深入淺出：一文讀懂（dǒng）數控精密加工（gōng）中（zhōng）的刀具長度補償和半徑補償
　　在當今高（gāo）度自動化的（de）製造領域，數控精密（mì）加工http://www.dxqiumoji.com/技（jì）術扮（bàn）演著至關重要的角色。然而，對於許多新手來說，數控（kòng）加工中的刀具長度補償（cháng）和半徑補償可能是一個令人困惑的概念。今天，我們就來（lái）一一解開它們的神秘麵紗。
　　一、刀具長度補償：精確匹配刀具實際長度
　　在數控加（jiā）工過程中，刀具長度補償主要用來解決由於刀（dāo）具長度差異而導致的加工誤差。由於刀具磨損、更換刀頭等原因，實際使用的刀具長度可能會與預設（shè）值有所偏差。這時，刀具長度補償就顯得尤為重要。
　　補（bǔ）償（cháng）原（yuán）理：通過修改程序中的刀具長度值（zhí），實現對工件坐標係的調整，從而確（què）保加工的準確性。
　　實現方法：根據實際刀具長度，在數控係統中（zhōng）輸入相應數（shù）值，係統會自（zì）動進行長度補償。
　　注意事項：務必確（què）保每次更換刀具後都進行長度補償的校準，以避免（miǎn）不必要的加工誤差。
　　二、刀具半徑補償：讓圓弧加工更加精準
　　在進行圓弧加工時，刀（dāo）具（jù）半徑補償是不（bú）可或缺的。由於（yú）刀具存在半徑，直（zhí）接按照理論尺寸進（jìn）行編程可能會導（dǎo）致加工出（chū）的圓弧與預期有所偏差。而通（tōng）過刀具半徑補償，我們能夠精確控製刀具的實際（jì）路徑，從而獲得完美的圓弧。
　　補（bǔ）償原理（lǐ）：通過調整工件坐（zuò）標係，將刀（dāo）具半徑納入考量（liàng）範圍，使數控係統能（néng）夠精確（què）控製刀具的實際運動軌跡。
　　實現方法：在編程時（shí），需將理論尺寸與刀具（jù）半徑相加，並（bìng）按照調整後的尺寸進行（háng）編程。同時，在數控係統（tǒng）中設置相應的半徑補償值。
　　注意事項（xiàng）：在啟用半徑補償時，務必確保半徑補償的開關處於激活狀態，否則補償將無法生效。
　　一文搞懂（dǒng）數控（kòng）加工中的刀具長度（dù）補償和半（bàn）徑補償
　　數控加工中（zhōng），刀具實際所在的位置往往和編（biān）程時刀具（jù）理論上應在的位置不同（tóng），這就是為什麽我們需要根據刀具位置來修改程序的原因。然而我們都知（zhī）道修改（gǎi）程序很複雜，容（róng）易出錯。因此，刀具補償的概念就（jiù）應運而生。所謂刀具補（bǔ）償（cháng）是一種用於補償刀（dāo）具實際安裝位置與理（lǐ）論編程位置之間（jiān）差異的功能。使用刀具補償功（gōng）能後，要改變（biàn）刀（dāo）具，隻（zhī）需改（gǎi）變刀具（jù）位置補償值，無需修改數控程序。刀具補償中，通常采用（yòng）長度補償和半徑補償，下麵巨高精機（jī）來詳細解釋一下（xià）這兩種補償方法。
　　01
　　刀具長度（dù）補償的（de）概念
