃口切削出的形状并不重合,它们在尺

寸大小上存在一个刀具半径的差别,为了简化编程,

常用刀具半径补偿功能,使刀具沿工件轮廓的法向

偏移一个刀具半径值。所谓的刀具半径补偿就是根

据零件轮廓编制的加工程序和预先设定在机床内的

参数,实时自动生成刀具中心轨迹的功能。

1　刀具半径补偿的原理

图1　刀具半径补偿原理

工件加工过程中,如果按零件图中给出的尺寸

进行加工,刀具中心轨迹与工件轮廓总是相差一个

刀具半径差。因此,必须使刀具在加工前沿工件的法

向偏移一个刀具半径值,见图1。刀具半径补偿(简称

“刀补”)分为3步:¹刀补的引入:在刀具从O点运

动到A点的过程中偏移一个刀具半径值,即刀具中

心轨迹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;º刀补进行:刀具在加工零件的过

程中(A→B→C→D→E),刀具中心轨迹始终与编程

轨迹相距一个偏置量,直到刀补取消(图1中实线与

点划线之间相差一个刀具半径值);»刀补取消:刀

具离开工件从E点运动到O点的过程中取消刀补,

刀补取消的过程实际就是刀具中心轨迹过渡到与编

程轨迹重合的过程。2　刀具半径补偿的判定

刀具半径补偿分为两种:¹刀具半径左补偿;º

pplication of CAD/CAM/CAPPACAD/CAM/CAPP应用2013年 第7期冷加工72运行的结果。刀具半径补偿的建立与取消可以通过设置“刀具路径参数”选项卡中“进刀/退刀路径”选项卡来完成。点击进入“进刀/退刀路径”选项卡（见图4）。其中“Approach”为进刀路径设置，“Retract”为退刀路径设置，在Mode中选择“Build by user”。在刀具进刀与退刀方式选择，即选择刀具进刀/退刀与所选零件轮廓线垂直。刀具的建立与取消将会在所设置的垂直线段上实现。图3所示的轮廓轨迹，生成后置，转换为程序即：%O1000G49 G64 G17 G80 G0 CATIA编程刀具半径补偿的建立

与取消

中航工业庆安集团有限公司 （陕西西安 710000） 刘壮壮 杜阳春

在编制数控加工中心轮廓铣削加工程序时，为了编程方便，经常利用数控系统为我们提供的刀具补偿功能，编制带有半径补偿的数控程序。随着科技的进步，利用CATIA、Pro/E等软件来编程成为机械加工发展的趋势。由于刀具的磨损，或者在加工时让刀引起的误差，在铣削复杂外形或者型腔时，我们也希望在编程软件上编制可以带刀具半径补偿的程序，方便操作人员调试，减少工作量，提高工作效率。1. 刀具补偿的作用与过程由于刀具的磨损，或因换刀引起的刀具半径变化时，不必重新编程，只需修改相应的偏置参数即可。加工余量的预留，可通过修改偏置参数实现而不必分为粗精加工各编制一个程序。利用CATIA等软件编程和手动编程一样，刀具半径的补偿过程也需要分三步：刀补的建立、刀补的运行和刀补的取消。刀具刀补的建立、运行、取消可以用同一个命令实现。2. 利用软件编程刀补的建立、运行和取消在用CATIA编程时，会选择轮廓铣削命令来完成零件外形的铣削加工。轮廓铣削命令为“Profile Contouring”，进入“刀具路径参数”选项卡（见图1），单击，在“machining”选项卡中，选择“compensation output”选择“2D radial profile ”，就可以将刀具半径补偿建立了（见图2）。点击“TOOL PATH REPLAY”，显示刀路轨迹，图3中所示轮廓轨迹为实际切削轨迹，是刀补

２０１２年１月　第１期总第２５１期　内蒙古科技与经济　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｊａｎｕａｒｙ　２０１２　Ｎｏ．１　Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．２５１　数控铣床编程中刀具半径补偿的应用　谢艳艳　（内蒙古机电职业技术学院，内蒙古呼和浩特０１００７０）　摘　要：介绍了刀具半径补偿的原理，探讨了实际编程中对半径补偿的应用技巧，在数控铣床编程　中灵活运用刀具半径补偿。　关键词：数控编程；刀具半径补偿　中图分类号：ＴＧ５４７　文献标识码：Ａ　文章编号：１ｏ０７—６９２１（２０１２）Ｏ１一ｏ０９５一Ｏ２　在数控铣床上进行零件加工时，大多需要多把　刀具来完成，由于每把刀具都有一定的半径值，致使　在加工过程中程序所控制的刀具刀位点的轨迹和实　际刀具切削刃口切削出的形状并不重合，它们在尺　寸大小上存在一个刀具半径的差别，为了简化编程，　常用刀具半径补偿功能，使刀具沿工件轮廓的法向　偏移一个刀具半径值。所谓的刀具半径补偿就是根　据零件轮廓编制的加工程序和预先设定在机床内的　参数，实时自动生成刀具中心轨迹的功能。　１刀具半径补偿的原理　

图１刀具半径补偿原理　工件加工过程中，如果按零件图中给出的尺寸　进行加工，刀具中心轨迹与工件轮廓总是相差一个　刀具半径差。因此，必须使刀具在加工前沿工件的法　向偏移一个刀具半径值，见图１。刀具半径补偿（简称　“刀补”）分为３步：①刀补的引入：在刀具从。点运　动到Ａ点的过程中偏移一个刀具半径值，即刀具中　心轨迹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；②刀补进行：刀具在加工零件的过　程中（Ａ—Ｂ—Ｃ—Ｄ—Ｅ），刀具中心轨迹始终与编程　轨迹相距一个偏置量，直到刀补取消（图１中实线与　点划线之间相差一个刀具半径值）；③刀补取消：刀　具离开工件从Ｅ点运动到。点的过程中取消刀补，　刀补取消的过程实际就是刀具中心轨迹过渡到与编　程轨迹重合的过程。　收稿日期：２０１１一ｌｌ一２５　２刀具半径补偿的判定　刀具半径补偿分为两种：①刀具半径左补偿；②　刀具半径右补偿。在判别左刀补、右刀补时，一定要　在与被￣ｕ－ｒ＂平面相垂直的那根轴上进行观察。在刀　具中心位置，沿着程序路径前进方向看，刀具在工件　的左方称为刀具半径左补偿，见图２；刀具在工件的　右方称为刀具半径右补偿，见图３。