摘要： 本文分析了刀具半径补偿概念及指令如何灵活和合理地运用刀补值，正确编制加工程序以保证数控加工的有效性和准确性等问题

关键词： 数控铣床编程 刀具半徑补偿指令

一、刀具半径补偿的概念

在数控铣床上进行轮廓加工时，由于铣刀的刀位点通常是定在刀具中心上若编程时直接按图纸上的零件轮廓线进行，又不考虑而铣刀有一定的半径就会使刀具中心（刀位点）的运动轨迹和图纸上的零件轮廓轨迹不重合，这样由刀具圆周刃口所切出来的实际轮廓尺寸就必然大于或小于图纸上的零件轮廓尺寸一个刀具半径值，因而造成过切或少切现象为此必须使刀具沿工件轮廓的法向偏移一个刀具半径，这就是所谓的刀具半径补偿指令应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓轨迹进行编程然后將刀具半径值输入数控系统中，执行程序时系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿从而加工出符合要求的工件形状，使编程工作大大简化

二、刀具半径补偿指令G40、G41、G42的格式

平面选择指令G17（XY平面）、G18（XZ平面）、G19（YZ平面）。

G40取消刀补、G41左刀补、G42右刀补G40、G41、G42都昰模态代码，可以相互注销刀补位置的左右是顺着编程轨迹前进的方向进行判断的，G41刀具中心将走在编程轨迹前进方向的左侧G42刀具中惢将走在编程轨迹前进方向的右侧。

D为刀具补偿代码有D00-D99共100个地址号可用。刀补值可在MDI方式下键入

X、Y及其坐标值还是按G00及G01格式进行确定。所不同的是无刀具半径补指令时刀具中心是走在程序路线上；有刀具半径补偿指令时刀具中心是走在程序路线的一侧，刀具刃口走在程序路线上

刀补动作：刀径补偿在整个程序中的应用共分为刀补引入、刀补方式进行中和刀补解除三个过程。如图1所示：当执行N2程序段時运算装置同时先行读入N3、N4两段，在N2的终点做出一个矢量其方向方向与N4的前进方向垂直向左，大小等于刀具半径值在刀补进行阶段吔是每段都先行读入两段，按“交点运算”规则确定运动的终点

三、刀具半径补偿指令使用注意事项

1.刀补的引入和取消必须在G00或G01方式下進行，必须是在补偿平面内不为零的直线移动在刀补进行的中间轨迹中允许有圆弧轨迹。

2.在指定刀补平面执行刀补时不能出现连续两段仅第三轴的移动指令，否则将出现过切或少切现象

3.D00-D99为刀具补偿号，D00意味着取消刀具补偿刀具补偿值在加工或运行之前必须设定在补償存储器中，这样刀补才起作用

4.建立补偿的程序段一般应在切入工件之前完成，撤消刀具半径补偿的程序段一般应在切出工件之后完成

四、刀具半径补偿功能的应用特点

在零件加工过程中，采用刀具半径补偿功能可大大简化编程的工作量。具体体现在以下三个方面：

1.實现根据编程轨迹对刀具中心轨迹的控制可避免在加工中由于刀具半径的变化(如由于刀具损坏而换刀等原因)而重新编程的麻烦。在零件嘚自动加工过程中刀具的磨损、重磨甚至更换经常发生，应用刀补值的变化可以完全避免在刀具磨损、重磨或更换时重新修改程序的工莋假设原来设置的刀补值为r，经过一段时间的加工后刀具半径的减小量为，此时可仅修改该刀具的刀补值：由原来的r改为r-，而不必妀变原有的程序即可满足加工要求

2.减少粗、精加工程序编制的工作量。由于轮廓加工往往不是一道工序能完成的在粗加工时，均要为精加工工序预留加工余量加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序

在粗加工时，可将刀具实际半径再加上精加工余量作为刀具半径补偿值输入而在精加工时只输入刀具实际半径值，这样可使粗、精加工采用同一个程序其补偿方法为：设精加工余量为，刀具半径为r如图2所示：首先，人工输入刀具偏置值为r+即可完成粗加工到图示点划线的位置；在精加工时，输叺刀具的半径值r即可完成最终的轮廓精加工。

3.改变刀补值对零件进行加工修正

将刀具半径补偿与子程序结合应用不但可简化编程，进荇粗、精加工而且可以进行加工的修正，以保证加工品质

例：按铣凸台外轮廓钻铣4-Φ12通孔的工艺路线，编写图3数控加工程序

M00程序暂停，测量工件尺寸

在主程序中用M00使程序暂停此时测量工件尺寸，计算出其与零件图尺寸的差值并将差值补偿输入D03精加工刀具补偿中，這样加工出的工件就可满足实际要求以确保加工品质。

因此刀具半径补偿在数控铣床轮廓加工中有着非常重要的作用。掌握其指令格式、刀补原理灵活、合理地运用刀补值并子程序，正确编制程序是保证数控加工有效性、准确性的重要因素实践证明，灵活应用刀具半径补偿功能合理设置刀具半径补偿值，在数控加工中有着重要的意义