题目浅析数控铣削中刀具的半径补偿功能

数控铣削加工中刀具半径补偿和刀具位置补偿的应用技巧

摘要：数控机床是21世纪新兴的科技，它有别于传统机床加工的方式，拥有着生产效率高、加工精度高、自动化程度高的数控机床加工方式是如今工业生产中普遍使用的方式。这其中最有成效的便是在高铁动车的零件生产方面。而在数控机床对高铁动车的零件进行铣削时，刀具的半径补偿是一个重点问题，如何进行正确的编程与计算一直都是工作人员大力研究的方向，只有正确地掌握了刀具的半径补偿的方式，才能更好的进行工件的铣削，能够大大的提高其加工精度和生产效率。

关键字：数控铣削；刀具半径补偿；刀具位置补偿；参数设置；高铁动车

引言：

高铁动车在行驶时，时速可达到300~400Km/h,所以其零件的质量必须要有保证。而在数控铣削中，要想提高产品的加工精度，需要刀具呈现出一个拥有半径较小的圆弧。但是在实际工作过程中，刀尖作为一个理想点，所以对于圆弧刀具来说，刀尖的落点便是圆心。如果工作人员不进行刀具的半径补偿，那么需要很大的工作量来计算出圆弧刀具的实际工作路线，以便于能够得到想要的加工产品。不过这种方式在编写程序时计算量很大并且非常复杂。而如果利用了刀具的刀尖圆弧半径补偿和刀具的位置补偿，那么便可以很好的减小工作人员编程时的工作量并且也能够大大提高产品的精度。

一、刀具半径补偿的简介

在数控机床的加工过程中，刀具补偿半径是控制刀具的刀尖做何种运动的方法。在现如今高铁动车零件的生产过程中，工作人员都是按照所需要加工的工件的外框进行程序的编制，所以在加工工件的内框时，需要将刀具的刀尖向工件的内侧做一个刀具半径的偏移；在加工工件的外框时，需要将刀具的刀尖向工件的外侧做一个刀具半径的偏移。刀具的半径偏移是由两条指令控制的，当刀尖的加工路线在工件外框的右边时，用G42指令实现并且称之为右刀补；当刀尖的加工路线在工件外框的左边时，用G41指令实现并且称之为左刀补。

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数控铣削中刀具半径补偿指令的应用

作者：董玉杰 曲海霞

来源：《河南科技》2016年第23期

摘 要：在数控铣床上加工轮廓零件时，刀位点的运动轨迹偏离编程轨迹。此时，合理利用刀具半径补偿指令，能够简化编程和提高加工质量。基于此，就刀具半径补偿指令的功能、建立与取消，以及如何通过改变刀具半径补偿值来实现粗加工和精加工进行探讨。

关键词：数控铣床；刀位点；刀具半径；补偿指令

中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2016）12-0089-02

在数控铣床上加工工件轮廓时，以工件的轮廓尺寸为编程基准。而在实际加工时，刀具的刀位点运动轨迹与编程轨迹不重合，刀位点轨迹与工件轮廓间有一个偏移量。此时，需要使刀具沿着工件轮廓的法向偏移一个刀具半径值大小，来保证工件轮廓尺寸的正确性，这就需要用到刀具半径补偿指令。

1 刀具半径补偿概述

刀位点，就是用来确定刀具在机床坐标系中的位置而选定的刀具上的特定点，也是编程轨迹所要控制的刀具上的指令点[1]。在铣削加工中，刀具刀位点通常都是刀具回转中心线和切削刃（边）最低位置的交点[2]。

如图1所示，如果用半径为R的铣刀加工外轮廓为AB的工件，如果不考虑刀具半径，直接按照工件的轮廓进行编程，则在加工时刀具中心的运动轨迹是编程轮廓线AB，加工出来的零件比图纸要求小，不符合加工的要求。要想加工出合格的零件，刀具中心必须要沿着与轮廓

AB偏离R距离的轨迹A’B’运动，否则工件的轮廓形状是不一致的。 龙源期刊网

如果不用刀具半径补偿功能，编程时只能根据轮廓AB上各点的坐标和刀具半径R的值，人工计算出刀具轨迹A’B’上各点的坐标，再编制程序来进行加工。只有确定刀具半径后才能进行编程。当刀具磨损或更换新刀具而导致刀具半径发生变化时，则必须要重新进行计算、编程。这无形中增加了工作量，并且编程时比较容易出错。

