２ ０ １ ４ 年０ ５ 期
科技 一向导
◇ 科技 创新◇
刀具补偿在数控铣削加工中的应用
刘 秀 霞 （ 陕西省机械高级技工学校 陕西
【 摘
勉县
７ ２ ３ ０ ０ ３ ）
ห้องสมุดไป่ตู้
要】 刀具补偿是数控铣 削加工 中最常用的指令 ， 本 文简述 了刀具半径补偿和刀具长度补偿 的概念及应 用， 结合 实际经验 ， 详细总结 了
加工 中两种补偿 的使 用情 况， 提 出了一些应注意的问题 。
【 关键词】 刀具半径补偿： 刀具 长度补偿
由于零件结构 的不同 ，在加工时有时需用 几把刀具才能完成 ， 而 每把 刀具的长度不一定相 同 ． 再者加工过程 中 ． 刀具 的磨 损或换刀等 １ ． １ 刀具半径补偿 的概念 使用 刀具长度补偿指令 ， 可 以不 在数控铣床上进行 轮廓加工时 ． 由于刀具半径 的存在 ． 刀具 中心 其 它原因引起刀具长度发 生变化时 ， 的运动轨迹并不等于实际轮廓轨迹 。在加工时 ， 刀具 中心偏移零件轮 必通过 重新调整刀具或重新对刀 ． 而是通过刀具长度补偿来补偿长度 廓表面一个刀具半径值 。 这种 自动偏 移计算称为刀具半径补偿。 应用 方向的误差让机床达到程序 中的指定 位置。 刀具半径补偿功能 。 只需按工件轮廓 进行编程 ． 其后 将刀具半径值输 ６ ｊ 入存储器 中， 执行程序 时， 系统会 自 动计算刀具 中心轨迹 ． 进行刀具半 Ｉ ｝ 径补偿 ． 从而加 工出符 合要求 的工件 形状 ． 当刀具半径 发生变化时也 … 无需更改加工程序 １ － ２ 刀具半 径补偿在数控铣床 中的应用 Ｉ 刀具半径补偿指令是按照半径值来确定补偿量大小 的． 不管 实际 使用刀具半径值的大小 ， 因此 ， 改变刀补值能实现零件 的粗加工 、 半 精 加工和精加工。 图 ２ 刀 具 长 度 补偿 按实 际轮廓 尺寸计算编程 ．避免 了刀具 中心 轨迹的繁琐计算 过 Ｇ ４ ３ 为刀具长度正补偿 指令 ： Ｇ ４ ４为刀具长度负补偿指令 ： 如图 ２ 程， 而系统根据输入半径 值偏移 刀具 中心运行轨迹加工 通过改变 刀 所示 ．当执行 Ｃ ４ ３ 指令 时 ． ｚ实际值 等于 ｚ指令值与长度补偿 寄存 器 具半径补偿值的大小来实现同一 程序， 同一把 刀具 的粗 、 精加工 。 使编 中的补偿值 相加 ．相当于把刀具 抬起一个长度补偿 值的高度 执行 程工作量大大简化 Ｇ ４ ４指令时 ． ｚ实际值等于 ｚ 指令值 与长度补偿 寄存 器 中的补偿值 相 如图 １ 所示 ： 刀具半 径补偿粗 、 精加工应用举例 。其程序如下 ： 减． 相当于把刀具向下伸 长一个长度补偿值的高度 其次 ， 刀具长度补偿值可 以是 正值 ． 也可 以是负值 。使用 Ｃ ４ ３ 指 令 中对应的补偿值设 为负值 时． 相 当于 Ｃ ４ ４ 指令 中对应的补偿值设为 正值 的效果 使用 Ｇ ４ ４指令中对 应的补偿值设为负值 时． 相当于 Ｃ ４ ３ 指令 中对应的补偿 值设为正值 的效果 ２ － ２ 刀具长度补偿在数控铣 床中的应用 ２ ． ２ ． １ 刀具长度补偿 功能可 以实现对零件深度尺寸的精确控制 如原点在工件上表 面 ． 编程 中可以在 ｚ轴移动到 Ｚ ３ ． ０过程中运 用刀具长度补偿指令 ， 加工前设 置 Ｇ ５ ４坐标 系． Ｈ ０ １ 中不设置补偿量 ， 图 １ 刀具 半径 补偿 实例 在实 际测量 尺寸后 ． 把高度误差值设置在 Ｈ ０ １ 对应的寄存器 位置 ． 