FANUC系统G43 G44刀具长度补偿的功能

1.刀具长度补偿指令——G43、G44、G49刀具长度补偿指令对立式加工中心而言，一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它将编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差设定于刀具偏置存储器中（图3－1），用G43或G44指令补偿这个差值而不用修改程序。

图3－15为加工中心刀库中的部分刀具，它们的长度各不相同，为每把刀具设定一个工件坐标系也是可以的（FANUC0i－MB系统可以设置54个工件坐标系），但通过刀具的长度补偿指令在操作上更加方便。

图3－16G43、G44与H指令对应偏置量的运算结果编程格式：__H__Z44G43G……G49Z__G43指令表示刀具长度正方向补偿；G44指令表示刀具长度负方向补偿；G49指令表示取消刀具长度补偿。

使用G43、G44指令时，不管是G90指令有效还是G91指令有效，刀具移动的最终Z方向位置，都是程序中指定的Z与H指令的对应偏置量进行运算（见图3－16）。

H指令对应的偏置量在设置时可以为“＋”、也可以为“－”，它们的运算关系见图3－16，编程时一般使用G43指令。

2.刀具半径补偿指令——G40、G41、G42在加工工件轮廓时，当用半径为R的圆柱铣刀加工工件轮廓时，如果数控系统不具备刀具补偿功能，那么编程人员必须要按照偏离轮廓距离为R的刀具中心运动轨迹的数据来编程，其运算有时是相对复杂的；而当刀具磨损后，刀具的半径减少，此时就要按新的刀具中心轨迹进行编程，否则加工出来的零件要增加一个余量（即刀具的磨损量）。

对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，而只需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，数控系统自行计算后，偏置一定的距离（如刀具半径或其它设定值）后进行走刀，这样就可加工出具有轮廓曲线的零件，使编程工作大大简化。

刀具半径补偿时的移动轨迹在G17指令有效时，编程格式：G41（G42）G00（G01）X__Y__D__（F__）…G40G00（G01）X__Y__（F__）其运动轨迹见图3－17。

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。

数控加工中心刀具长度补偿的研究加工中心刀具补偿的研究摘要:数控加工中心加工一个零件往往需要数把刀，为了简化编程，CNC系统采用刀具长度补偿可使在备制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度.阐述了刀具长度补偿的原理，研究了数控系统使用长度补偿旨令G43(G44)和H完成长度补偿功能，提出了刀具运行的实际位呈与编程中指令位置的计算方法.论述了刀具民数在CNC系统中的内存分配，分析了刀具长度补偿的方式、特点及CNC 系统中刀具长度补偿功能与其他指令的关系.结果表明:使用刀具长度补偿功能提高了加工效率。

加工中心是一种综合加工能力较强的设备，加工中心设置有刀库和自动换刀装置，在加工过程中由程序自动选刀和换刀，由于加工中心常用来加工形状复杂、工序多、精度要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具、夹具且经多次装夹和调整才能完工的零件，因而加工一个零件需用十几把刀具甚至更多，由于每把刀具的长度都是不同的，在对被加工零件设置工件坐标系零点(一般为工件的卜表面)后，如果更换的刀具比编程时的标准刀具稍长则将使零件产生过切的现象Ul，反之使零件产生欠切的现象.利用数控系统的刀具长度补偿功能，可以解决上述问题.刀具长度补偿指令一般用于刀具轴向(Z向)的补偿，它使刀具在Z方向上的实际位移量比程序给定值增加或减少一个偏置值t2]，这样在编制零件的加工程序时，不必考虑刀具的实际长度以及各把刀具不同的长度尺寸.另外，当刀具磨损、更换新刀或刀具安装有误差时，也可使用刀具长度补偿指令，以补偿刀具在长度方向上的尺寸变化，而不需要重新编制加工程序、重新对刀或重新调整刀具.大大简化了编程，减少了工时，提高了效率。