　　首先我們應了解一（yī）下什麽是（shì）刀（dāo）具長度。刀具長度是（shì）一個非常重要（yào）的概念。我（wǒ）們在對一個零件進行（háng）編（biān）程時，首先要指定該零件（jiàn）的編程中心，然後才能建立工件編程坐標係，這個坐標係隻是一個工件坐標係，零點一般在工件上。長度補償隻（zhī）與Z坐標有關（guān），它（tā）不像X、Y平麵內的編程零點，因為刀具是由主軸（zhóu）錐孔定（dìng）位，且不發生變化，Z坐標的零點不同。每一把刀的長度（dù）都不一樣。例如，我們要鑽一個深為50mm的孔，然後攻絲深為（wéi）45mm，分別用一（yī）把長為250mm的鑽（zuàn）頭和一把長為350mm的絲錐。先用（yòng）鑽頭鑽孔深50mm，此時機床已經設定工（gōng）件零點（diǎn），當換上絲錐攻絲時，如果兩把刀都從設定零點開始加工，絲錐會因為比（bǐ）鑽頭長而（ér）攻絲過長，損壞刀具和工件。如果（guǒ）此時設定刀具補償，絲錐和鑽頭的長度得到補（bǔ）償，機床零點設（shè）定後，即使絲錐和鑽頭（tóu）長度不同，由於補償的存在，在調用絲錐工作時（shí），零點Z坐標會自動向Z+（或（huò）Z）補（bǔ）償（cháng）絲錐的長度，以保證加工零點的（de）正確。
　　02
　　刀具長度補償指令
　　刀具（jù）長度補償通過執行含有G43（G44）和（hé）H指令（lìng）來實現，同時，我們給出一個Z坐標值，使刀具（jù）在補償之後移動到離工件表麵距離（lí）為Z的地方。另外一個指令G49是取消（xiāo）G43（G44）指令的。事實上，我們不（bú）需要使用這個指令，因為每把刀具都有自己的長度（dù）補償（cháng）。更換刀具時，利用G43（G44）H指令賦予了自己的刀長補償，自動取消前一把刀具的長度補（bǔ）償。
　　G43表示存儲器中（zhōng）的補償量與程序指令的終點（diǎn）坐標值相加，G44表示相減。要取消刀具長度（dù）偏移，可以用G49指令或H00指令。程序段N80 G43 Z56 H05在中間，假如05存（cún）儲器中值為16，則表示終點坐標值為72mm。
　　03
　　刀具長度補償的兩種方式
　　（1）使用刀具的實際長度作（zuò）為刀長的補償（推薦使用次方（fāng）法）。用刀具長度作為補償就是使用對刀儀測量刀具的長度，然後把這個（gè）數值輸入到刀具長度補償寄存器中作為刀長補償。
　　以刀具長度作（zuò）為刀（dāo）長補償，可（kě）以避（bì）免在不同的工件加工中不斷地修改刀具長度偏移量。這樣，一個（gè）刀具就可以在不同的工件上使（shǐ）用，而無需修改（gǎi）刀具長度偏移量。在這種情況下，可以按照一（yī）定（dìng）的刀具（jù）編號（hào）規則為每一把刀具建立檔案，用一個小標（biāo）牌（pái）寫上每把刀具的相（xiàng）關參數（shù），包括刀具的長度、半徑等信息。這對於那些專門設有刀具管理部門的公司（sī）來說（shuō），就（jiù）不需要麵對麵（miàn）地告訴操（cāo）作員刀具的參數。同時，即使刀具因刀庫容量而被拆除，下（xià）次將重新安（ān）裝時，也隻（zhī）需要根據盤上的刀具長度值作為刀具長度補償，無需再進行測量。
　　使用刀具長度作為刀長補償還可以讓機床一邊進行加工運行，一邊在對刀儀上進行其他刀（dāo）具的長度測量，而不必因為在機床上對刀而占用機床運行時間（jiān），這樣可充（chōng）分發揮加工中心的效率。當主軸移動到編程的Z坐標點時，就是在主軸坐（zuò）標上加上（或減去）刀具長（zhǎng）度補償後的Z坐標值。
