数控加工程序刀具补偿预处理

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1、1、刀具补偿计算的意义2、刀具长度补偿计算3、刀具半径补偿计算第三节刀具补偿原理2021/10/41数控技术3.1、刀具补偿计算的意义1)由于刀具磨损、更换等原因引起的刀具相关尺寸变化不必重新编写程序，只需修改相应的刀补参数即可。2)当被加工零件在同一机床上经历粗加工、半精加工、精加工多道工序时，不必编写三种加工程序，可将各工序预留的加工余量加入刀补参数即可。第三节刀具补偿原理控制对象：刀架参考点或刀具中心切削部位：刀尖或刀刃边缘——刀具补偿长度补偿；半径补偿2021/10/42数控技术图2-10　不同类型刀具的补偿示意图a)立铣刀　b)钻头　c)外圆车刀第三节刀具补偿原理

2、半径长度半径，长度补偿中使用的刀具参数主要有：刀具半径、刀具长度、刀具中心偏移量2021/10/43数控技术3.2、刀具长度补偿计算图2-11　数控车床刀具结构参数示意图第三节刀具补偿原理实现刀尖圆弧中心轨迹与刀架相关点的转换2021/10/44数控技术3.2、刀具长度补偿计算第三节　刀具补偿原理由于在实际操作过程中F与S之间的距离难以直接测得，而理论刀尖点P相对刀架参考点F的距离容易测得，故先计算P相对F的偏移量，再根据情况计算。令Rs＝0可得刀具长度补偿的计算公式为：零件轮廓轨迹经补偿后，通过控制F点来实现当Rs≠0时刀尖圆弧半径补偿——Rs很小，引起零件轮廓的误差可以

3、不考虑；调试过程及对刀过程已经将Rs引起的误差包含在内。2021/10/45数控技术3.2、刀具长度补偿计算第三节　刀具补偿原理钻床的刀具：刀具安装方式的刀具长度补偿——2021/10/46数控技术(一)刀具半径补偿原理(二)刀具半径补偿类型(三)方向矢量和刀具半径矢量(四)转接类型的判别(五)刀具半径补偿计算(六)特殊情况处理(七)刀具半径补偿计算小结3.3、刀具半径补偿计算第三节　刀具补偿原理数控机床在连续轮廓加工过程中，数控系统所控制的运动轨迹不是零件的轮廓，而是加工刀具的中心轨迹。由于用户总是按零件的轮廓编写加工程序，因此，要加工出合格的零件，就必须使加工刀具中心在

4、零件轮廓的法矢量方向上偏移一个刀具半径值，这种偏移就称为刀具半径补偿。2021/10/47数控技术1)刀具半径补偿建立。2)刀具半径补偿进行。3)刀具半径补偿撤消。3.3.1、刀具半径补偿原理第三节　刀具补偿原理左补偿不补偿右补偿2021/10/48数控技术图2-12　刀具半径补偿示意图3.3.1、刀具半径补偿原理第三节　刀具补偿原理粗实线为所需加工的零件轮廓虚线为刀具中心轨迹为了便于分析问题，IS0标准规定：沿编程轨迹(零件轮廓)前进方向看去，当刀具中心轨迹始终在编程轨迹的左边时称为左刀补，用指令G41表示，如图。当刀具中心轨迹在编程轨迹的右边时称为右刀补，用指令G42表

5、示。当不需要进行刀具半径补偿时，可用指令G40来撤消由G41或G42建立的刀具半径补偿。2021/10/49数控技术图2-13　刀具半径补偿过程示意图3.3.1、刀具半径补偿原理第三节　刀具补偿原理2021/10/410数控技术1.刀具半径补偿建立从起刀点运动到工件刀具半径补偿起始点的过程。根据G41或G42指定的刀补方向，控制刀具中心轨迹相对刀具半径补偿起始点偏移一个刀具半径值。刀具半径补偿建立只能在G00或G01的程序段中进行3.3.1、刀具半径补偿原理第三节　刀具补偿原理2021/10/411数控技术2.刀具半径补偿进行控制刀具中心轨迹在工件轮廓的法矢量方向上始终偏移

6、一个刀具半径值的过程。刀具半径补偿一旦建立，便一直维持补偿状态，直到被撤销为止。3.3.1、刀具半径补偿原理第三节　刀具补偿原理2021/10/412数控技术3.刀具半径补偿撤消刀具撤离工件表面返回到起刀点位置的过程。根据刀补撤销前G41和G42的情况，控制刀具中心轨迹相对刀具半径补偿终点偏移一个刀具半径值，使刀具回到起刀点。刀具半径补偿撤销只能在G00或G01的程序段中进行3.3.1、刀具半径补偿原理第三节　刀具补偿原理2021/10/413数控技术上述刀具半径补偿算法只适用于自定的二维坐标平面内,而平面的指定是通过G17/G18/G19来设定的。硬件数控采用读一段，算一

7、段，再走一段的数据流方式，无法考虑到两个轮廓段之间刀具中心轨迹的过渡问题，靠编程员解决。CNC中，增设了两组刀补缓冲器，以便让至少两个含有零件轮廓信息的加工程序段（一般保证3个段）的信息同时在CNC系统内部被处理，从而可对刀具中心轨迹及时修正，回避了刀具干涉现象的发生。刀具半径补偿执行过程相关问题：3.3.1、刀具半径补偿原理第三节　刀具补偿原理2021/10/414数控技术刀具半径补偿功能，可以大大简化编程的工作量：1.加工过程中，刀具的磨损和更换是不可避免的，因此刀具的半径也经常变化。采用刀具半径补偿后，不必重