1、浅析数控系统的刀具补偿摘要：文章通过对不同数控机床的刀具补偿功能较全面的分析和计算。掌握了其刀具补偿应用技能，为在理论教学和实践操作解决各种具体实际问题，提供了参考。 下载 关键词：数控机床；刀具补偿；刀具轨迹；刀位点 一、数控刀具补偿功能 使用立铣刀在数控铣床或数控加工中心上加工工件时，可以清楚看出刀具中心的运动轨迹与工件已加工轮廓不重合，这是因为工件轮廓是立铣刀以运动包络的方式形成的。立铣刀的中心称为刀具的刀位点，刀位点的运动轨迹即代表刀具的运动轨迹。在数控加工中是按工件轮廓尺寸编制程序，还是按刀位点的运动轨迹编制程序，需要根据具体情况来处理。 二、数控系统中的刀具补偿 (一)数控车床刀具
2、补偿 1 刀具位置补偿。对于刀具磨损或重新安装刀具引起的刀具位置变化，建立、执行刀具位置补偿后，其加工程序不需要重新编制。办法是测出每把刀具的刀位点相对于某一理想位置的刀位偏差(X 向与 Z 向)并输入到指定的存储器内，程序执行刀具补偿指令后，当前刀具的实际位置就到达理想位置。 2 刀尖圆弧半径补偿。编制数控车床加工程序时，车刀刀尖被看作是一个点(假想刀尖 P 点)，但实际上为了提高刀具的使用寿命和降低工件表面粗糙度，车刀刀尖被磨成半径不大的圆弧，这必将产生加工工件的形状误差。由于刀尖圆弧所处的特殊位置。车刀的形状对工件加工也将产生影响，而这些可采用刀尖圆弧半径补偿来解决。 3 刀补参数。每一
3、个刀具补偿号对应刀具位置补偿(X 和 Z 值)和刀尖圆弧半径补偿(R 和 T 值)共 4 个参数，在加工之前输入到对应的存储器。在自动执行过程中，数控系统按该存储器中的 X、Z、R、T 的数值，自动修正刀具的位置误差和自动进行刀尖圆弧半径补偿。 意义：在进行工件轮廓的加工时，由于刀具半径、刀尖半径的存在，刀具中心或假想刀尖和工件轮廓不重合。当刀具磨损、重磨、换刀时，要重新计算刀心轨迹，修改程序。然而当数控系统具备刀具半径自动补偿功能时，则只需按工件轮廓进行编程，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，不需要修改程序。 (二)加工中心、数控铣床刀具补偿 加工中心、数控铣床的数控
4、系统，刀具补偿功能包括刀具半径补偿、长度补偿等刀具补偿功能。 1 刀具半径补偿(CAl、CA2、G40)刀具的半径值预先存人存储器 Dxx 中，xx 为存储器号。执行刀具半径补偿后，数控系统自动计算，并使刀具按照计算结果自动补偿。使用中需注意：建立、取消刀补时，即使用G41、G42、G40 指令的程序段必须使用 G00 或 G01 指令，不得使用 G02 或G03，当刀具半径补偿取负值时，CAl 和 CA2 的功能互换。 2 刀具长度补偿(G43、G44、CA9)。利用刀具长度补偿(043、G44)指令可以不改变程序而随时补偿刀具长度的变化，补偿量存入由 H 码指令的存储器中。G43 表示存储
5、器中补偿量与程序指令的终点坐标值相加，G44 表示相减，取消刀具长度偏置可用 CA9 指令或 H00 指令。存储器中补偿量的数值，可用 MDI 或 DPLN 先存人存储器，也可用程序段指令 G10P05R18，0 表示在05 号存储器中的补偿量为 18ram。 意义：数控铣床中，刀具半径偏置量预先寄存在指定的寄存器中，运用刀具半径补偿指令，通过调整刀具半径补偿值来补偿刀具的磨损量等，以消除由于刀具磨损等引起的加工误差。同时即使更换刀具或进行了刀具重磨。只要加工轮廓不变、加工坐标系不变，就完全可以使用原来的程序。同时作为应用还可以通过调整刀具半径补偿量，来使用同一程序进行同一轮廓同一条件下的粗、
6、精加工。 三、控机床中刀具轨迹的计算 1 刀具中心轨迹的计算。在需要计算刀具中心轨迹的数控系统中，需要算与零件轮廓的基点和节点对应的刀具中心轨迹上基点和节点的坐标。根据经验可知：刀具中心运动轨迹是零件已加工轮廓的等距线，由零件轮廓和刀具半径可求出等距线的距离。直线的等距线方程：所求等距线在原直线上边时，取“+”号，反之取“一”号。圆的等距线方程：所求等距线为外等距线时，取“+”号，反之取“一”号。 2 数控车床假想刀尖点的偏置分析与计算。在数控车削加工中，为了对刀方便，常以假想刀尖 P 点来对刀。如果没有刀尖?A 弧半径补偿，在车削?A 弧或锥面时，会产生过切或切削不足现象。当零件精度要求较高且有圆弧或锥面时，可解决为：计算刀尖圆弧中心轨迹尺寸，然后按此编辑，进行局部补偿计算。这样，在编制加工工件圆弧程序时，其基点坐标就换算成工件轮廓基点坐标加上刀尖圆弧半径，的补偿量，这样就解决了没有刀尖?A 弧半径补偿的问题。 四、结语 综上所述，在数控加工中由于刀尖有圆弧或工件轮廓是由刀具运动包络形成等原因，刀具刀位点的实际运动轨迹与工件的轮廓是不重合的。在全功能型数控系统中，可应用其刀具补偿指令，按工件轮廓尺寸，很方便地进行编程加工。在经济型数控系统中，可以根据工件轮廓尺寸、刀具等计算出刀位点的运动轨迹，按此编程，也可按局部补偿的方法来解决。
