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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。
刀尖圆弧半径补偿G40，G41，G42之阳早格格创做当编写数控轨迹代码时，普遍是以刀具核心为基准.但是本质中，刀具常常是圆形的，刀具核心本去没有是刀具与加工整件交触的部分，所以刀具核心的的轨迹应偏偏离本质整件轨迹一个刀具半径的距离.简朴的将整件形状的轨迹偏偏移一个刀具半径的要领便是B 型刀补，那样的要领虽然简朴，但是会出现一定的问题，如爆收过切局面.而且由于刀尖圆弧的做用，本质加工截止与工件步调会存留缺面，而 C 型刀补可真止刀具半径补偿办理上述问题、与消上述缺面.C 型刀补的基原思维是本去没有赶快真止读进的步调，而是再读进下一段步调，推断二段轨迹之间的转交情况，根据转交情况估计相映的疏通轨迹（转交背量）.由于多读了一段步调举止预处理，故 C 型刀补能举止更透彻的补偿、与消圆形刀具其核心没有正在刀尖上戴去的缺面，进而能真止粗稀加工.如图所示.刀尖圆角 R 制成的少切与过切为了更佳的明白战使用C型刀具半径补偿功能，便必须先明白下列几个相闭的基原概假念刀尖观念下图中刀尖A 面即为假念刀尖面，本质上没有存留，故称之为假念刀尖（或者理念刀尖）.假念刀尖的设定是果为普遍情况下刀尖半径核心设定正在起初位子比较艰易，而假念刀尖设正在起初位子是比较简单的，如下图所示.与刀尖核心一般，使用假念刀尖编程时没有需思量刀尖半径.图 1-1 刀尖半径核心战假念刀尖注：对于有板滞整面的机床去道，一个尺度面如刀架核心不妨将其当做起面.从那个尺度面（起面）到刀尖半径核心或者假念刀尖的距离便树坐为刀具偏偏置值.将尺度面当做起面，从尺度面到刀尖半径核心的距离树坐为偏偏置值便如共将刀尖半径核心树坐为起面，而从尺度面到假念刀尖的距离树坐为偏偏置值便如共将假念刀尖树坐为起面.为了树坐刀具偏偏置值，常常丈量从尺度面到假念刀尖的距离比丈量从尺度面到刀尖半径核心的距离简单，所以常常便以尺度面到假念刀尖的距离去树坐刀具偏偏置值，图 1-2、图 1-3 战图 1-.4 分别为以刀尖核心编程战以假念刀尖编程的刀具轨迹.1）证明：数控步调普遍是针对于刀具上的某一面即刀位面，按工件表面尺寸体例的.车刀的刀位面普遍为理念状态下的假念刀尖A 面或者刀尖圆弧圆心O 面.但是本质加工中的车刀，由于工艺或者其余央供，刀尖往往没有是一理念面，而是一段圆弧.当切削加工时刀具切削面正在刀尖圆弧上变动；制成本质切削面与刀位面之间的位子有偏偏好，故制成过切或者少切.那种由于刀尖没有是一理念面而是一段圆弧，制成的加工缺面，可用刀尖园弧半径补偿功能去与消.2）刀尖园弧半径补偿是通过G41、G42、G40 代码及T 代码指定的刀尖园弧半径补偿号，加进或者与消半径补偿.G40：与消刀尖半径补偿；G41：左刀补(正在刀具前进目标左侧补偿)，G42：左刀补(正在刀具前进目标左侧补偿)，X, Z：G00/G01 的参数，即修坐刀补或者与消刀补的末面；3）注意：G40、G41、G42 皆是模态代码，可相互注销.4）注意：(1) G41/G42 没有戴参数，其补偿号(代表所用刀具对于应的刀尖半径补偿值)由T 代码指定.其刀尖圆弧补偿号与刀具偏偏置补偿号对于应.(2) 刀尖半径补偿的修坐与与消只可用G00 或者G01 指令，没有得是G02 或者G03.刀尖圆弧半径补偿寄存器中，定义了车刀圆弧半径及刀尖的目标号.车刀刀尖的目标号定义了刀具刀位面与刀尖圆弧核心的位子闭系，其从0～9 有十个目标.车刀刀尖位子码定义例：思量刀尖半径补偿，体例图所示整件的加工步调%3345N1 T0101 （换一号刀，决定其坐标系）N2 M03 S400 （主轴以400r/min 正转）N3 G00 X40 Z5 （到步调起面位子）N4 G00 X0 （刀具移到工件核心）N5 G01 G42 Z0 F60 （加进刀具园弧半径补偿，工进交触工件）N6 G03 U24 W-24 R15 （加工R15 圆弧段）N7 G02 X26 Z-31 R5 （加工R5 圆弧段）N8 G01 Z-40 （加工Φ26 中圆）N9 G00 X30 （退出已加工表面）N10 G40 X40 Z5 （与消半径补偿，返回步调起面位子）N11 M30 （主轴停、主步调中断并复位）。