1 CNC系统执行刀具长度补偿功能分析1.1刀具长度补偿功能的运行分析刀具长度补偿是通过执行含有G43 ( G44)和H指令来实现，其指令格式为G43Z_H_或G44Z_H_,即把编程的Z坐标值加上(或减去)H_代码所指定的偏置寄存器中预设的偏置值或补偿值a后作为CNC实际执行的Z坐标值使用G43,G44指令时，无论用绝对坐标还是用增量坐标编程，程序中指定的Z轴移动的终点坐标值，都要与H所指定寄存器中的偏置量a进行运算，然后把运算结果作为终点坐标值进行加工当执行程序段G43Z_ H_时，刀具移动到的实际位置的Z坐标值为Z实际值=Z指令值+H中的偏置值;当执行程序段G44Z_ H_时，刀具移动到的实际位置的Z坐标值为Z实际值=Z指令值一H_中的偏置值.式中偏置值可以是正值，也可以是负值(6]当偏置值(补偿值)的士号与Z坐标指令值的士号相一致时:用G43指令时，刀具移动到的实际位置的Z坐标值等于:程序中Z坐标指令值+刀具长度补偿值;用G44指令时，刀具移动到的实际位置的Z坐标值等于:Z坐标指令值一刀具长度补偿值.当偏置值(补偿值)的士号与Z坐标指令值的士号相反时:用G43指令时，刀具移动到的实际位置的Z坐标值等于:程序中Z坐标指令值十符号相反的刀具长度补偿值;用G44指令时，刀具移动到的实际位置的Z坐标值等于:程序中Z坐标指令值一符号相反的刀具长度补偿值.零件加工完后，用G49或H00指令取消刀具长度补偿.当换刀时，用G43(G44)H_指令赋予了当前所用刀的刀长补偿而自动取消了前一把刀具的长度补偿.图1表示CNC中长度补偿指令G43的运行情况.图中Zo平面为工件的上表面，即工件坐标系的Z坐标原点位置.1.2刀具长度参数在CNC中的内存分配刀具长度补偿值可通过数据输人接口输入计算机.在CNC系统中，开辟一全程变量区，以存储刀具参数.可采用如下所示的用C语言描述的结构作为刀具参数的通用格式.Struct_OFFSETInt T_NUM;Int T_TYPE;Float几几L1;Float T_G_L2;Float T_G_R;Float TW_L1;Float T_WL2;Float毛WR;Float T_Time_life;其中T NUM表示刀具号;Tes TYPE为刀具的类型;T_G_L1,T_G_L2,T_G_R表示刀具的标准几何参数(单位为mm ) ; T_W_ L1, T_W_L2表示刀具的实际尺寸，是用于长度刀具补偿的量.2 CNC中刀具长度补偿的方式2.1本卜偿方式分析2.1.1机上测量方式采用Z向设定器(或用试切法)依次确定每把刀具与工件在机床坐标系中的相互位置关系，即利用刀尖(或刀具前端)在:方向上与工件坐标系原点的距离值作为长度补偿值(如图2所示).加工前分别调用刀库中的每把刀具，让Z轴回到机床参考点，再让刀具(或刀具前端)接触Zo平面，此时机床坐标系的Z坐标值直接作为每把刀的刀具长度补偿值.2.1.2机外刀具预调仪或自动测长装置十机内对刀方式具体方案有2种:其一是在刀具预调仪上测出的主轴端面至刀尖的距离输人计算机的刀具长度偏置寄存器中作为刀长补偿值(如图3所示)CNC系统中运行刀具长度补偿指令后，刀尖(或刀心)走程序要求的运动轨迹，这是因为数控系统假设的是刀尖(或刀心)相对于工件运动，而在刀具长度补偿有效之前，刀具相对于工件坐标系原点的坐标是机床上刀具长度定位基准点E点相对工件坐标系原点的坐标.试比较下列两个程序段运行后刀具的位置:G90G54GOOZ0G90G54GOOG43ZOH01显然如果程序段中没有运行刀具长度补偿指令时，会造成严重的撞击事故.其二是设标准刀具的长度补偿值为零，把在刀具预调仪上测出的各刀具长度与标准刀具的长度之差分别作为每刀把的刀具长度补偿植.