CATIA编程刀具半径补偿的建立与取消

新代系统刀具半径补偿编程全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：新代系统刀具半径补偿编程是数控加工领域中一项非常重要的技术，在现今的制造业中得到了广泛应用。

刀具半径补偿是为了解决数控加工过程中刀具半径和实际加工轨迹之间的误差，通过编程的方式来使刀具在加工过程中自动减去或者增加相应的补偿值，确保加工零件的尺寸精度和加工质量。

随着制造业的发展和技术的不断进步，越来越多的企业开始采用新代系统进行数控加工。

新代系统是一种功能强大、操作简便、性能稳定的数控加工系统，它具有高度智能化的特点，可以实现对刀具运动轨迹的实时监控和调整，为刀具半径补偿编程提供了更多的可能性。

在传统的数控编程中，刀具半径补偿通常是通过手动计算得到的补偿值，然后在程序中进行设置。

这种方式存在着很大的局限性，不仅容易出现计算错误，而且无法实现实时调整，导致加工精度不高。

而在新代系统中，刀具半径补偿编程可以通过系统内置的功能直接实现，只需简单地设置刀具半径和补偿值，系统就能自动计算并应用补偿值，大大提高了编程的效率和精度。

刀具半径补偿编程在数控加工中起着至关重要的作用。

刀具半径是刀具和实际加工轨迹之间的距离，刀具在加工过程中需要根据刀具半径的大小来调整加工路径，确保加工尺寸的精度。

如果没有进行刀具半径补偿编程，刀具在加工过程中容易出现偏差，导致加工零件的尺寸和形状不准确。

而通过刀具半径补偿编程，可以根据实际情况及时调整刀具的运动轨迹，消除误差，确保加工精度。

刀具半径补偿编程还可以提高加工的稳定性和可靠性。

在数控加工中，刀具在运动过程中受到各种力和振动的影响，容易导致刀具的位置和方向发生变化，影响加工质量。

通过刀具半径补偿编程，可以及时对刀具的位置和轨迹进行调整，保持加工的稳定性和可靠性，确保加工零件的质量。

第二篇示例：一、新代系统刀具半径补偿概述随着制造业的发展，数控技术在机械加工领域扮演着越来越重要的角色。

而刀具半径补偿编程作为数控加工中的重要一环，对于提高加工精度和效率至关重要。

实训三铣削加工－利用刀具半径补偿功能编程及加工一、实训目的与要求（１）学习数控加工编程中的数值计算方法。

（２）学习数控加工编程中刀具半径补偿功能。

二、实训仪器与设备（１）配HNC-21M数控系统的ZJK7532A-3/4数控铣床。

（１）材料：硬铝尺寸140X100X30刀具ø12的立铣刀三、相关知识概述在进行零件轮廓加工时，刀具中心轨迹相对于零件轮廓应让开一个刀具半径的距离，即刀具半径偏置或刀具半径补偿。

根据零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数，数控系统能自动完成刀具半径补偿功能。

G40、G41、G42为刀具半径补偿指令。

格式：GGG171819⎧⎨⎪⎩⎪⎫⎬⎪⎭⎪⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧424140GGGGG0001⎧⎨⎩⎫⎬⎭X_Y_ Z_D_说明：G40：取消刀具半径补偿；G41：左刀补(在刀具前进方向左侧补偿)，如图(a)；G42：右刀补(在刀具前进方向右侧补偿)，如图(b)；X, Y, Z：G00/G01的参数，即刀补建立或取消的终点（注：投影到补偿平面上的刀具轨迹受到补偿）；D：G41/G42的参数，即刀补号码，它代表了刀补表中对应的半径补偿值。

G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。

注意：(1)刀具半径补偿平面的切换必须在补偿取消方式下进行；(2)刀具半径补偿的建立与取消只能用G00或G01指令，不得是G02或G03。

刀具前进方向(b)图示刀具补偿方向(a)左刀补 (b)右刀补四、实训的内容（１）HNC-21M数控系统编程指令格式，编制出如图所示零件的加工程序。

（２）根据上述加工零件，制定加工工艺。

1．工艺分析。

①技术要求。

利用刀具半径补偿功能完成一次零件的精加工。

②加工工艺的确定③加工刀具：直径Φ12的立铣刀。

④切削用量：参照《工艺手册》有关资料选择主轴转速600rpm，进给速度200mm/min。

⑤工艺路线：工艺路线如图的箭头所示。

⑥装夹定位的确定：采用机用虎钳装夹装。

国开(中央电大)专科《数控编程技术》网上形考、机考试题及答案国开(中央电大)专科《数控编程技术》网上形考、机考试题及答案说明：试卷号2430，适用于国开中央电大机械制造与自动化(机电方向)和数控技术(机电方向)专科学员国开平台网上形考；同时资料也是期末机考的重要资料。

