分析：数控编程用刀具补给的从优探究

　　在数控铣床和加工中心上进行轮廓加工时，刀具的走刀轨迹是以刀具中心为标准的，但由于铣刀有一定的半径，这样就会导致刀具中心轨迹和工件轮廓不重合，也就是说如果不考虑刀具半径，而编程时又是按照工件轮廓编程的，那么加工出的零件尺寸比图样要求小了一圈（加工外轮廓时）或大了一圈（加工内轮廓时）。为此就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。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓轨迹进行编程，然后将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。当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。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。以下为数控编程中刀具半径补偿指令的几种妙用。

　　1利用刀具半径补偿简化程序编制

　　刀具半径补偿一般只用于铣刀类刀具。当用铣刀加工工件的外轮廓或内轮廓时，就用得上刀具半径补偿了。因为刀具半径补偿是一个比较难以理解和使用的指令，所以在编程中很多人不愿使用它，但是我们一旦理解和掌握了它将给编程和加工带来很大的方便。当编程者准备编一个用铣刀加工工件外形的程序时，首先要根据工件的外形尺寸和刀具的半径细致地计算坐标值来明确刀具中心所走的路线。此时所用的刀具半径只是这把铣刀的半径值，如果编完程序后发现这把铣刀不太适合要换用其它直径的刀具，编程员需要重新计算新刀具中心所走路线的坐标值。此时，如果用了刀具半径补偿，这个问题就迎刃而解了。我们可以忽略刀具半径，而根据工件尺寸进行编程，然后把刀具半径作为半径补偿放在半径补偿寄存器里。临时更换铣刀也好、进行粗加工和精加工也好，我们只需更改刀具半径补偿值，就可以控制工件外形尺寸的大小了，对程序基本不用作任何修改。

　　刀具中心轨迹切削工件，这样加工出的工件尺寸比原零件小了一个刀具半径。加上左刀补之后的刀具中心轨迹，这样切削的零件就符合图纸要求了。

　　刀具半径补偿的使用是通过指令G41、G42、G40来执行的。其中，G41为刀具半径左补偿，即沿刀具切削(我国切削刀具市场发展潜力巨大)进给方向看过去，刀具中心在零件轮廓的左侧；G42为刀具半径右补偿，即沿刀具切削进给方向看过去，刀具中心在零件轮廓的右侧；G40为取消刀补。G41、G42指令的具体应用。

　　2改变刀补值适应刀具的变化

　　在零件的自动加工过程中，刀具的磨损、重磨、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作。在零件加工过程中，刀具由于磨损而使其半径变小，若造成工件误差超出其工件公差，则不能满足加工要求。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-而不必改变原有的程序即可满足加工要求。同样，当刀具重磨后亦可照此处理。当需要更换刀具时可以用新刀具的半径值作为刀补值代替原有程序中的刀补值进行加工。由此可见，正是由于刀补值的变化适应了刀具的变化，在不改变原有程序的情况下就可满足其加工要求。由此，编程人员还可在未知实际使用刀具尺寸的情况下，先假设一定刀具尺寸来进行编程，实际加工时，对于半径补偿可用实际刀具半径代替假设刀具半径。

　　3改变刀补值实现零件的粗、精加工

　　如果人为地使刀具中心与工件轮廓的偏置值不是采用刀具半径，而是采用某一给定值，那么就可以用来处理粗、精加工问题了。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。首先设精加工余量为d，刀具半径为r，人工输入刀具偏置值为r d，即可完成粗加工到图示的位置；在精加工时，输入刀具的半径值r，即可完成最终的轮廓精加工。

　　4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，进行粗、精加工，而且可以进行加工的修正。当精加工完成后，我们一般要进行测量，有时由于刀具的磨损等种种原因，很可能加工的零件精度达不到要求，这时我们就可以计算误差值，通过修改半径补偿值来保证加工品质。如设测量的尺寸误差为s，刀具半径为r，那么我们就可以人工输入刀具偏置值为r s，再调用一次精加工子程序，即可完成最终的轮廓精加工。

　　5编程实例

　　加工完成后并不急于拆工件，此时应测量工件尺寸，计算出其与零件图尺寸的差值，并将差值补偿输入D代码中，调用精加工程序，这样加工出的工件可满足实际要求，确保加工品质。

　　6刀具半径补偿在实际应用中的注意事项

　　以上阐述了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的重要意义，然而在实际使用时还必须注意以下几点：

　　（1）使用刀具半径补偿和去除刀具半径补偿时，刀具必须在所补偿的平面内移动，且移动距离应大于刀具半径补偿值。若加工半径小于刀具半径的内圆弧，进行半径补偿将会产生过切现象，只有过渡圆角半径R大于等于刀具半径与精加工余量的和的情况下才能正常切削；若被铣削槽底宽小于刀具直径，此时也将产生过切现象。

　　（2）建立或撤消刀补时必须在刀具移动指令G00或G01模式下使用，不可用于圆弧切削指令G02G03中，且G41、G42不能重复使用，还有不允许连续使用两句非移动指令。

　　（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偿存储器中。

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