其中，比标准刀具长的记为正值，比标准刀具短的补偿值记为负值(如图4所示)先通过机内对刀法测量出基准刀在返回机床参考点时刀位点在:轴方向与工件坐标系原点的距离，并输人偏置寄存器中.2.2刀具长度补偿方式的比较采用机上测量方法测量麻烦且误差大，需要很多占机调试工时，因此效率低，但投资少.当用同一把刀加工其它的工件时就要重新设置刀具长度补偿值.用机外刀具预调仪或自动测长装置测量不占用有效机时，把刀具调整工作事先在刀具预调仪上完成，而且机床在加工运行时，还可在对刀仪上测量其它刀具的长度，不必因为在机床上对刀而占用机床运行时间，提高效率，增加零件加工精度，充分发挥加工中心的作用，但是需添置刀具预调仪设备，成本较高.使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免同一把刀具加工不同工件需修改刀具长度偏置.为了对刀具准备和管理更有效，可以按照一定的规则给每把刀具编号，作档案，把各刀具的相关参数，如长度、半径、刀具形状和角度等写在小标牌上;或者对每个刀柄都设置编码，如贴到每个刀柄的条形码或磁卡，刀具预调仪与管理计算机相连，计算机自动保存每把刀具调整完后的相关数据，也可以写人该刀柄的磁卡上，纳人计算机管理系统.这样即使是因刀库容量原因而取下来的刀具在下一次安装使用时，只需根据标牌上的刀长数值作为长度补偿值而不需再进行测量3 CNC系统中刀具长度补偿功能与其他指令的关系3.1刀具长度补偿与半径补偿功能的关系如果在零件的数控加工程序中，既有刀具长度补偿又有刀具半径补偿(在控制器中补偿)指令时，必须把含有长度补偿的程序段写在含有半径补偿的程序段前面，否则半径补偿无效例如:在下面的程序段中:N50 GOOG41X20Y20D02N60 GOOG43Z10数控系统不执行刀具半径补偿若改为:N50 GOOG43Z10N60 GOOG41X20Y20D02则数控系统既执行刀具半径系统又执行刀具长度补偿指令.3.2刀具长度补偿与其它指令的关系a.G43,G44指令只能用于直线运动之中，在非直线运动语句中使用时会产生报警;b.G43,G44为同组模态指令，它们会自动取消上次刀具长度补偿而不需要用专门的G49指令，为了安全起见，在一把刀加工结束或程序段结束时，都应取消刀具长度补偿;c.刀具长度补偿必须伴随相立的插补运动(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效;d.对于立式两轴半数控系统不需要预先确定加工平面;e.在同一程序段内如果既有运动指令又有刀具长度补偿指令，机床首先执行刀具长度偿指令，然后再执行运动指令如:N100 GO1G43Z-IOHOSF100;4结论a.提出了采用刀具长度补偿指令G43比及G44 H，加工中心的刀具在所编制的零件加工程序控制下在Z方向上的实际位置的计算方法;b.论述了用C语言描述的结构作为刀具参数的通用格式，在CNC 系统中，开辟一全程变量区，以存储刀具参数;c.对刀具长度补偿的三种方式进行了分析比较;d.分析了CNC系统中刀具长度补偿功能与刀具半径补偿功能及其他指令的关系;注释：一般而言，刀具长度补偿对二轴和三轴联动数控加工有效，但对刀具摆动的四、五坐标联动数控加工则无效.刀具长度在进行刀位计算时可以不考虑，但后置处理计算过程中必须要考虑.文章中提出的刀具长度补偿在数控加工中中易于实现.在生产实际中可根据各个厂家的能力灵活选用刀具长度补偿方式.参考文献1刘雄伟.数控机床操们与编程,训教程.机械工业出版利2胡育辉.数控铣床加工中心.辽宁利技出版社3杨叔子.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社，2001.4王叶萍.数控加工工艺的设计要点f川.新技术新工艺， 2005.5制虹.数控加工工艺与编程.北京:人民邮电出版子土，2004.。