1.刀具半径补偿的方法
把实际的刀具半径存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中D ##；（可编程刀具半径偏置寄存器号。
）
假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程;
CNC系统将该编号（寄存器号）对应的刀具半径偏置寄存器中存放的刀具半径取出，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.刀具半径补偿指令
图刀具半径补偿
刀具半径补偿分为：
(1)刀具半径左补偿：用G41定义，刀具位于工件左侧；
(2)刀具半径右补偿：用G42定义，刀具位于工件右侧；
(3)取消刀具半径补偿：G40。
(4)刀具半径偏置寄存器号：用非零的D## 代码选择；。
数控加工中常用的三种补偿方法1.坐标补偿：坐标补偿是指在机床上根据加工实际情况对加工轨迹做出调整，使得加工尺寸达到设计要求的一种方法。
常见的坐标补偿有以下几种形式：(1)G40/G41/G42坐标补偿：G40是取消刀具补偿，G41是左侧刀具补偿，G42是右侧刀具补偿。
通过设定G40、G41、G42来实现在切削路径上实际加工尺寸的自动调整。
(2)G43/G44/G49坐标补偿：G43是工件长度补偿，G44是工件半径补偿（常用于车削），G49是取消工件长度或半径补偿。
(3)G51坐标变换补偿：G51用于进行坐标变换，可以通过设定坐标系原点的偏移来实现坐标补偿功能。
2.刀具半径补偿：刀具半径补偿是指根据实际刀具半径与设计刀具半径之间的差异，通过在程序中设定刀具补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求的一种补偿方法。
(1)G41/G42刀具半径补偿：G41是左侧刀具半径补偿，G42是右侧刀具半径补偿。
通过设定G41或G42及刀具补偿值来实现切削路径尺寸的自动调整。
(2)G43/G44刀具长度补偿：G43是刀具长度补偿，G44是刀具半径补偿。
在加工中，通过设定刀具长度或刀具半径补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求。
3.工件半径补偿：工件半径补偿是指根据实际工件半径与设计工件半径之间的差异，通过在程序中设定工件半径补偿值，使得实际加工尺寸达到设计要求的一种补偿方法。
(1)G41/G42/G43工件半径补偿：G41是加工左侧边缘补偿，G42是加工右侧边缘补偿。
通过设定G41或G42及工件半径补偿值来实现工件边缘尺寸的自动调整。
G43是工件长度补偿，通过设定工件长度补偿值来调整工件的实际长度。
(2)G49工件长度或半径补偿取消：G49用于取消工件长度或半径补偿功能，即恢复到原始设计尺寸。
以上是数控加工中常用的三种补偿方法的介绍，通过合理使用这些方法，可以使得加工尺寸更加精确，提高加工效率和质量。
刀具补偿刀补半径补偿:格式：G41/G42 G01 X__ Y__ F__ D__建立刀补G40 G01 X__ Y__ F__取消刀补X__ Y__ 运动轨迹终点坐标；D__ 刀具补偿值寄存器。
说明：1、G41刀具半径左补偿，G42刀具半径右补偿。
判定方法：从第三轴的正方向往负方向看过去，沿着刀具运动轨迹方向，刀具在工件的左侧，就是左刀补，反之就是右刀补。
外轮廓：刀具按顺时针轨迹编程—G41，按逆时针轨迹编程—G42;刀补变大——轮廓尺寸变大，反之，刀补变小——轮廓尺寸变小。
内轮廓：刀具按顺时针轨迹编程—G42，按逆时针轨迹编程—G41;刀补变大——轮廓尺寸变小，反之，刀补变小——轮廓尺寸变大。
提醒：a、一个轮廓用一个刀补（一个轮廓一个D，如果尺寸同方向可以用一个D。
）b、如果一个轮廓有尺寸大，有尺寸小的，编程时就要把尺寸精度编进去，看到以下四种尺寸编程时就要编中间尺寸加（或者减）0.01，+/-、-/-、+/0、+/+，等精加工调整刀补时，多减去0.01内轮廓中间尺寸减0.01、外轮廓中间尺寸加0.01。
看到以下两种尺寸直接编基本尺寸，0/-、未注公差，等精加工调整刀补时，多减去0.01。
c、如果一个轮廓尺寸都是一个方向（同时大，同时小），直接通过刀补控制，不用通过编写中间尺寸。