形考作业一试题及答案一、单项选择 1.下列叙述中，( )是数控编程的基本步骤之一。

[答案]程序校验与首件试切 2.程序字由地址码＋数字构成，在下列各字中，属于尺寸字的是( )。

[答案]U－18.25 3.在下列代码中，属于非模态代码的是( )。

[答案]G04 4.程序校验与首件试切的作用是( )。

[答案]检验程序是否正确及零件的加工精度是否满足图纸要求 5.在数控系统中，用于控制机床或系统开关功能的指令是( )。

[答案]M代码 6.程序段G00 G01 G03 G02 X20.0 Y40.0 R12.0 F160；最终执行( )指令。

[答案]G02 7.图1为孔系加工的两种刀具路径，对加工路线描述不正确的是( )。

图1 孔系加工路线方案比较 [答案]定位误差a＜b 8.在编程时，当选定了刀具及切削速度以后，应根据( )确定主轴转速。

[答案]n＝1xxxvC/πD 9.采用恒线速度进行车削控制，已知工件的直径是Φ80 mm，若切削时的线速度为200m/min，则这时的主轴转速约为( )r/min。

[答案]796 10.若在某实体钢质材料加工4-Φ12H7的孔系，孔深18 mm，较好的用刀方案是( )。

[答案]中心钻、Φ11.8钻头、Φ12铰刀 11.在螺纹加工中，设定引入距离δ1和超越距离δ2的目的是( )。

[答案]保证螺距精度 12.下列叙述中，不属于确定加工路线原则的是( )。

[答案]尽量采用工序集中，先孔后面的顺序 13.下列数学处理中，用手工方法编制加工程序时，不需要做的工作是( )。

[答案]计算节点坐标 14.若在一个厚度为20mm的钢质实体材料上，加工2个Φ10H7的通孔，下列刀具中用不上的是( )。

pplication of CAD/CAM/CAPPACAD/CAM/CAPP应用冷加工运行的结果。

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M o d e 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 G0CATIA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）。

车削加工中刀尖半径补偿的正确使用数控机床是按照程序指令来控制刀具运动的。

众所周知，我们在编制数控车床加工程序时，都是把车刀的刀尖当成一个点来考虑，即假想刀尖，如图1所示的A点。

编程时就以该假想刀尖点A来编程，数控系统控制A点的运动轨迹。

但实际车刀尤其是精车刀，在其刀尖部分都存在一个刀尖圆弧，这一圆角一方面可以提高刀尖的强度，另一方面可以改善加工表面的表面粗糙度。

由于刀尖圆弧的存在，车削时实际起作用的切削刃是圆弧各切点。

而常用的对刀操作是以刀尖圆弧上X、Z方向相应的最突出点为准。

如图1所示，这样在X向、Z 向对刀所获得的刀尖位置是一个假想刀尖。

按假想刀尖编出的程序在车削外圆、内孔等与Z 轴平行的表面时，是没有误差的，即刀尖圆弧的大小并不起作用;但当车右端面、锥面及圆弧时，就会造成过切或少切，引起加工表面形状误差，如图2所示为以假想刀尖位置编程时的过切及少切现象。

编程时若以刀尖圆弧中心编程，可避免过切和少切的现象，但计算刀位点比较麻烦，并且如果刀尖圆弧半径值发生变化，还需改动程序。

数控系统的刀具半径补偿功能正是为解决这个问题所设定的。

它允许编程者不必考虑具体刀具的刀尖圆弧半径，而以假想刀尖按工件轮廓编程，在加工时将刀具的半径值R存入相应的存储单元，系统会自动读入，与工件轮廓偏移一个半径值，生成刀具路径，即将原来控制假想刀尖的运动转换成控制刀尖圆弧中心的运动轨迹，则可以加工出相对准确的轮廓。

