深入淺出：一文讀懂數控精密加工中的刀具長度補償和半（bàn）徑（jìng）補（bǔ）償
　　在當今（jīn）高度自動化的製造領域（yù），數控精密加工（gōng）http://www.dgszm.com/技（jì）術扮演著至關重要的角色（sè）。然而，對於許（xǔ）多新手來說，數控（kòng）加工中的刀具長度補償和半徑補償可能是一個令人困惑的（de）概（gài）念（niàn）。今天，我們就來一一解開它（tā）們的神秘麵紗。
　　一、刀具長度補償：精確匹配刀具實際長度
　　在數控加工過程中，刀（dāo）具（jù）長度補償主要用（yòng）來解決由於刀具（jù）長度差異而導致的（de）加工誤差。由於刀具磨損、更換刀頭等原因，實際使用的（de）刀（dāo）具長度（dù）可能會與預設值有（yǒu）所偏差（chà）。這時，刀具長度補（bǔ）償（cháng）就顯得尤為重要。
　　補（bǔ）償原理：通過修改（gǎi）程序中的刀具長度值，實現對工件坐標係的調整，從而確保（bǎo）加（jiā）工的準確性。
　　實現方法：根據實際刀具長度，在數控係統中（zhōng）輸入相應數值，係統會自動進行長度補償。
　　注意事項：務必確保每次更換刀具後都進（jìn）行長度補償的（de）校準（zhǔn），以避免不必要的加工誤差。
　　二、刀具半徑補償：讓圓弧加工更加精準
　　在進行（háng）圓弧加工時，刀具半徑補償是不可或缺的（de）。由於刀具存在半徑，直接按照理論尺寸進行編程可能會導（dǎo）致加工出（chū）的圓弧與預期有（yǒu）所偏差。而通（tōng）過刀具半徑補償，我們能夠精確控製刀（dāo）具的實際路徑，從而獲（huò）得完美的圓（yuán）弧。
　　補（bǔ）償原理：通過（guò）調整工件（jiàn）坐標係，將刀（dāo）具半徑納入（rù）考量範圍，使數（shù）控係統能夠精（jīng）確（què）控製刀具的實際運動軌跡。
　　實現方法：在編程時，需將理論尺寸與刀具半徑相加，並按照調整（zhěng）後的尺寸進行編程。同時，在數控係統中設置相應的半徑補償值（zhí）。
　　注意事項：在啟（qǐ）用半徑（jìng）補償時，務必確保半徑補償的開關處（chù）於激（jī）活狀態，否則補償將（jiāng）無法生效。
　　一文搞懂數控加工中的刀具長度補償和半徑補償
　　數控加工中，刀（dāo）具實際所在的位置往往和編（biān）程時刀具理論上應（yīng）在（zài）的位置不同（tóng），這就是為（wéi）什麽我們需要根（gēn）據刀具位置來修（xiū）改程序的原因。然而我們都知道修（xiū）改程序很複（fù）雜，容易出（chū）錯。因此，刀具補償的概念就應運而（ér）生。所謂刀具補償是一種用於補（bǔ）償刀具（jù）實際安裝位置與理論編程位（wèi）置之（zhī）間差異的功能。使用刀具補（bǔ）償功（gōng）能後，要改變刀具，隻需改變刀具位置補償值，無需修改數控程序。刀具補償中，通常采用（yòng）長度補償和半徑補償，下麵巨高精機來詳細解釋（shì）一下這兩種補償方法。
　　01
　　刀具（jù）長度補償的概念
　　首（shǒu）先我們應了解一下什（shí）麽是刀具長度。刀具長度是一個非常重要的概念。我們在（zài）對一個零件進行編程時，首先要指定該零件的編程中心，然（rán）後才能建立工件編程坐標係，這個坐（zuò）標係隻是一個工件坐標係，零點一般在工件上。長度補償隻與Z坐標有關，它不像（xiàng）X、Y平麵內的編程（chéng）零點，因（yīn）為刀具是由主軸錐孔定位，且不發生（shēng）變化，Z坐標的零點不同。每一把刀的（de）長度都不一樣。例如，我們要鑽一（yī）個深為（wéi）50mm的孔，然後攻絲深為45mm，分別用一把長（zhǎng）為250mm的鑽（zuàn）頭和一把長為（wéi）350mm的絲錐。先用鑽頭鑽孔深50mm，此時機床已經設定（dìng）工件零點，當換上絲錐攻絲時，如（rú）果兩把刀都從設定零點開始加工，絲錐會因為比鑽頭長而攻絲過長，損壞刀具和工件。如果此（cǐ）時設定刀具補償，絲錐和鑽頭的長度得到補（bǔ）償，機床零點設定後，即使絲錐和鑽（zuàn）頭長度不同，由（yóu）於補償的存在，在調用絲錐工作時，零點Z坐標會自動向Z+（或（huò）Z）補償絲錐的長度，以保（bǎo）證加工零點的正確。
　　02
　　刀具長度補償指令