浅谈刀具半径补偿

摘 要：刀具半径补偿是数控铣削加工中的常用功能，本文就数控铣削加工中刀具半径补偿的建立和取消、刀具半径补偿量的指定和计算方法、刀具半径补偿功能的应用等进行了阐述。

关键词：刀具；半径补偿；应用

前言

数控铣削加工是数控加工中最为常见的加工方法之一，广泛应用于机械设备制造、模具加工等领域。它以普通铣削加工为基础，同时结合数控机床的特点，不但能完成普通铣削加工的全部内容，而且还能完成普通铣削加工难以进行，设置无法进行的加工工序。在数控铣床上进行工件轮廓的数控铣削加工时，由于存在刀具半径，使得刀具中心轨迹与工件轮廓（即编程轨迹）不重合。如果数控系统不具备刀具半径自动补偿功能，则只能按刀心轨迹，即在编程时给出刀具的中心轨迹，其计算相当复杂，尤其是当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时，必须重新计算刀心轨迹，并修改程序。这样既复杂繁锁，又不易保证加工精度。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控程序只需按工件轮廓编写，加工时数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。

1 刀具半径补偿量的指定

数控铣削系统的刀具半径补偿就是将计算刀具中心轨迹的过程交由数控系统执行，编程员假设刀具的半径为零，直接根据零件的轮廓形状进行编程。因此，这种编程方法也称为对零件的编程，而实际的刀具半径则存放在一个可编程刀具半径偏置寄存器中。在加工过程中，数控铣削系统根据零件程序和刀具半径自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。当刀具半径发生变化时，不需要修改零件程序，只需修改放在刀具半径偏置寄存器中的刀具半径值或者选用存放在另一个刀具半径偏置寄存器中的刀具半径所对应的刀具即可。现代数控系统一般都设置有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。在进行数控加工前，必须预先设置好刀具半径补偿量。刀具半径经补偿量的指定，通常由有关代码指定刀具补偿号，并在代码补偿号中输入刀具半径补偿量，刀具补偿号必须与刀具编号相对应。在加工中，如果没有更换刀具，则该刀具号的补偿量一直有效。对于刀具半径补偿量的确定，如果是标准刀具第一次使用，可以采用刀具厂家提供的有关参数来确定，如果是已使用过或重磨过的刀具，则应根据实测数据来确定。

浅谈数控车床刀具半径补偿

摘要：全面介绍了数控车床加工过程中的刀具半径补偿，并且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了阐述。数控车削刀具半径补偿是数控系统中的重要功能, 正确地使用该功能, 在数控车削加工实践中能起到保证产品质量和提高生产效率的作用。

关键词：数控车床；加工；刀具补偿

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。在车削过程中，刀尖圆弧半径中心与编程轨迹会偏移一个刀尖圆弧半径值r,用指令补偿因刀尖半径引起的偏差的这种偏置功能，称为刀具半径补偿。

具有补偿功能的数控车，编程时，不用计算刀尖半径中心轨迹，只要按工件轮廓编程即可(按照加工图上的尺寸编写程序)；在执行刀具半径补偿时，刀具会自动偏移一个刀具半径值；当刀具磨损，刀尖半径变小；刀具更换，刀尖半径变大时，只需更改输入刀具半径的补偿值，不需修改程序。补偿值可通过手动输入方式，从控制面板输入，数控系统自动计算出刀具半径中心运动轨迹。

由于本人水平有限，时间仓促，因此在论文写作的过程当中，难免有错误存在，敬请各位专家批评指教。

二 、刀具半径补偿

2.1 何为存在刀尖半径补偿

数控车床刀具补偿功能包括刀具位置补偿和刀具圆弧半径补偿两方 ２ 面。

(1)刀具位置补偿

刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。办法是测出每把刀具的位置并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，刀具的实际位置就代替了原来位置。

（2）刀具圆弧半径补偿

在数控车削加工中，为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧（刀尖AB圆弧），如图1所示。