d、由于刀具实际工作半径与理论半径不相符，粗加工刀补一律多放0.1，举例：¢10铣刀，粗加工刀补D01=5.1,如果没有误差，测量出来应该是轮廓多0.2，如果轮廓要小单边0.01，刀补里面拿掉0.11。
如果有误差用实际测量值减去理想值，除以2，在刀补里面减去这个值就可以了。
2、刀补的建立和取消必须在走直线的状态下完成，G00命令下不要取消刀补。
圆弧指令不能建立或者撤销刀补。
（G41/G42 G02/G03 X__ Y__ R__ F__ 和G40 G02/G03 X__ Y__ R__ F__ 这样的格式，绝对不允许）3、刀补的建立和撤销都必须跟X 或Y才能建立或者撤销，Z方向运动不能建立或者撤销刀补。
巧用G41、G42、G40（刀具半径补偿指令）编制数控程序作者：魏国军来源：《中国科技博览》2015年第15期[摘要]数控铣床手动编程中二维加工在没有使用刀补的情况下编制数控加工程序时，由于刀具是圆柱形，存在一定的直径，使刀具中心轨迹与零件轮廓不重合。
如此时按照轮廓线编程，刀具中心（刀位点）行走轨迹将和图样上的零件轮廓轨迹重合，就会造成过切或少切现象。
作者通过分析、尝试及验证，在数控程序中巧秒地使用G41、G42、G40指令，不仅可以解决上述问题，且使编程及加工变得简单。
[关键词]巧用；刀具半径补偿指令；编制；数控程序中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0304-02在手动编制数控铣加工程序时，为了确保铣削加工出的轮廓符合要求，编程员必须依据图样尺寸要求结合所使用刀具半径计算出新的节点坐标，再根据这些坐标值进行编程，这给编程带来了很大数据计算及处理的麻烦（见图1）。
编程时为了避免出现上述所说的数据坐标值计算，考虑利用刀具半径补偿来解决这一问题（见图2），可大大地节省时间提高编程效率。
一、刀具半径补偿数控加工中，是按零件轮廓进行编程的。
由于刀具总有一定的半径（如铣刀半径、铜丝的半径），刀具中心运动的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。
这种偏移称为刀具半径补偿。
1、刀具半径补偿指令及格式G41（刀具半径左补偿指令）：G41 G00/G01 X Y DG42（刀具半径右补偿指令）：G42 G00/G01 X Y DG40（刀具半径补偿取消指令）：G40 G00/G01 X Y2、刀具半径补偿指令注意事项在编制数控程序时，使用G41、G42、G40指令可让我们省去因刀具半径而造成的坐标点计算，但在使用过程中需注意一些事项，规纳总结如下五点：（1）、G40、G41指令在使用前，必须由G17、G18、G19指令指定刀具半径补偿平面，且补偿中不能随意更换铣削平面，需要半径补偿指令结束后才能更换铣削平面，否则程序出现报警信号；（2）、编程时，X、Y坐标值的计算参照G00、G01格式，与没有使用刀补时一样，刀补建立时，只能使用G00、G01指令，不能使用G02、G03指令；（3）、D-指令代码为刀具半径补偿寄存器的地址字，在编写程序时应与补偿寄存器号相对应；（4）、G41、G42判别：沿着刀具前进方向看，刀具在前进轨迹方向左侧为左刀补，刀具在前进轨迹方向右侧为右刀补；（5）、刀具半径补偿值设置为负值时，G41、G42刀具所走轨迹将相反。
刀具半径补偿指令在进行数控编程时，除了要充分考虑工件的几何轮廓外，还要考虑是否需要采用刀具半径补偿，补偿量为多少以及采用何种补偿方式。
数控机床的刀具在实际的外形加工中所走的加工路径并不是工件的外形轮廓，还包含一个补偿量。
一、补偿量包括：1、实际使用刀具的半径。
2、程序中指定的刀具半径与实际刀具半径之间的差值。
3、刀具的磨损量。
4、工件间的配合间隙。
二、刀具半径补偿指令：G41、G42、G40G41：刀具半径左补偿G42：刀具半径右补偿G40：取消补偿格式：G41/G42 X Y H ；H：刀具半径补偿号：范围H01—H32；也就是输入刀具补偿暂存器编号，补偿量就通过机床面板输入到指定的暂存器编号里，例：G41 X Y H01；刀具直径为10㎜，这时在暂存器编号“1”里补偿量就输入“5”。
1、G41：（左补偿）是指加工路径以进给方向为正方向，沿加工轮廓左侧让出一个给定的偏移量。
2、G42：（右补偿）是指加工路径以进给方向为正方向，沿加工轮廓右侧让出一个给定的偏移量。
