刀具半径补偿功能

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。

第五节刀具半径补偿原理第五节刀具半径补偿原理一. 刀具半径补偿的基本概念1. 什么是刀具半径补偿(Tool Radius Compensation[offset ])根据按零件轮廓编制的程序和预先设 定的偏置参数，数控 装置能实时自动生成 刀具中心轨迹的功能 称为刀具半径补偿功 能。

A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’第五节刀具半径补偿原理2. 刀具半径补偿功能的主要用途实时将编程轨迹变换成刀具中心轨迹。

可避免在加工中由于刀具半径的变化(如由于刀具损坏而换刀等原因)而重新编程的麻烦。

刀具半径误差补偿，由于刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径的变化，也不必重新编程，只须修改相应的偏置参数即可。

减少粗、精加工程序编制的工作量。

由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的，在粗加工时，均要为精加工工序预留加工余量。

加工余量的预留可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。

3. 刀具半径补偿的常用方法：B 刀补：R 2 法，比例法，该法对加工轮廓的连接都是以圆弧进行的。

如图示，第五节刀具半径补偿原理A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’在外轮廓尖角加工时，由于轮廓尖角处，始终处于切削状态，尖角的加工工艺性差。

在内轮廓尖角加工时，由于C ”点不易求得(受计算能力的限制)编程人员必须在零件轮廓中插入一个半径大于刀具半径的园弧，这样才能避免产生过切。

这种刀补方法，无法满足实际应用中的许多要求。

因此现在用得较少，而用得较多的是C 刀补。

第五节刀具半径补偿原理A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’C 刀补采用直线作为轮廓间的过渡特点：尖角工艺性好可实现过切自动预报(在内轮廓加工时) ，从而避免产生过切。

第五节刀具半径补偿原理A’B’C”C B A G41刀具G42刀具编程轨迹刀具中心轨迹C’两种刀补方法区别1. B刀补这种方法的特点是刀具中心轨迹的段间连接都是以圆弧进行的。

刀具半径补偿的注意事项一、什么是刀具半径补偿？刀具半径补偿是数控机床加工中的一项重要功能，它通过调整刀具路径来实现加工尺寸的精确控制。

在刀具路径规划中，刀具半径补偿会根据刀具半径的大小自动调整刀具轨迹，以确保加工出的工件尺寸与设计要求一致。

二、刀具半径补偿的作用刀具半径补偿可以弥补刀具本身的半径误差，保证加工尺寸的精度和一致性。

通过合理的刀具半径补偿，可以避免因刀具半径误差而导致的工件尺寸偏差，提高加工质量和效率。

三、注意事项1. 刀具半径的测量：在进行刀具半径补偿之前，需要准确测量刀具的半径。

常用的测量方法有刀具半径仪和光学投影仪等。

测量时要确保测量设备的准确度和精度，避免测量误差对补偿结果产生影响。

2. 补偿方向的选择：刀具半径补偿分为内补偿和外补偿两种方式。

内补偿适用于切削内轮廓，外补偿适用于切削外轮廓。

在进行刀具半径补偿时，需要根据具体加工要求选择合适的补偿方向，以确保加工尺寸的准确性。

3. 补偿值的确定：刀具半径补偿值的确定需要考虑刀具半径、加工尺寸和加工精度等因素。

一般情况下，补偿值可以根据加工经验和工艺要求进行初步估算，然后通过试切试验进行微调，直到达到设计要求的加工尺寸。

4. 切削路径的规划：刀具半径补偿会改变切削路径，因此在进行刀具半径补偿时，需要合理规划切削路径。

切削路径应考虑刀具的进给方向、刀具的切削方向和切削过程中的切削力分布等因素，以确保切削效果和加工精度。

5. 刀具半径补偿的精度：刀具半径补偿的精度直接影响加工尺寸的精度。

为了提高刀具半径补偿的精度，需要选择合适的数控系统和刀具补偿算法，以及进行定期的刀具半径检查和校准工作。

6. 加工参数的优化：刀具半径补偿只是实现加工尺寸精度的一种手段，为了进一步提高加工质量，还需优化加工参数。

通过优化切削速度、进给量和切削深度等参数，可以降低加工误差和表面粗糙度，提高加工效率和工件质量。

四、总结刀具半径补偿是数控机床加工中的重要环节，它可以通过调整刀具路径来实现加工尺寸的精确控制。

刀具半径补偿原理一、刀具半径补偿的基本概念（一）什么是刀具半径补偿根据按零件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。

