0 引言

　　刀具補償功能能實現(xiàn)按零件輪廓編制的程序控制刀具中心的軌跡，以及在刀具半徑和長度發(fā)生變化(如刀具更換、刀具磨損)時，可對刀具半徑或長度作相應的補償，而不需要修改程序。編程指令有：G40：取消刀具半徑補償，沿程序路徑進給；G41：左偏刀具半徑補償，按程序路徑前進方向刀具偏在零件左側進給；③G42：右偏刀具半徑補償，按程序路徑前進方向刀具偏在零件右側進給；④G43：刀具長度正補償，即將坐標尺寸字與H代碼中的長度補償量相加，按其結果進行Z軸運動；⑤G44：刀具長度負補償，即將坐標尺寸字與H代碼中的長度補償量相減，按其結果進行Z軸運動；G49：取消刀具長度補償，沿程序指定的Z坐標進行z軸運動。在實際數(shù)控加工中正確應用刀具補償是提高加工質量的關鍵，下面對刀具補償功能在各種數(shù)控加工中的應用進行分析。

1 數(shù)控車床中刀尖圓弧半徑補償?shù)膽?/span>

　　編制數(shù)控車床加工程序時，理論上是將車刀刀尖，看成一個點，但為了提高刀具的使用壽命和降低加工工件的表面粗糙度，通常將刀尖磨成半徑不大的圓弧(一般圓弧半徑R在0.4～1.6之間)，所以實際切削時起作用的切削刃是圓弧的兩個切點，很顯然假想刀尖點與實際切削點是不同點，所以如果在數(shù)控加工或數(shù)控編程時不對刀尖圓角半徑進行補償，僅按照工件輪廓編制的程序來加工，勢必會產(chǎn)生加工誤差。

　　現(xiàn)代機床基本都具有刀具補償功能，對于具有刀尖圓弧半徑補償功能(即G41左補償和G42右補償功能)的數(shù)控車床，對應每一個刀具補償號，都有一組偏置量X、Z、R(刀尖半徑補償量)和T(刀尖方位號)。編程人員可直接根據(jù)零件輪廓形狀進行編程，在數(shù)控加工前必須在數(shù)控機床上的相應刀具補償號中輸入刀具圓弧半徑值，加工過程中，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)加工程序和刀具圓弧半徑自動計算假想刀尖軌跡，進行刀具圓角半徑補償，完成零件的加工。刀具半徑變化時，不需修改加工程序，只需修改相應刀具補償號的圓弧半徑值即可。

　　加工中，用圓頭車刀進行車削加工時，實際的兩個切削點分別決定了X向和Z向的加工尺寸。為了簡化編程和操作，加工前往往根據(jù)裝刀位置、刀具形狀確定刀尖方位號，直接通過機床面板上的功能鍵OFFSET分別設定各刀具的X向和z向的補償值，在加工時調用相應刀具的補償號即可。根據(jù)所加工零件的尺寸精度，可修改所用刀具的X向和Z向補償值，以提高零件的加工精度。

2 刀具半徑補償在數(shù)控銑削時的應用

　　2.1 銑削零件的內輪廓和外輪廓

　　銑削零件的內輪廓和外輪廓時，按零件的輪廓來編程，程序中應用T指令和G41或G42指令，在加工之前，通過機床面板的功能鍵OFFSET將刀具的半徑設定為刀具半徑補償值，就可以實現(xiàn)刀具半徑自動補償，完成內(外)輪廓的銑削。

　　2.2 實現(xiàn)零件粗、精加工

　　在實際加工中，為了簡化程序，零件的粗、精加工都采用一個程序和同一把刀具來完成，租加工時把刀具半徑補償值增加一個精加工余量△，精加工時將刀具半徑補償值設為刀具實際半徑值。或者根據(jù)零件的實際輪廓編成子程序，分別把粗、精加工的刀具補償值設在不同刀具補償號里，在粗加工和精加工時分別調用子程序并調用不同的刀具補償號即可。

　　2.3 提高加工精度

　　當?shù)毒吣p或刀具重磨后，刀具半徑變小，根據(jù)磨損量，修改相應刀具的半徑補償值，可減少由于刀具磨損等造成的誤差，提高加工精度。在首件試切時，為了不浪費材料，也采取增加刀具補償值的方法，根據(jù)實際測量值，再計算修改刀具補償值，進行生產(chǎn)加工。

3 刀具長度補償在數(shù)控加工中心的應用

　　加工中心具有自動換刀裝置，在加工過程中可以實現(xiàn)自動換刀。由于所用的刀具長度不同，每次換刀后，刀具在Z向運動時，需對刀具進行長度補償。

　　3.1 進行分層銑削

　在實際加工中，由于刀具的有效切削長度有限、機床的承載能力有限，在銑削z向深度尺寸較大的零件時，需要分層銑削。利用刀具長度補償，以零件實際輪廓編程，加工前根據(jù)加工深度，分層設置刀具長度補償值，加工時調用相應層的刀具長度補償號即可進行分層銑削。

　　3.2 空運行程序

　　在實際加工中，為了檢驗程序的正確性與合理性，在加工之前，要對程序進行空運行。這時，給一個較安全的刀具長度補償值，使刀具抬起在工件上方較安全的高度上空運行程序，通過加工軌跡來檢驗程序的正確與否。

4 加工舉例

　加工圖1所示內、外輪廓(以FANUC—OI系統(tǒng)加工中心編程)。

圖1內、外輪廓銑削

　　外輪廓加工采用刀具半徑左補償，沿P1～P2切入，沿P3～P4切出；內輪廓加工采用右補償，切人段為P5～P7，切出段為P6～P5。外輪廓加工完畢取消刀具半徑左補償，刀具至P4點，抬刀后至P5，再建立刀具半徑右補償。內、外輪廓均采用半徑為R10平底銑刀加工，內輪廓加工前先鉆孔，鉆頭為T01，銑刀為T02。

銑削加工數(shù)控程序如下：

　　在使用刀具半徑補償時需要注意：在建立刀具補償時，一定要有一段不為零的直線運動，而且一般運動長度要大于刀具半徑值。