数控车床刀尖圆弧半径补偿

数控车床刀尖圆弧半径补偿真实的刀具刃是由圆弧构成的（刀尖半径）就像右图所示，在圆弧插补和攻螺纹的情况下刀尖半径会 带来误差。

偏置功能命令切削位置刀具路径 G40取消刀具按程序路径的移动 G41右侧刀具从程序路径左侧 移动G42左侧刀具从程序路径右侧移动补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向，它总是与切削表面法向里 的半径矢量不重合。

因此， …不会发生问题。

不过，真实的刀具刃是由圆弧构成的 （刀尖半径）就像右图所示，在圆弧插补和攻 螺纹的情况下刀尖半径会带来误差。

2.偏置功能命令切削位置刀具路径G40取消刀具按程序路径的移动 G41右侧刀具从程序路径左侧移动 G42 左侧刀具从程序路径右侧移动 补偿的原则取决于刀尖圆弧中心的动向， 它总是与切削表面法向里 的半径矢量不重合。

因此，补偿的基准点是刀尖中心。

通常，刀具 I'-度和刀尖半径的补偿是按一个基准点来测量刀具长度刀尖半径i- i r i 1R ，以及用于假想刀尖半径补偿所需的刀尖形式数 （0-9）。

洋3这些 内容应当事前输入刀具偏置文件。

论这个命令是不是带圆弧插补， “刀尖半径偏置” 应当用 G00或者G01功能来下达命令或取消。

不 刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。

因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成； 并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。

反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过。

刀尖半径补偿编程原则一、 将刀具的刀尖圆角半径值及刀具的指向编码数存入刀具偏置文档的相应偏置序号处，偏置序号必须先于刀尖半径补偿激活。

二、 为了激活刀尖半径补偿，再一个或两个坐标轴都处于非 切削状态的直线运动段中编入 G41或G42至少其中一个坐标轴的移动编程量大于或等于刀尖圆角半径值。

三，进入和退岀工件切削时必须垂直于工件表面。

四，刀尖半径补偿在下列的工作模式中不起作用： G32 G34 G71、G72、G73 G74 G75 G76 G92 五，若在G90 G94固定循环中使用刀尖半径补偿，刀尖半径补偿必须先于在刀具刃国三 尖利时, 切削进程按照程序指定的形状执行假想的刀刃为基准，因此为测量带来一些困难。

数控机床30°编程刀尖和倒角补偿计算摘要：1.刀尖补偿的概念和作用2.刀尖补偿的计算方法3.刀尖补偿在数控机床编程中的应用4.刀尖补偿的注意事项正文：一、刀尖补偿的概念和作用刀尖补偿是数控机床在加工过程中，由于刀具的磨损或刀尖形状的误差等原因，导致刀具实际切削轮廓与理想切削轮廓之间存在差异，通过调整刀具的切削深度和位置，使得实际切削轮廓与理想切削轮廓重合，从而保证加工精度的一种技术手段。

二、刀尖补偿的计算方法刀尖补偿的计算方法主要包括以下两种：1.刀尖圆弧半径补偿刀尖圆弧半径补偿适用于刀尖呈圆弧形状的刀具，其补偿值可以通过以下公式计算：补偿值= 刀尖圆弧半径×sin(补偿角度)其中，刀尖圆弧半径为刀尖圆弧的半径，补偿角度为刀尖圆弧与刀具进给方向的夹角。

2.刀尖倒角补偿刀尖倒角补偿适用于刀尖呈倒角形状的刀具，其补偿值可以通过以下公式计算：补偿值= 倒角高度×tan(补偿角度)其中，倒角高度为刀尖倒角的高度，补偿角度为刀尖倒角与刀具进给方向的夹角。