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。

数控车床加工过程中刀具补偿的应用介绍前言数控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新换的刀具位置之间会产生差异，刀具安装也存在误差、刀具磨损和刀尖圆弧半径等误差，若不利用刀具补偿功能予以补偿，就切削不出符合图样要求形状的零件。

此外，合理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两类，即刀具位置补偿和刀具半径补偿。

1 刀具位置补偿加工过程中，若使用多把刀具，通常取刀架中心位置作为编程原点，即以刀架中心! 为程序的起始点，如图1所示，而刀具实际移动轨迹由刀具位置补偿值控制。

由图1（a）可见，刀具位置补偿包含刀具几何补偿值和磨损补偿值。

图1 刀具位置补偿由于存在两种形式的偏移量，所以刀具位置补偿使用两种方法，一种方法是将几何补偿值和磨损补偿值分别设定存储单元存放补偿值，其格式为：另一种方法是将几何偏移量和磨损偏移量合起来补偿，如图（b）所示，其格式为：总补偿值存储单元编号有两个作用，一个作用是选择刀具号对应的补偿值，并执行刀具位置补偿功能；另一个作用是当存储单元编号00时可以取消位置补偿，例如T0100，表示消去+号刀具当前的补偿值。

图2表示位置补偿的作用，图2中的实线是刀架中心A 点的编程轨迹线，虚线是执行位置补偿时A 点的实际轨迹线，实际轨迹的方位和X、Z轴的补偿值有关，其程序为：N010 G00 X10 Z-10 T0202；N020 G01 Z-30；N030 X20 Z-40 T0200；图2 刀具位置补偿作用数控车床系统刀具结构如图3所示，图3中P为假想刀尖，S为刀头圆弧圆心，r为刀头半径，A为刀架参考点。

图3 车刀结构车床的控制点是刀架中心，所以刀具位置补偿始终需要。

刀具位置补偿是用来实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架参考点之间的转换，对应图3中A与S之间的转换，但是实际上我们不能直接测得这两个中心点之间的距离矢量，而只能测得假想刀尖! 与刀架参考点$ 之间的距离。

FANUC_铣床编程--G_代码命令使用实例[资料] FANUC 铣床编程--G 代码命令1 G 代码组及其含义“模态代码” 的功能在它被执行后会继续维持，而“一般代码” 仅仅在收到该命令时起作用。

定义移动的代码通常是“模态代码”，像直线、圆弧和循环代码。

反之，像原点返回代码就叫“一般代码”。

每一个代码都归属其各自的代码组。

在“模态代码”里，当前的代码会被加载的同组代码替换。

[表 5.2-1] G 代码组及解释( 带 * 者表示是开机时会初始化的代码。

) 2 G 代码解释快速定位(G00)1. 格式这个命令把刀具从当前位置移动到命令指定的位置 (在绝对坐标方式下)，或者移动到某个距离处 (在增量坐标方式下)。

2. 非直线切削形式的定位我们的定义是:采用独立的快速移动速率来决定每一个轴的位置。

刀具路径不是直线，根据到达的顺序，机器轴依次停止在命令指定的位置。

3. 直线定位刀具路径类似直线切削(G01) 那样，以最短的时间(不超过每一个轴快速移动速率)定位于要求的位置。

图5.2-14. 举例N10 G00 X-100 Y-100 Z65直线切削进给(G01)1. 格式这个命令将刀具以直线形式，按,代码指定的速率，从它的当前位置移动到程序要求的位置。

F 的速率是程序中指定轴速率的复合速率。

图5.2-2 2. 举例G01 G90 X-50. F100;或G01 G91 X30. F100;G01 G90 X-50. Y30. F100;或G01 G91 X30. Y15. Z0 F100;G01 G90 X-50. Y30. Z15. F100;圆弧切削 (G02/G03 G17/G18/G19)1. 格式圆弧所在的平面用G17, G18 和G19 指令来指定。

但是，只要已经在先前的程序块里定义了这些命令，也能够省略。

圆弧的回转方向像下图表示那样，由G02/G03 来指定。

在圆弧回转方向指定后，指派切削终点坐标。

目录第三章数控铣床的编程与加工操作 (1)3.1数控铣床零件加工的工艺分析 (1)3.1.1数控铣削加工部位及内容的选择与确定 (1)3.1.2数控铣削加工零件的工艺性分析 (2)3.1.3数控铣削加工路线的拟定 (4)3.1.4数控铣削刀具、夹具及切削用量的选择 (8)3.2数控铣床的编程 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2.1M功能指令 .................................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2.2主轴功能S、进给功能F ............................................................................ 错误！未定义书签。

3.2.3准备功能G指令 .......................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2.4华中世纪星（HNC-21/22M）数控系统的数控铣床的常用编程指令....... 错误！未定义书签。

3.3数控铣床综合编程实例 .......................................................................................... 错误！未定义书签。

第三章数控铣床的编程与加工操作数控铣床是机床设备中应用非常广泛的加工机床，它可以进行平面铣削、平面型腔铣削、外形轮廓铣削、三维及三维以上复杂型面铣削，还可进行钻削、镗削、螺纹切削等孔加工。