重 ０ １ ２ ３ ４ （ 主程序 １ Ｘ５ ０ Ｙ３ ０ ； 新运行一次程序 即可实 现对零件 深度尺寸 的精确控制 ． ＧＯ Ｚ０ ： ２ ． ２ ． ２利用刀具长度补偿可以实现分层加工 Ｇ ０ １ Ｚ 一 ５ Ｆ １ ０ （ 选用￣ １ ６ 槽 铣刀） ； Ｘ一 ３ ０； 如某一零件要 加工深度 为 １ ６ ａ ｒ ｍ． 实 际加工过程 中． 考虑到保护刀 Ｙ一 ３ ０ ； Ｍ９ ８ Ｐ ０ １ ； （ Ｄ１为 ８ ． ２ ） 具及机床刚度等因素 ． 需要分层加工 ． 如每层加工 ４ ａ ｒ ｍ深度 ， 可 以在下 ＧＯ Ｚ ５； Ｘ３ ０： 刀到ｚ 一 １ ６的程序段 中建立 Ｇ ４ ３ 的长度 补偿 ．即 Ｇ ０ １ Ｇ ４ ３ Ｚ 一 １ ６ Ｈ ０ １ Ｍ９ ８ Ｐ ０ ２ ； （ ０ ２为 ８ ． ２ １ Ｙ３ ０： Ｆ １ ０ ０ ； 设定 Ｇ ５ ４坐标 系中的对刀值 ． 在第一层加工中． 将Ｈ Ｏ １ 中的值设 Ｍ０ ５ ； Ｇ ４ ０Ｘ５ ０ Ｙ０： 置为 １ ２ ． 在第二层加工 中。 将Ｈ ０ １ 中的值设置为 ８ ． 在第三层加工 中。 将 Ｍ０ ３ Ｓ ８ ０ ０； Ｍ９ ９： Ｈ ０ １ 中的 值设置为 ４ ． 在第四 层加工中 ． 将Ｈ ０ １ 中的值设置为 ０ 。 Ｘ５ ０ Ｙ３ ０ ； Ｏ ２ （ 内轮廓子程序 ） ２ ． ２ ． ３ 利用刀具长度补偿可以减少对刀次数 ＧＯ Ｚ ０ ； ＸＯ ＹＯ ； 当某 一零件需要 多把刀而共用一个 刀柄或多把 刀分 别装在 同一 Ｇ ０ １ Ｚ 一 ５ Ｆ ￣ ０ （ Ｎ用￣ １ ６槽铣刀１ ＧＯＺ Ｏ ； 规 格的刀柄上时 ． 以第一把 刀为基准 ． 测量 并记录刀位 点与刀柄端部 Ｍ９ ８ Ｐ ０ １ ； （ Ｄ１为 ７ ． ９ １ Ｇ１ Ｚ 一 ５ Ｆ１ ０ ； 距离． 当用第二把刀时 。 测量第二把刀刀位点与刀柄端部距离 ， 与第一 ＧＯ Ｚ ５ ； Ｇ ４１ Ｘ２ ０ Ｙ０ Ｄ２； 把 刀进行 比较 ．在用第二把刀的时候程序中用刀具长度补偿指令 ． 并 Ｍ ９ ８ Ｐ ０ ２ ； （ Ｄ １ 为７ ． ９ ） ｃ０ ３ Ｘ２ Ｏ ＹＯ Ｉ 一 ２ ０Ｆ ６ ０ ； 将 两把刀与刀柄端部 的距离之差值作为补偿量 ． 只要工件没有重新装 Ｍ３ ０； Ｇ０ １ Ｇ４０ ＸＯ Ｙ０ ； 夹． 第 二把刀仍然可 以用第一把刀对刀设置的 Ｇ ５ ４ 坐标 系 Ｏ １ （ 外轮廓子程序 １ ＧＯＺ ５ ； ２ ． ３ 使用 刀具长度补偿应注意的问题 Ｇ ４２ Ｘ３ ０ Ｙ３ ０ Ｄ１ Ｆ ６ Ｏ： Ｍ９ ９ ； （ １ １ 应用刀具长度补偿指令 前 ， 应 先将 长度补偿值存入 刀长偏 置寄 ｌ ＿ ３使用刀具半径补偿应注意的问题 存 器中 ． 否则补偿无效 （ １ ） 用刀具半径补偿指令前 ， 应先将半径补偿值存人偏置 寄存器 ｆ ２ ） 为方便起 见 ． 可先确定一把 基准刀 ． 然后将 各把刀 的实 际长度 中． 否则补偿 无效 作为刀长补偿值存 人寄存器 ．数控系统执行刀具长度补偿指令 时 。 会 （ ２ ） 一 般情况 下 ， 刀具半 径补偿量 应为正值 ， 如果补 偿值 为负 ， 则 自动计算 各把刀之间的偏 置值 ． 从而实现正补偿或负补偿 Ｇ ４ １ 和Ｇ ４ ２ 正好相互替换 （ ３ ） 在程序命令方式下 ， 可 以通过修改刀具长度偏值 寄存器中的值 （ ３ ） 在 加工完 成后必须用 Ｃ ４ ０指令将补 偿状态取 消 ． 使 铣刀 的中 达到控制切削深度的 目的 ． 而无须修改零件加工程序 心点 回复到实际的坐标 点上 ３ ． 结语