三、刀尖补偿在数控机床编程中的应用在数控机床编程中，刀尖补偿可以通过G41、G42 和G40 指令实现。

其中，G41 表示刀尖圆弧半径左补偿，G42 表示刀尖圆弧半径右补偿，G40 表示半径补偿取消。

例如，假设刀具的刀尖圆弧半径为5mm，补偿角度为30°，则刀尖圆弧半径补偿值为：补偿值= 5mm ×sin(30°) ≈3.08mm在编程时，可以通过以下指令实现刀尖圆弧半径左补偿：G41 G91 Z-5mm F1000 M3 S3000其中，G91 表示绝对编程，Z-5mm 表示刀具的初始位置为Z 轴负向5mm，F1000 表示进给速度为1000mm/min，M3 表示主轴正转，S3000 表示主轴转速为3000rpm。

四、刀尖补偿的注意事项在使用刀尖补偿时，应注意以下几点：1.刀尖补偿仅适用于刀尖呈圆弧或倒角形状的刀具，对于其他形状的刀具，应选择合适的刀具或采取其他措施提高加工精度。

关于数控车削加工刀尖圆弧半径补偿的分析摘要：本文主要就数控车床加工中的刀具补偿,以及对数控车床不具备刀具半径补偿功能时的刀具补偿计算方法进行介绍。

关键词：数控车床、加工、刀尖、圆弧、半径补偿、编程前言：在数控车床的生产实际加工中，车内外圆柱、端面时不会产生误差能够达到高的加工精度，但车削锥面和圆弧时，即使编程、车床和刀具都没有问题，却还是会产生误差未能达到加工精度，究其原因是由于刀具的刀尖不可能绝对的尖，总有一个半径不大的圆弧。

因此加工时会产生误差，这时我们就要灵活利用刀具补偿功能进行补偿，这样不仅使编程变得简单、快捷，还可达到高的加工精度，数控车床中刀具补偿分两类，一类是刀具偏置补偿，一类是刀具半径补偿。

另外，当不具备刀具补偿功能的数控系统，能正确分析和计算刀具中心运动轨迹。

一、问题的出现加工如图1所示的零件。

工艺条件：工件材质为铝，毛坯为直径55mm,长70mm的棒料。

附编程如下，直径编程（编程系统：GSK980T）01235；N1 G50 X80 z80；建立工件坐标系、换刀点N2 M03 S2 T0101；主轴正转，主轴转速为中速选择1号外圆刀N3 G00 X55 Z2；粗加工定位N4 G71 U2 R0.5；用外圆粗加工循环指令N5 G71 P6 Q14 U0.2 W0.1 F80；N6 G00 X0；循环内容N7 G01 Z0 F30；N8 G01 X20 Z-17.32；N9 G01 X20 W-4；N10 G03 X32 Z-27.32 R6N11 G01 X32 Z-34；N12 G02 X40 W-4 R4；加工凹圆弧N13 G03 X50 W-5 R5；加工凸圆弧N14 G01 X50 Z-53；N15 G70 P6 Q14；调用精车程序N6~N14N16 G00 X80 Z80；返回换刀点N17 T0202；换2号切换刀，刀宽为3mmN18 G00 X52 Z-52；定位切断工件N19 G94 X20 F30；N20 G00 W1；N21 G94 X0 F30；N22 G00 X80 Z80；返回换刀点N23 M05 T0100，停主轴N24 M30；程序结束分析加工的零件：当编程、刀具、车床都正常的情况下，加工出来的零件外圆Φ20、Φ52尺寸能够达到所要求的加工精度，但是加工出来的圆锥面和R6、R5圆弧却存在不同的误差，圆锥面的误差在X轴上相差0.04226，Z轴上相差0.07321，而R6、R5圆弧的误差大小在X、Z轴上都多了一个刀具刀尖圆弧半径值。

刀尖圆弧半径补偿在数控车削中的使用一、刀尖圆弧半径补偿的目的在编制数控车削加工程序中,我们常将车刀刀尖看成一个点如图1a中的A点,但是在实际使用中,为降低被加工工件的表面粗糙度,减少刀具磨损,提高刀具使用寿命,通常将刀尖磨成圆弧(圆弧半径一般为0.2～1.6),如图1b所示。