这种偏移称为刀尖半径补偿。

如图3所示。

一、刀尖半径补偿的方式现代机床基本都具有刀具补偿功能，为编程提供了方便。

刀尖圆弧半径补偿是通过G41、G42、G40代码及T代码指定的假想刀尖号加入或取消的，如表所示。

应用刀尖半径补偿，必须根据刀架位置、刀尖与工件相对位置来确定补偿方向，具体如图4所示。

为快速判断补偿方向，可采用以下简便方法：从右向左加工，则车外圆表面时，半径补偿指令用G42，镗孔时，用G41;从左向右加工，则车外圆表面时，半径补偿指令用G41，镗孔时，用G42。

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。

刀具半径补偿指令G40、G41、G42，1、刀具半径补偿的目的：在编制轮廓铣削加工的场合，如果按照刀具中心轨迹进行编程，其数据计算有时相当复杂，尤其是当刀具磨损、重磨、换新刀具而导至刀具半径变化时，必须重新计算刀具中心轨迹，修改程序，这样不既麻烦而且容易出错，又很难保证加工精度，为提高编程效率，通常以工件的实际轮廓尺寸为刀具轨迹编程，即假设计刀具中心运动轨迹是沿工件轮廓运动的，而实际的刀具运动轨迹要与工件轮廓有一个偏移量（即刀具半径），利用刀具半径补偿功能可以方便地实现这一转变，简化程序编制，机床可以自动判断补偿的方向和补偿值大小，自动计算出实际刀具中心轨迹，并按刀心轨迹运动。

现代数控系统一般都设置若干个可编程刀具半径偏置寄存器，并对其进行编号，专供刀具补偿之用，可将刀具补偿参数（刀具长度、刀具半径等）存入这些寄存器中。

在进行数控编程时，只需调用所需刀具半径补偿参数所对应的寄存器编号即可。

实际加工时，数控系统将该编号所对应的刀具半径取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心运动轨迹。