（二）刀具半径功能的主要用途（1）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。

（2）加工余量的预留可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。

（三）刀具半径补偿的常用方法1．B刀补特点：刀具中心轨迹的段间都是用圆弧连接过渡。

优点：算法简单，实现容易。

缺点：（1）外轮廓加工时，由于圆弧连接时，刀具始终在一点切削，外轮廓尖角被加工成小圆角。

（2）内轮廓加工时，必须由编程人员人为的加一个辅助的过渡圆弧，且必须保证过渡圆弧的半径大于刀具半径。

这样：一是增加编程工作难度；二是稍有疏忽，过渡圆弧半径小于刀具半径时，会因刀具干涉而产生过切，使加工零件报废。

2．C刀补特点：刀具中心轨迹段间采用直线连接过渡。

直接实时自动计算刀具中心轨迹的转接交点。

优点：尖角工艺性好；在加工内轮廓时，可实现过切自动预报。

两种刀补在处理方法上的区别：B刀补采用读一段，算一段，走一段的处理方法。

故无法预计刀具半径造成的下一段轨迹对本段轨迹的影响。

C刀补采用一次对两段进行处理的方法。

先处理本段，再根据下一段来确定刀具中心轨迹的段间过渡状态，从而完成本段刀补运算处理。

二、刀具半径补偿的工作原理（一）刀具半径补偿的过程刀具半径补偿的过程分三步。

1．刀补建立刀具从起点接近工件，在编程轨迹基础上，刀具中心向左（G41）或向右（G42）偏离一个偏置量的距离。

不能进行零件的加工。

2．刀补进行刀具中心轨迹与编程轨迹始终偏离一个偏置量的距离。

3．刀补撤消刀具撤离工件，使刀具中心轨迹终点与编程轨迹终点（如起刀点）重合。

不能进行加工。

（二）C机能刀具半径补偿的转接形式和过渡方式1．转接形式随着前后两段编程轨迹线形的不同，相应的刀具中心轨迹有不同的转接形式。

刀具半径补偿方向的判定原则【最新版】目录1.刀具半径补偿的定义和作用2.刀具半径补偿方向的判定原则3.刀具半径补偿在实际加工中的应用4.结论正文一、刀具半径补偿的定义和作用刀具半径补偿是数控加工中一种重要的刀具补偿功能，它的主要作用是在加工过程中自动调整刀具的实际切削半径与编程时设定的刀具半径之间的差值，以确保加工精度和表面质量。

刀具半径补偿分为左补偿和右补偿，分别针对刀具在加工过程中的左侧和右侧进行补偿。

二、刀具半径补偿方向的判定原则1.刀具半径左补偿方向的判定在数控加工中，刀具半径左补偿（G41）是针对刀具前进方向左侧进行补偿。

具体判定方法如下：- 观察刀具运动方向，确定刀具在加工过程中的左右侧；- 根据刀具运动方向和加工轮廓，判断刀具在加工轮廓的哪一侧；- 如果刀具在加工轮廓的左侧，则应使用刀具半径左补偿（G41）。

2.刀具半径右补偿方向的判定刀具半径右补偿（G42）是针对刀具前进方向右侧进行补偿。

具体判定方法如下：- 观察刀具运动方向，确定刀具在加工过程中的左右侧；- 根据刀具运动方向和加工轮廓，判断刀具在加工轮廓的哪一侧；- 如果刀具在加工轮廓的右侧，则应使用刀具半径右补偿（G42）。

三、刀具半径补偿在实际加工中的应用刀具半径补偿在实际加工中具有重要意义，它可以有效地提高加工精度和表面质量，减少刀具的磨损，提高刀具的使用寿命。

在实际加工过程中，操作者需要根据加工轮廓和刀具的运动方向，灵活地选择合适的刀具半径补偿方向，以达到最佳的加工效果。

四、结论刀具半径补偿方向的判定原则对于保证加工精度和表面质量具有重要作用。

在实际加工中，操作者需要根据加工轮廓和刀具的运动方向，灵活地选择合适的刀具半径补偿方向，以确保加工效果达到预期目标。

OCCUPATION2011 7130刀具半径补偿的应用文/黄卫锋二、漏电保护开关总是跳闸这段时间学生反映总是断电，影响他们的学习和生活。

上课后，我们去检查这幢宿舍，用表对线路等各方面进行了很长时间的检查，没发现线路有问题。

笔者在检查过程中，注意到了邻近几间宿舍都有同一牌号的饮水机，学生打开饮水机电源烧水准备泡茶，十几分钟后，漏电开关就跳闸。

这样马上引起我的注意：有可能是饮水机漏电引起跳闸。

学生解释说，饮水机买回来已用一段时间，也没发现漏电和跳闸现象，再说另外一幢宿舍里也有这种牌号的饮水机，为什么他们的　就不会跳闸呢？带着问题重新分析检查，采用排除法，拔掉饮水机电源，开关就不跳闸，用摇表测量其绝缘参数，发现有短路现象，可以判断故障出自饮水机。