那么实际切削时真正起作用的切削刃是刀尖圆弧上和工件加工轮廓相切的各切点,加工工件形状不同,刀尖圆弧上的切削点就不同,如图2。

刀具切削圆弧和圆锥面时的切削点是不同的点,编程时如仍按理想点编制的轨迹,切削就会产生加工表面的尺寸和形状误差。

对于这种情况,我们可以采用刀尖圆弧半径补偿的方法,把刀尖圆弧的半径和刀尖圆弧的位置等参数输入到刀具数据库内,编程时可以按工件轮廓编程,数控系统就会自动计算刀尖圆弧中心轨迹,控制刀心轨迹进行切削加工,这样就可以消除由于刀尖圆弧而引起的加工误差,从而加工出符合图样要求的零件。

二、刀尖圆弧半径补偿的使用方法刀尖圆弧半径补偿量可以通过刀具补偿设置画面设定,T 指令要与刀具补偿编号相对应,并且要输入假想刀尖位置序号。

假想刀尖位置序号共有10个如图3所示。

G41为刀尖圆弧半径左补偿G42为刀尖圆弧半径右补偿G40为取消刀尖圆弧半径补偿三、刀尖圆弧半径补偿的判别方法顺走刀方向看,刀具在工件左侧为左补偿即G41;刀具在工件右侧为右补偿即G42。

建立或取消刀尖圆弧半径补偿只能在G00或G01状态下进行,不能用G02或G03进行。

在多重复和循环中粗车时不能加上刀补,只能是在精车路径中加上刀尖圆弧半径补偿,在实际编辑程序时,要考虑精加工余量问题,要留有足够的精加工余量,才能在加工圆弧和锥度时不产生过切或欠切现象。

从而保证零件的加工精度。

由于G41、G42是模态G代码,所以刀补使用完后一定要注意及时取消,且取消时一定使刀具离开工件一个刀尖半径值以上的距离,保证刀具安全离开工件。

四、编程实例用刀尖圆弧半径为0.8的车刀精加工程序如图4所示。

刀具补偿编程时，认为车刀刀尖是一个点，而实际上为了提高刀具寿命和工件表面质量，车刀刀尖常磨成一个半径不大的圆弧，为提高工件的加工精度，编制圆头刀程序时，需要对刀具半径进行补偿。

大多数数控车床都具有刀具半径自动补偿功能（G41，G42），这类数控车床可直接按工件轮廓尺寸编程。

数控车床刀尖圆弧半径补偿时间:2007-7-7 9:23:00这些内容应当事前输入刀具偏置文件。

“刀尖半径偏置” 应当用G00 或者G01功能来下达命令或取消。

不论这个命令是不是带圆弧插补，刀不会正确移动，导致它逐渐偏离所执行的路径。

因此，刀尖半径偏置的命令应当在切削进程启动之前完成；并且能够防止从工件外部起刀带来的过切现象。

反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消过。

刀尖半径补偿编程原则一, 将刀具的刀尖圆角半径值及刀具的指向编码数存入刀具偏置文档的相应偏置序号处,偏置序号必须先于刀尖半径补偿激活.二, 为了激活刀尖半径补偿,再一个或两个坐标轴都处于非切削状态的直线运动段中编入G41或G42,至少其中一个坐标轴的移动编程量大于或等于刀尖圆角半径值.三, 进入和退出工件切削时必须垂直于工件表面.四, 刀尖半径补偿在下列的工作模式中不起作用:G32,G34,G71,G72,G73,G74,G75,G76, G92.五, 若在G90,G94固定循环中使用刀尖半径补偿,刀尖半径补偿必须先于G90,G94指令激活.六, 若在G70精加工循环中使用刀尖半径补偿,刀尖半径补偿必须先于G70指令的执行,再定位到起始点处先激活七, 在刀具坐标轴运动离开工件时,刀尖参考点离开工件至少三倍于刀尖圆角直径值.在模具制造领域的25个常见问题解答1) 选择模具钢时什么是最重要的和最具有决定性意义的因素？成形方法－可从两种基本材料类型中选择。