数控车床加⼯⼑具补偿功能怎么⽤？⼀、数控车床⽤⼑具的交换功能1. ⼑具的交换指令格式⼀：T0101；该指令为FANUC系统转⼑指令，前⾯的T01表⽰换1号⼑，后⾯的01表⽰使⽤1号⼑具补偿。

⼑具号与⼑补号可以相同，也可以不同。

指令格式⼆：T04D01；该指令为SIEMENS系统转⼑指令，T04表⽰换4号⼑，D01表⽰使⽤4号⼑的1号⼑沿作为⼑具补偿存储器。

2. 换⼑点所谓换⼑点是指⼑架⾃动转位时的位置。

⼤部分数控车床，其换⼑点的位置是任意的，换⼑点应选在⼑具交换过程中与⼯件或夹具不发⽣⼲涉的位置。

还有⼀些机床的换⼑点位置是⼀个固定点，通常情况下，这些点选在靠近机床参考点的位置，或者取机床的第⼆参考点来作为换⼑点。

⼆、⼑具补偿功能1. ⼑具补偿功能的定义在数控编程过程中，为使编程⼯作更加⽅便，通常将数控⼑具的⼑尖假想成⼀个点，该点称为⼑位点或⼑尖点。

数控机床根据⼑具实际尺⼨，⾃动改变机床坐标轴或⼑具⼑位点位置，使实际加⼯轮廓和编程轨迹完全⼀致的功能，称为⼑具补偿（系统画⾯上为“⼑具补正”）功能。

数控车床的⼑具补偿分为：⼑具偏移（也称为⼑具长度补偿）⼑尖圆弧半径补偿2. ⼑位点的概念所谓⼑位点是指编制程序和加⼯时，⽤于表⽰⼑具特征的点，也是对⼑和加⼯的基准点。

数控车⼑的⼑位点如图所⽰。

尖形车⼑的⼑位点通常是指⼑具的⼑尖；圆弧形车⼑的⼑位点是指圆弧刃的圆⼼；成形⼑具的⼑位点也通常是指⼑尖。

三、⼑具偏移补偿1. ⼑具偏移的含义⼑具偏移是⽤来补偿假定⼑具长度与基准⼑具长度之长度差的功能。

车床数控系统规定X轴与Z 轴可同时实现⼑具偏移。

⼑具⼏何偏移：由于⼑具的⼏何形状不同和⼑具安装位置不同⽽产⽣的⼑具偏移。

⼑具磨损偏移：由⼑具⼑尖的磨损产⽣的⼑具偏移。

⼑具偏移补偿功能⽰例：FANUC系统的⼑具⼏何偏移参数设置如图所⽰，如要进⾏⼑具磨损偏移设置则只需按下软键[磨耗]即可进⼊相应的设置画⾯。

图中的代码“T”指⼑沿类型，不是指⼑具号，也不是指⼑补号。

欢迎阅读数控铣床与加工中心5.4 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。

5.4.1B型刀G41G42XY、ZX 或YZ时，迹。

偏置计算在由G17、G18和G19确定的平面内进行，该平面称之为偏置平面。

例如在已经选择了XY平面时，仅对程序中(X、Y)或(1、J)计算偏置量，并计算偏置矢量。

不在偏置平面内的轴的坐标值不受偏置的影响。

在3轴联动控制中，投影到偏置平面上的刀具轨迹才得到偏置补偿。

(4).刀补的建立与刀补的取消刀补的建立是进入切削加工前的一个辅助程序段，刀补的取消是加工完成时要写入到程序中的辅助程序段，如果处理得好则有利于简捷快速而又安全地使刀具进入切入位置和加工完了时退出刀具。

刀补建立时的核心问题是刀具从何处下刀并进入到工件加工的起始位置，刀补取消时则主要应考虑刀具沿何方向退离工件。

系统操作说明书中讨论了各种可能遇到的情况，为简化叙述，下面仅根据习惯的编程方法讨论刀补建立与刀补取消的问题。

不使用这些方法一般也可以正确地完成刀补建立与刀补取消的过程，但特殊情况下可能出现过切或报警。

1)使用GOO或G01的运动方式均可完成刀补建立或取消的过程，事实上使用G01往往是出于安全的考虑。

而如果不把刀补的建立(包括刀补的取消)建立在加工时的Z轴高度上，而采取先建立补偿再下刀或先提刀再取消补偿的方法，则既使在GOO的方式下建立(或取消)刀补也是安全的。