　　（2）利用刀尖在Z方向上與編（biān）程（chéng）零點的距離值（有正負之分）作為補償值。這種方法適用於隻有一個人操作機床，沒（méi）有足夠（gòu）的時間來利（lì）用對刀儀測量（liàng）刀（dāo）具的長度時使（shǐ）用。這樣，當（dāng）使用一把刀加工另一種工件時，刀（dāo）具長度（dù）補償設置必須重（chóng）新設置。采用該方法進行刀具（jù）長度補償（cháng）時，補償值為主軸從機床Z坐標零點到工件編程零點的刀尖運動距離，因此補償值總是負值且很大。
　　04
　　刀具半徑補償（cháng）概（gài）念
　　在輪廓加工時，刀具中心運動軌跡（刀具中心或金屬絲中（zhōng）心的運動軌跡）與被加工零件的實際輪（lún）廓（kuò）偏移一定距離，這種偏移稱為刀具半（bàn）徑（jìng）補償，也稱刀具中心偏移。
　　由於數控係統控製的是刀具（jù）中心（xīn）軌跡（jì），因此數控係統必須根據輸入（rù）的零件輪廓尺寸及刀具半徑補償（cháng）值計算出刀心軌跡。根據刀具補（bǔ）償指令，數（shù）控加工機床可自動進行刀具半徑補償。特別是（shì）在手工（gōng）編程時，刀具半徑補償尤為重要。手工編（biān）程時，使用刀具半徑補償（cháng）指令，可以根據零件的輪廓值編（biān）程，無需計算刀心軌跡（jì）編程，大大減（jiǎn）少了計算量和出錯率。雖（suī）然利用CAD/CAM自（zì）動編程，手工計算量小，生成程序的速度快，但當（dāng）刀具有少（shǎo）量磨（mó）損或加工輪廓尺寸與設計尺寸（cùn）稍有偏（piān）差時，或（huò）者在粗銑、半精銑和精銑的各工步加工（gōng）餘量變化時，仍需作適當調整，而運用了刀具半徑補償後，不需修改刀（dāo）具尺寸或建模尺寸（cùn）而重新生成程序，隻需（xū）要在數控機床上對刀具補償參數做適當（dāng）修改即可。不僅簡化了編程計算，而且增加了程序的（de）可讀性。
　　刀具半徑（jìng）補償有B功能（Basic）和C功能（néng）（Complete）兩種補償形式。由（yóu）於B功能刀具半徑補償隻基於這一段程序進行刀具補償計算，不能（néng）解決程序段之間（jiān）的過渡（dù）問題，要求將工件輪廓處理成圓（yuán）角過渡，因此工件尖角處工藝性不好。而且編程人員必須（xū）事先估（gū）計刀補後可能出現的間斷點和交（jiāo）叉點，並進行人為（wéi）處理，這顯然增加了編程的難度；而C功（gōng）能刀（dāo）具半徑補償可以自動處理兩程序段刀具中心軌（guǐ）跡（jì）的轉接（jiē），並且可以完全按照工件輪廓（kuò）來編程，因此現代CNC數控機床幾（jǐ）乎都采用C功能刀具半徑補償。這時要求建立刀具半徑補（bǔ）償程序段的後續至少兩（liǎng）個程（chéng）序段必須有（yǒu）指定補償平麵的位移指（zhǐ）令（G00、G01，G02、G03等（děng）），否則無法建立正確的刀具補償。
　　05
　　刀具半徑補償指令
　　根據ISO規定，當刀具中心（xīn）軌（guǐ）跡在程序規定的前進方向的右邊時稱為（wéi）右（yòu）刀補，用G42表示；反之稱為左刀補，用G41表（biǎo）示。
　　G41是刀（dāo）具（jù）左補償指令（左刀補），即（jí）順著刀具前進方向看(假定工件（jiàn）不動)，刀（dāo）具中心軌跡位於工件輪（lún）廓的左邊，稱左刀補。
　　G42是刀具右補償指令（右刀補），即順著刀（dāo）具前（qián）進方向看(假定工件不動)，刀（dāo）具中心軌跡位於工件輪廓的右邊，稱右刀補。
　　G40是為取消刀具半徑補償指令，使用該（gāi）指（zhǐ）令後，G41、G42指（zhǐ）令無效。