A) 热加工工具钢，它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。

B) 冷加工工具钢，它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。

数控车床刀尖半径补偿的原理和应用分析1、前言在数控车床的学习中，刀尖半径补偿功能，一直是一个难点。

一方面，由于它的理论复杂，应用条件严格，让一些人感觉无从下手；另一方面，由于常用的台阶轴类的加工，通过几何补偿也能达到精度要求，它的特点不能有效体现，使一些人对它不够重视。

事实上，在现代数控系统中，刀尖半径补偿，对于提高工件综合加工精度具有非常重要的作用，是一个必须熟练掌握的功能。

2、刀尖圆弧半径补偿的原理（1）半径补偿的原因在学习刀尖圆弧的概念前，我们认为刀片是尖锐的，并把刀尖看作一个点，刀具之所以能够实现复杂轮廓的加工，就是因为刀尖能够严格沿着编程的轨迹进行切削。

但实际上，目前广泛使用的机夹刀片的切削尖，都有一个微小的圆弧，这样做，既可以提高刀具的耐用度，也可以提高工件的表面质量。

而且，不管多么尖的刀片，经过一段时间的使用，刀尖都会磨成一个圆弧，导致在实际加工中，是一段圆弧刃在切削，这种情况与理想刀尖的切削在效果上完全不同。

图1图1(a)中，刀片圆弧两边延长线的交点（D），我们称之为理想刀尖，也就是说，如果刀片没有磨损，它的刀尖的理想形状应是这样。

如果进行对刀，以确定刀具的偏置值（也叫几何补偿值），X轴和Z轴两个方向的对刀点正好集中于理想刀尖上。

这种情况下，系统会以这个刀尖进行轮廓切削。

图1(b)中，如果刀尖磨圆了，则对刀时，X轴和Z轴两个方向的对刀点分别在X轴和Z轴方向上最突出的A点和B点上，这时，数控系统就会以A 点和B点的对刀结果综合确认一个点作为对刀点，比如，对刀结果为：A点，X= -130，B点，Z= -400，则对刀点坐标为（-130，-400），这正是与A 点和B 点相切的两条直线的交点（C），我们称之为假想刀尖。

而系统正是以这个假想刀尖作为理论切削点进行工作的。

也就是说，刀尖磨圆后，只是假想刀尖沿着编程轮廓的轨迹进行运动。

但由于假想刀尖与实际的圆弧切削刃之间有一个距离，导致刀具实际切削效果如图2所示。

数控车削加工中刀尖圆弧半径补偿应用技巧作者：蔡苏明来源：《中国新技术新产品》2011年第24期摘要：刀尖圆弧半径补偿是数控车床系统的一个重要功能，但如何正确有效的使用此功能需要一定的技巧，此功能对于保证所加工零件的轮廓精度十分有效，还可以简化刀尖圆心运动轨迹的计算。

本文针对FANUC-0i系统的数控车床，提出一整套此问题的实现方案和使用技巧，并举实例详述数控加工程序编写方法。

关键词：刀尖圆弧；半径补偿；左补偿；右补偿；刀尖位置中图分类号：TG51 文献标识码：A一、数控车削中刀尖圆弧半径补偿的作用在数控车削加工中，为了提高刀具的强度、耐用度及工件的表面加工质量，一般使用机夹可转位车刀，而机夹可转位车刀的刀尖都有一个精度较高的刀尖圆弧，如图1所示，刀尖圆弧一般为R0.2~R0.8。

图1刀尖圆弧当有刀尖圆弧后，由于数控加工程序的编制是按假想刀尖点进行的，切削端面和圆柱面时不存在误差，如图2所示；而在切削锥面和圆弧时，就会出现过切或欠切现象，如图3所示。