3、G40：（取消补偿）是指关闭左右补偿的方式，刀具沿加工轮廓切削。
G40（取消补偿）G41（左补偿）G42（右补偿）切削方向G40（取消补偿）G42（右补偿）切削方向G41（左补偿）工件轮廓三、刀具半径补偿量由数控装置的刀具半径补偿功能实现。
采用这种方式进行编程时，不需要计算刀具中心运动轨迹坐标值，而只按工件的轮廓进行编程，补偿量输入到控制装置寄存器编号的数值给定，编程简单方便，大部份数控程序均采用此方法进行编制。
加工程序得到简化，可改变偏置量数据得到任意的加工余量。
即对于粗加工和精加工可用同一程序、同一刀具。
刀具半径补偿是通过指明G41或G42来实现的。
为了能够顺利实现补偿功能，要注意以下问题：1、G41、G42通常和指令连用（也就是要激活），激活刀具偏置不但可以用直线指令G01，也可以通过快速点定位指令G00。
但一般情况下G41和G42和G02、G03不能出现在同一程序段内，这样会引起报警。
数控编程刀具半径补偿指令G40 G41 G42在零件轮廓铣削加工时，由于刀具半径尺寸影响，刀具的中心轨迹与零件轮廓往往不一致。
为了避免计算刀具中心轨迹，直接按零件图样上的轮廓尺寸编程，数控系统提供了刀具半径补偿功能，见图1.28。
图1.28刀具半径补偿1、编程格式G41为左偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件左侧的刀具半径补偿，见图1.29。
图1.29左偏刀具半径补偿G42为右偏刀具半径补偿，定义为假设工件不动，沿刀具运动方向向前看，刀具在零件右侧的刀具半径补偿，见图1.30。
G40 为补偿撤消指令。
图1.30右偏刀具半径补偿程序格式：G00/G01 G41/G42 X～Y～H～//建立补偿程序段……//轮廓切削程序段……G00/G01 G40 X～Y～//补偿撤消程序段其中：G41/G42程序段中的X、Y值是建立补偿直线段的终点坐标值；G40程序段中的X、Y值是撤消补偿直线段的终点坐标；H为刀具半径补偿代号地址字，后面一般用两位数字表示代号，代号与刀具半径值一一对应。
刀具半径值可用CRT/MDI方式输入，即在设置时，H～= R。
如果用H00也可取消刀具半径补偿。
2、工作过程图1.31~图1.33表示的刀具半径补偿的工作过程。
其中，实线表示编程轨迹；点划线表示刀具中心轨迹；r等于刀具半径，表示偏移向量。
(1)刀具半径补偿建立时，一般是直线且为空行程，以防过切。
以G42为例，其刀具半径补偿建立见图1.33。
图1.31建立刀具半径补偿（2）刀具半径补偿一般只能平面补偿，其补偿运动情况见图1.32。
图1.32 刀具半径补偿运动（3）刀具半径补偿结束用G40撤销，撤销时同样要防止过切，如图1.33。
图1.33撤消刀具半径补偿（4）注意：图1. 34刀具半径补偿量的改变1）建立补偿的程序段，必须是在补偿平面内不为零的直线移动。
2）建立补偿的程序段，一般应在切入工件之前完成。
g41的用法
G41和G42是数控加工中常见的刀具半径补偿指令，这种补偿功能在铣削工件轮廓时非常有用，它允许编程员直接按照工件图纸要求的轮廓来编程，而不必根据刀具半径人工计算刀具中心的运动轨迹。
G41是相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左补偿（补偿量可为正负值，属于模态指令）。
具体的判定方法是：假设工件不动，沿刀具前进方向向前看，刀具在零件左侧的为左补偿。
例如，当铣削一直径50mm的内孔并采用顺铣加工后，实际测量值为49.9mm，可以使用G41进行刀补补偿。
补偿量的计算方法如下：D=50-49.9=0.1，由于采用的是半径补偿，所以D=0.1/2=0.05。
由于采用的是顺铣，内孔需要加大，所以D为负值。
而G42则是相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右补偿（补偿量也可为正负值，同样属于模态指令）。
与G41相似，其判定方法是：假设工件不动，沿刀具前进方向向前看，刀具在零件右侧的为右补偿。
此外，G40是取消刀具半径补偿的指令。
在实际加工中，为了安全和精确，操作者需要清楚了解这些指令的含义和使用场景，并根据实际工件形状和尺寸选择合适的补偿方式。