2)为了便于计算坐标，可以按图5-18所示两种方式来建立刀补，图5-18a为切线进入方式，图5-18b为法线进入方式。

同样取消刀补通常也采用这种切线或法线的方式。

图5-18 两种刀补建立方式图5-19 内圆轮廓的补偿3)在不便于直接沿着工件的轮廓线切向切入和切向切出时，可再增加一个圆弧辅助程序段。

数控加工中心刀具补偿的研究与应用谢民雄万向钱潮(桂林)汽车底盘部件有限公司摘要:刀具补偿是一个很重要的数控功能;数控加工中心加工一个零件通常需要数把刀，CNC系统通过补偿指令完成各把刀具补偿功能，以保证在加工过程中各把刀移动到正确的位置和下降到正确的高度。

理解领会刀具补偿的方式特点和正确应用刀具补偿各项功能，对于在工作生产中提高工作效率，保证安全生产具有十分重要的意义。

关键词:刀具补偿;方式特点；安全生产加工中心本质上就是数控铣床,但是相对于数控铣床则多增加了刀库和自动换刀装置，在加工过程中由程序自动选刀和换刀.由于加工中心常用来加工形状复杂、工序多、精度要求较高的零件,因而加工一个零件需用几把或十几把刀具甚至更多.由于每把刀具的直径大小和长度都是不同的，在对被加工零件确定工件坐标系零点后,有必要引入刀具补偿功能，以保证在加工过程中各把刀下降到正确的高度和以正确的刀具路径进行切削加工。

刀具补偿可分为刀具长度补偿和刀具半径补偿。

长度补偿是指主轴轴向的补偿,也就是铣刀轴向的补偿，而对于铣刀径向的补偿,也就是每把铣刀直径大小不一样,在直径方向的补偿叫半径补偿。

一．刀具半径补偿1．刀具半径补偿意义:数控加工中心在程序运行时将刀具当做一个点做轨迹运动。

比如用刀具R3铣边长100的正方形凸台时，程序按边长100的正方形尺寸输入，而刀具轴心的轨迹是边长106的正方形，则工件上铣削的是符合图纸尺寸的100的正方形。

假如不用刀具半径补偿功能，则加工时刀具轴心的轨迹是边长100的正方形，则工件上铣削出的是边长为94的正方形凸台，不符合图纸尺寸的要求。

2．指令格式G17/G18/G19 G00/G01 G41/G42 IP_D_G41：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D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。

1. 刀具长度补偿指令——G43 、G44 、G49刀具长度补偿指令对立式加工中心而言，一般用于刀具轴向（Z 方向）的补偿，它将编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差设定于刀具偏置存储器中（图 3 － 1 ），用G43 或G44 指令补偿这个差值而不用修改程序。

图 3 －15 为加工中心刀库中的部分刀具，它们的长度各不相同，为每把刀具设定一个工件坐标系也是可以的（FANUC 0i －MB 系统可以设置54 个工件坐标系），但通过刀具的长度补偿指令在操作上更加方便。

图 3 －16 G43 、G44 与H 指令对应偏置量的运算结果编程格式：__ H __ Z44 G43 G……G49 Z__G43 指令表示刀具长度正方向补偿；G44 指令表示刀具长度负方向补偿；G49 指令表示取消刀具长度补偿。

使用G43 、G44 指令时，不管是G90 指令有效还是G91 指令有效，刀具移动的最终Z 方向位置，都是程序中指定的Z 与H 指令的对应偏置量进行运算（见图 3 －16 ）。

H 指令对应的偏置量在设置时可以为“＋”、也可以为“－”，它们的运算关系见图 3 －16 ，编程时一般使用G43 指令。

2. 刀具半径补偿指令——G40 、G41 、G42在加工工件轮廓时，当用半径为R 的圆柱铣刀加工工件轮廓时，如果数控系统不具备刀具补偿功能，那么编程人员必须要按照偏离轮廓距离为R 的刀具中心运动轨迹的数据来编程，其运算有时是相对复杂的；而当刀具磨损后，刀具的半径减少，此时就要按新的刀具中心轨迹进行编程，否则加工出来的零件要增加一个余量（即刀具的磨损量）。

对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，而只需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，数控系统自行计算后，偏置一定的距离（如刀具半径或其它设定值）后进行走刀，这样就可加工出具有轮廓曲线的零件，使编程工作大大简化。