这样当工件轮廓精度要求高时，就达不到精度要求。

如果单从编程的角度解决，需要根据所加工的零件轮廓计算刀尖圆弧中心的运动轨迹进行编程，这样会增加计算的工作量，而且也容易出现错误。

为解决这一难题，我们引入刀尖圆弧半径补偿这一概念。

由于数控系统拥有刀尖圆弧半径自动补偿功能，因此，加工程序的编制仍然按图纸所标注的尺寸编写，这样由刀尖圆弧半径而产生的过切或欠切问题可以通过刀具半径补偿功能，使刀具自动地沿加工轮廓方向偏置一个刀尖圆弧半径值，如图4所示。

二、刀尖圆弧半径补偿指令及使用技巧1．刀尖半径补偿指令G41——左补偿，沿刀具加工方向看，刀具位于工件左侧时即为左补偿。

G42——右补偿，沿刀具加工方向看，刀具位于工件右侧时即为右补偿。

G40——刀具补偿取消。

2．G41、G42的判别技巧机床前置刀架与后置刀架方式下刀补的方向有一定的区别，如图5和图6所示，可得出一个结论就是：无论后置还是前置刀架使用右偏刀加工外圆时刀具半径补偿方向是G42，内孔是G41。

浅谈在数控车床加工中刀尖圆弧半径补偿的应用作者：郭鹏飞来源：《信息教研周刊》2013年第03期在数控车削加工中，无论是加工外圆、端面，或是加工内孔，假想刀尖轨迹与工件外形一致（尖角除外）。

所以可按工件尺寸编程。

不会产生误差。

但是在切削圆弧或切削圆锥面时，因为车刀刀尖或多或少都具有一定的半径值，如果不进行刀尖半径补偿就会产生欠切现象，影响零件的加工精度。

所以，为了实现精密切削和简化程序，在数控车削加工中同样要运用刀具半径补偿功能，所以刀具半径补偿非常重要。

本文将会对车削加工中对过切现象进行分析，对刀尖圆弧半径补偿运用方法进行阐述。

一、引言编制数控车床加工程序时，理论上是将车刀刀尖看成一个点，如图1所示的P/点就是理论刀尖。

但为了提高刀具的使用寿命和降低加工工件的表面粗糙度，通常将刀尖磨成半径不大的圆弧（一般圆弧半径R是0.2—1.6之间），如图2所示X向和Z向的交点P称为假想刀尖，该点是编程时确定加工轨迹的点，数图1带圆弧刀尖图2刀尖切削位置控系统控制该点的运动轨迹。

然而实际切削时起作用的切削刃是圆弧的切点A、B，它们是实际切削加工时形成工件表面的点。

很显然假想刀尖点P与实际切削点A、B是不同点，所以如果在数控加工或数控编程时不对刀尖圆角半径进行补偿，仅按照工件轮廓进行编制的程序来加工，势必会产生加工误差。

二、假想刀尖的轨迹分析1、加工圆锥面的误差分析车削外圆锥面时，实际切削点与理想刀尖在X、Z轴方向上都存在位置偏差（如图3所示），以P点编程的轨迹为图中实线，刀尖圆弧实际切削轨迹为图中虚线，实线与虚线之间区域为欠切现象。

由图可知刀尖圆弧半径越大，加工误差也就越大。

图3车圆锥产生偏差2、加工圆弧面的误差分析圆头车刀加工圆弧面和加工圆锥面基本相似。

如图4是加工1/4凸凹圆弧，CD为工件轮廓线，O点为圆心，半径为R，刀具与圆弧轮廓起点、终点的切削点分别为C和D，对应假想刀尖为C1和D1。

对图4a所示凸圆弧加工情况，圆弧C1D1为假想刀尖轨迹，O1点为圆心，半径为（R+r）；对图4b所示凹圆弧加工情况，圆弧C2D2为假想刀尖轨迹，其圆心是O2点半径为（R-r）。