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刀尖半径补偿的概念和指令格式
刀尖半径补偿是数控编程中的一种功能，用于在铣削、切割等加工过程中对刀具进行补偿，以保证加工精度和避免工具干涉。
以下是刀尖半径补偿的概念和指令格式的简要说明：
概念：
刀尖半径补偿是指在进行数控加工时，通过编程指令将加工轮廓的实际位置与所设定的轮廓进行调整，以补偿刀具切削时的偏差，从而获得准确的加工结果。
刀尖半径补偿通常适用于具有曲线形状的轮廓加工，如圆弧、椭圆等。
指令格式：
刀尖半径补偿指令通常分为两种，分别为G41和G42，其指令格式如下：
1. G41 Dn (n为刀具号)：
- 启用刀尖半径补偿，并指定刀具的刀尖半径补偿偏移量为Dn。
- 刀具号（n）可根据实际情况进行设置。
2. G42 Dn (n为刀具号)：
- 启用刀尖半径补偿，并指定刀具的刀尖半径补偿偏移量为Dn。
- 刀具号（n）可根据实际情况进行设置。
注意事项：
- 在启用刀尖半径补偿之前，需要先定义刀具的刀尖半径补偿偏移量，可以通过G10指令来定义和修改。
- 刀尖半径补偿的偏移量Dn可以为正值或负值，具体取决于刀具和加工的特性。
- 在加工中，刀具路径将根据刀尖半径补偿的偏移量进行自动调整，以保证加工精度和避免工具干涉。
以上是关于刀尖半径补偿概念和指令格式的简要说明，具体的应用还需要根据不同的数控系统和加工需求进行详细设置和调整。
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。
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。
（一）目的与要求通过本章的学习，使学生了解刀具补偿功能的概念，理解刀具补偿的建立、执行、取消的过程，掌握刀具半径补偿和刀具长度补偿的编程格式和编程方法。
（二）教学内容1．刀具补偿功能的作用2．刀具半径补偿3．刀具长度补偿（三）教学要求1．掌握刀具补偿功能的作用，掌握刀具补偿的建立、执行和取消的过程和条件。
2．掌握刀具半径补偿的编程方法，能够合理应用G41、G42、G40代码编制刀具半径补偿程序。
3．掌握刀具长度补偿的编程方法，能够正确应用G43、G44、G49代码编制刀具长度补偿程序。
（四）重点与难点重点：刀具半径补偿的编程方法，刀具长度补偿的编程方法。
难点：刀具补偿的建立、执行与取消的过程和条件。
（五）学习指导1、刀具半径补偿无论是车削还是铣削，在对轮廓加工时，用刀具半径补偿功能可以简化编程。
当车削加工时，若采用假象刀尖作为刀位点，在加工锥度或圆弧时，会产生欠切或过切现象。
如图6-1所示。
只有控制刀尖的圆弧中心作为刀位点，才能避免欠切与过切现象。
用立铣刀进行轮廓铣削时，由于刀位点在铣刀底面与回转中心的交点处，只有当刀位点与轮廓偏离一个刀具半径时，才能加工出合格的尺寸来。
图6-1控制假象刀尖时的欠切与过切现象具备刀具半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，只按零件轮廓编程。
使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。
即执行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。
操作时还可以用同一个加工程序，通过改变刀具半径的偏移量，对零件轮廓进行粗、精加工。
（1）刀具半径补偿指令的含义G41为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿，如图6-2a所示；G42为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿，如图6-2b所示；G40为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42指令无效。