我们又把对面楼的饮水机进行测量，同样存在短路现象。

一询问，原来这些饮水机是前段时间学生统一在外面批发回来的，价格比较低，对面楼的学生也说这段时间在装开水时手也感觉有点麻的感觉。

为了解答学生提出的问题，我们对两幢楼的线路进行全面检修，发现跳闸的新楼安装了接地线，而不跳闸的旧楼是没有安装接地线。

故疑问就可以解开。

笔者从两方面作了分析，第一，漏电开关原理是采用零序电流工作的。

当饮水机漏电通过接地，零相不平衡时，出现３０ｍＡ漏电流，故开关就自动切断电源。

如果没有接地，则没有出现分流，就算有３０ｍＡ漏电流，也不会破坏零相平衡，故开关就不会自动跳闸，因此就出现一幢跳闸，另一幢不会跳闸的现象。

第二，饮水机的发热丝与装水瓶正常时应该绝缘良好。

但从这些饮水机来看，用过一段时间，绝缘就受到破坏，质量上肯定存在问题。

因此我们一定要买合格商品，否则会造成触点事故或引起火灾事故。

三、结论分析以上几个例子说明漏电现象在我们日常生活、生产过程中是经常碰到的。

除发现问题，解决问题，更重要的是如何防止减少事故出现。

安装接地装置与漏电保护器的目的只是减小或减轻漏电时所产生的触电危险性。

如果这些常用的保护措施我们都没能做好，还谈什么安全用电。

案例分析（一）---刀具半径补偿的应用实例一、刀具半径补偿的过程及刀补动作1.刀具半径补偿指令格式格式:Ｎ—(Ｇ17 Ｇ18 Ｇ19)(Ｇ41 Ｇ42)α-β-Ｄ-；Ｎ—Ｇ40 α-β-；其中:Ｇ41为左刀补,Ｇ42为右刀补，Ｇ40为取消刀补；α、β∈(Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｕ、Ｖ、Ｗ)为指令终点的数值，即刀具半径值。

刀补执行时，采用交点运算方式，既是每段开始都先行读入两段、计算出其交点，自动按照启动阶段的矢量作法，作出每个沿前进方向左侧或右侧加上刀补的矢量路径。

2.刀具半径补偿的过程设要加工如图3所示零件轮廓，刀具半径值存在D01中。

1）刀补建立刀具接近工件，根据Ｇ41或Ｇ42所指定的刀补方向，控制刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个刀具半径。

当Ｎ4程序段中写上Ｇ41和Ｄ01指令后,运算装置立即同时先读入Ｎ6、Ｎ8两段,在Ｎ4段的终点(Ｎ6段始点),作出一个矢量，该矢量的方向与下一段的前进方向垂直向左，大小等于刀补值(即Ｄ01的值)。

刀具中心在执行这一段(Ｎ4段)时，就移向该矢量的终点。

在该段中，动作指令只能采用Ｇ00或Ｇ01，不能用Ｇ02或Ｇ03。

2）刀补状态控制刀具中心的轨迹始终始垂直偏移编程轨迹一个刀具半径值的距离。

从Ｎ6开始进入刀补状态,在此状态下，Ｇ01Ｇ02Ｇ03Ｇ00都可用。

3）刀补撤消在刀具撤离工作表面返回到起刀点的过程中，根据刀补撤消前Ｇ41或Ｇ42的情况，刀具中心轨迹与编程轨迹相距一个刀具半径值过渡到与编程轨迹重合。

当Ｎ14程序段中用到Ｇ40指令时,则在Ｎ12段的终点(Ｎ14段的始点)，作出一个矢量, 它的方向是与Ｎ12段前进方向的垂直朝左、大小为刀补值。

刀具中心就停止在这矢量的终点，然后从这一位置开始，一边取消刀补一边移向Ｎ14段的终点。

此时也只能用Ｇ01或Ｇ00，而不能用Ｇ02或Ｇ03等。

二、需要特别注意的问题及应用技巧1.注意的问题1）注意明确刀补的方向若在刀补启动开始后的刀补状态中，存在两段以上没有移动指令或存在非指定平面的移动指令段(即刀补方向不明确时)，则有可能产生进刀不足或进刀超差现象。