刀具半径补偿时的移动轨迹在G1 7 指令有效时，编程格式：G41 （G42 ）G00 （G01 ）X__ Y__ D__ （F__ ）…G40 G00 （G01 ）X__ Y__ （F__ ）其运动轨迹见图 3 －17 。

1. 刀具长度补偿指令—— G43 、 G44 、 G49刀具长度补偿指令对立式加工中心而言，一般用于刀具轴向（ Z 方向）的补偿，它将编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差设定于刀具偏置存储器中（图 3 － 1 ），用 G43 或 G44 指令补偿这个差值而不用修改程序。

图 3 － 15 为加工中心刀库中的部分刀具，它们的长度各不相同，为每把刀具设定一个工件坐标系也是可以的（ FANUC 0i － MB 系统可以设置 54 个工件坐标系），但通过刀具的长度补偿指令在操作上更加方便。

图 3 － 16 G43 、 G44 与 H 指令对应偏置量的运算结果编程格式： __ H __ Z44 G43 G……G49 Z__G43 指令表示刀具长度正方向补偿； G44 指令表示刀具长度负方向补偿； G49 指令表示取消刀具长度补偿。

使用 G43 、 G44 指令时，不管是 G90 指令有效还是 G91 指令有效，刀具移动的最终 Z 方向位置，都是程序中指定的 Z 与 H 指令的对应偏置量进行运算（见图 3 － 16 ）。

H 指令对应的偏置量在设置时可以为“＋”、也可以为“－”，它们的运算关系见图 3 － 16 ，编程时一般使用 G43 指令。

2. 刀具半径补偿指令—— G40 、 G41 、 G42在加工工件轮廓时，当用半径为 R 的圆柱铣刀加工工件轮廓时，如果数控系统不具备刀具补偿功能，那么编程人员必须要按照偏离轮廓距离为 R 的刀具中心运动轨迹的数据来编程，其运算有时是相对复杂的；而当刀具磨损后，刀具的半径减少，此时就要按新的刀具中心轨迹进行编程，否则加工出来的零件要增加一个余量（即刀具的磨损量）。

对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，而只需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，数控系统自行计算后，偏置一定的距离（如刀具半径或其它设定值）后进行走刀，这样就可加工出具有轮廓曲线的零件，使编程工作大大简化。

1.刀具长度补偿指令——G43、G44、G49刀具长度补偿指令对立式加工中心而言，一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它将编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差设定于刀具偏置存储器中（图3－1），用G43或G44指令补偿这个差值而不用修改程序。

图3－15为加工中心刀库中的部分刀具，它们的长度各不相同，为每把刀具设定一个工件坐标系也是可以的（FANUC0i－MB系统可以设置54个工件坐标系），但通过刀具的长度补偿指令在操作上更加方便。

图3－16G43、G44与H指令对应偏置量的运算结果编程格式：__H__Z44G43G……G49Z__G43指令表示刀具长度正方向补偿；G44指令表示刀具长度负方向补偿；G49指令表示取消刀具长度补偿。

使用G43、G44指令时，不管是G90指令有效还是G91指令有效，刀具移动的最终Z方向位置，都是程序中指定的Z与H指令的对应偏置量进行运算（见图3－16）。

H指令对应的偏置量在设置时可以为“＋”、也可以为“－”，它们的运算关系见图3－16，编程时一般使用G43指令。

2.刀具半径补偿指令——G40、G41、G42在加工工件轮廓时，当用半径为R的圆柱铣刀加工工件轮廓时，如果数控系统不具备刀具补偿功能，那么编程人员必须要按照偏离轮廓距离为R的刀具中心运动轨迹的数据来编程，其运算有时是相对复杂的；而当刀具磨损后，刀具的半径减少，此时就要按新的刀具中心轨迹进行编程，否则加工出来的零件要增加一个余量（即刀具的磨损量）。

对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，而只需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，数控系统自行计算后，偏置一定的距离（如刀具半径或其它设定值）后进行走刀，这样就可加工出具有轮廓曲线的零件，使编程工作大大简化。

刀具半径补偿时的移动轨迹在G17指令有效时，编程格式：G41（G42）G00（G01）X__Y__D__（F__）…G40G00（G01）X__Y__（F__）其运动轨迹见图3－17。