2、刀具半径补偿的方法（1）刀具半径指令从操作面板输入被补偿刀具的直径或（半径）值，将其存在刀具参数库里，在程序中采用半径补偿指令。

刀具半径补偿的代码有G40、G41、G42，它们都是模态代码，G40是取消刀具半径补偿代码，机床的初始状态就是为G40。

G41为刀具半径左补偿，（左刀补），G42为刀具半径右补偿（右刀补）。

判断左刀具补偿和右刀具补偿的方法是沿着刀具加工路线看，当刀具偏在加工轮廓的左侧时，为左偏补偿，当刀具偏在加工轮廓的右侧时，为右偏补偿，如图1所示。

图1a中，在相对于刀具前进方向的左侧进行补偿，采用G41，这时相当于顺铣。

图1b中在相对于刀具前进方向的右侧进行补偿，采用G42，这时相当于逆铣。

在数控机床加工中，一般采用顺铣，原因是从刀具寿命、加工精度、表面粗糙度而言顺铣的效果比较好，因而G41使用的比较多。

中级铣工900-1000题（新题库）基本信息：[矩阵文本题] *1. 选用公差带时，应按常用、优先、一般公差带的顺序选取。

[判断题] *对错(正确答案)2. G41表示刀具半径右补偿，G42表示刀具半径左补偿。

[判断题] *对错(正确答案)3. X6132型卧式万能铣床的纵向、横向二个方向的进给运动是互锁的，不能同时进给。

[判断题] *对(正确答案)错4. 图样上未标注公差的尺寸，表示加工时没有公差要求及相关的技术要求。

[判断题] *对错(正确答案)5. 尺寸公差是指尺寸允许的变动量。

[判断题] *对(正确答案)错6. 刀补的建立就是在刀具从起点接近工件时，刀具中心从与编程轨迹重合过度到与编程轨迹偏离一个偏置量的过程。

[判断题] *对(正确答案)错7. 孔轴公差带代号由基本偏差代号和标准公差等级代号组成。

[判断题] *对(正确答案)错8. 用端铣方法铣平面，造成平面度误差的主要原因是铣床主轴的轴线与进给方向不垂直。

[判断题] *对(正确答案)错9. 孔、轴公差带由基本偏差的字母与标准公差等级数字表示。

[判断题] *对(正确答案)错10. 数控机床中，所有的控制信号都是从数控系统发出的。

[判断题] *对错(正确答案)11. 孔、轴公差带代号由基本偏差代号与标准公差等级代号组成。

[判断题] *对(正确答案)错12. 数控装置的作用是将所收到的信号进行一系列处理后，再将其处理成脉冲信号向伺服系统发出执行命令。

[判断题] *对(正确答案)错13. 随标准公差等级(IT)数字的增大，而尺寸精确程度依次提高。

[判断题] *对错(正确答案)14. 微处理器是CNC系统的核心，主要有运算器和控制器两大部分组成。

[判断题] *对(正确答案)错15. 当换刀时，必须利用G49指令来取消前一把刀的长度补偿，否则会影响刀后一把刀的长度补偿。

[判断题] *对错(正确答案)16. FANUC数控系统长度补偿号的地址码为D。

一、判断题（正确的填“√”，错误的填“×”。

每题2分，满分20分）（共50题）1.数控机床坐标系统中的坐标轴可以分为基本轴(X、Y、Z)、旋转轴（A、B、C）及平行轴。

（√）2.GOO和G01的运行轨迹都一样，只是速度不一样。

（×）3.当用G02/G03指令进行圆弧编程时，插补参数I、J、K为圆弧中心到圆弧终点所作矢量分别在X、Y、Z 坐标轴方向上的分矢量。

（×）4.在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消建议不要在工件轮廓上进行，这样的程序可防止工件被误切。

（√）5.在刀补G41或 G42状态下不含有刀补矢量的程序段不能连续有两段。

（√）6.采用立铣刀加工内轮廓时，铣刀半径应小于或等于工件内轮廓最小曲率半径。

（√）7.孔加工固定循环G81～G89中的Z表示孔的深度参数。

（√）8.编程时，一般不考虑刀具的补偿值和工件零点偏置值。

（√）9.用于加工圆弧的指令G02/G03中的半径，有正负之分。

（√）10.从主轴尾部向主轴头部看，主轴顺时针旋转定义为M03。

（√）11.外轮廓铣加工时，刀具的切入与切出点应选在零件轮廓两几何元素的交点处。

（×）12.铣削内轮廓时，刀具应由过渡圆方向切入，切出。

（√）13.通俗地讲,对刀就是将刀具刀心点和机床坐标系零点重合到一起。

（×）14.数控机床的机床坐标系和工件坐标系零点相重合。

（×）15.在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消应在轮廓上进行，这样的程序才能保证零件的加工精度。

（×）16.开机后，为了使机床达到热平衡状态必须使机床运转3min。

（×）17.数控机床插补运动的轨迹与理想轨迹完全一样。

（×）18.采用立铣刀加工内轮廓时，铣刀直径应小于或等于工件内轮廓最小曲率半径的2倍。

（√）19.固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床的位移或主轴运转。

一、判断题（正确的填“√”，错误的填“×”。

每题2分，满分20分）（共50题）1.数控机床坐标系统中的坐标轴可以分为基本轴(X、Y、Z)、旋转轴（A、B、C）及平行轴。

（√）2.GOO和G01的运行轨迹都一样，只是速度不一样。

（×）3.当用G02/G03指令进行圆弧编程时，插补参数I、J、K为圆弧中心到圆弧终点所作矢量分别在X、Y、Z 坐标轴方向上的分矢量。

（×）4.在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消建议不要在工件轮廓上进行，这样的程序可防止工件被误切。

（√）5.在刀补G41或 G42状态下不含有刀补矢量的程序段不能连续有两段。

（√）6.采用立铣刀加工内轮廓时，铣刀半径应小于或等于工件内轮廓最小曲率半径。

（√）7.孔加工固定循环G81～G89中的Z表示孔的深度参数。

（√）8.编程时，一般不考虑刀具的补偿值和工件零点偏置值。

（√）9.用于加工圆弧的指令G02/G03中的半径，有正负之分。

（√）10.从主轴尾部向主轴头部看，主轴顺时针旋转定义为M03。

（√）11.外轮廓铣加工时，刀具的切入与切出点应选在零件轮廓两几何元素的交点处。

（×）12.铣削内轮廓时，刀具应由过渡圆方向切入，切出。

（√）13.通俗地讲,对刀就是将刀具刀心点和机床坐标系零点重合到一起。

（×）14.数控机床的机床坐标系和工件坐标系零点相重合。

（×）15.在轮廓铣削加工中，若采用刀具半径补偿指令编程，刀补的建立与取消应在轮廓上进行，这样的程序才能保证零件的加工精度。

（×）16.开机后，为了使机床达到热平衡状态必须使机床运转3min。

（×）17.数控机床插补运动的轨迹与理想轨迹完全一样。

（×）18.采用立铣刀加工内轮廓时，铣刀直径应小于或等于工件内轮廓最小曲率半径的2倍。

（√）19.固定循环是预先给定一系列操作，用来控制机床的位移或主轴运转。