　　刀具長度補償（cháng）通過執（zhí）行含有G43（G44）和H指令來實現，同時，我們給出一個Z坐標值，使刀具在補償之後移動到離工件（jiàn）表（biǎo）麵距離為Z的地方。另（lìng）外一個指令G49是取消G43（G44）指令的。事實上（shàng），我（wǒ）們不需要使用這個指令，因（yīn）為每把刀具都（dōu）有自己的長度補償。更換刀具時，利用G43（G44）H指令賦予了自己的（de）刀（dāo）長（zhǎng）補償，自動取消前一把刀具的長（zhǎng）度補償。
　　G43表示存儲器中的補償量與程序指令的終點坐標值相（xiàng）加，G44表示相減。要取消刀具長度偏移（yí），可以（yǐ）用G49指令或H00指令。程序段N80 G43 Z56 H05在中間（jiān），假如05存（cún）儲器中值（zhí）為16，則表示終點坐（zuò）標值為72mm。
　　03
　　刀具（jù）長度補償的兩種方式
　　（1）使用刀具的實際長度作為刀長的補償（推薦（jiàn）使（shǐ）用次方法）。用刀具長度作為補償（cháng）就是使用對刀儀測量刀（dāo）具的長度，然後把這個數值輸入到刀具長度補償寄存器中作為刀長補償。
　　以刀具長度作為刀長補償，可以避免（miǎn）在不同的工件加（jiā）工中不斷地修改刀具長度偏移量。這（zhè）樣（yàng），一個刀具就可以在不同的工件上使用，而無需修改刀具（jù）長度偏移量（liàng）。在這（zhè）種情況下，可以按照一定的刀具編號規則為（wéi）每一把刀具建立檔案，用（yòng）一個小標牌寫上每把刀具的相關參數，包括刀具的長度、半徑等信息。這對於那些專門設有刀具管（guǎn）理部門的公司來說，就（jiù）不需要麵對麵地告訴操作員刀具的參數。同時，即使刀具因刀庫容量而被拆除，下次將重新安（ān）裝時，也隻需要根據盤上的刀具長度值作為刀（dāo）具長度補償，無需再進行測量。
　　使用刀具長度作為刀長補償還可以讓機床一邊進行（háng）加工運行，一邊在對刀儀上進行其他刀具（jù）的長度測量，而（ér）不（bú）必因為在機床上對刀而占用機床運行時間，這樣可充分發揮加工中心的效率（lǜ）。當主軸移動到編（biān）程的Z坐標點時，就是在主軸坐標上加上（shàng）（或減去）刀具長度補償後的（de）Z坐標值。
　　（2）利用（yòng）刀尖在Z方向上與編程零點的距離值（有正負之分）作（zuò）為補償值。這種方法（fǎ）適用（yòng）於隻有一個人操作機床，沒有足夠的（de）時間來利（lì）用對刀儀測量刀具的（de）長度時使用。這樣，當使用一（yī）把刀加工另一種工件時，刀具長（zhǎng）度補償設置必須重新設（shè）置。采用該方法進行刀具長（zhǎng）度補償時，補償值為主軸從機床Z坐標零點到工件編程零點的刀尖運動距離，因此補償值總是負值且很大。
　　04
　　刀具（jù）半徑（jìng）補償概念
　　在輪廓加工時，刀具中心運動軌（guǐ）跡（刀具中心或金屬絲中心的運動軌跡）與被加工零件的實際輪（lún）廓偏移一定距離，這種偏移稱為刀具半徑補償，也稱刀具中心偏移。
　　由於數控（kòng）係統控製的是刀（dāo）具中心軌跡，因此數控係統必須根據輸入的零件輪廓（kuò）尺寸及（jí）刀具半徑補償（cháng）值計算出刀心軌跡。根據刀具補償指令（lìng），數控（kòng）加工機床可自動（dòng）進行刀具半徑補償。特別是在手工編程時，刀具半徑補償尤為重要。手工編程（chéng）時，使用刀具半徑補償指令，可以根據零件（jiàn）的輪廓值編程，無需計算刀（dāo）心軌跡編程，大大減少了（le）計算量和出錯率。雖然利用CAD/CAM自動編程，手工計算量（liàng）小，生成（chéng）程序的速度快，但當刀（dāo）具有少量磨損或加（jiā）工輪廓尺寸與設計尺寸稍有偏差時，或者在粗銑、半精銑和精銑的各工步加（jiā）工餘量變（biàn）化時，仍需作（zuò）適當（dāng）調整，而運用了刀具半徑補（bǔ）償後，不需修改刀具尺寸或建模尺寸而重新生成程序，隻需要在數控機床上對刀具補償（cháng）參數做適當（dāng）修改即可。不僅簡化了編程計算，而且增加了程序的可讀性。
　　刀具半徑補償有B功能（Basic）和C功能（Complete）兩種補償形式。由於B功能刀具半徑補償隻基於這一段程序進行刀具補償計算，不能解決程序段之間的過渡問題（tí），要求將工件輪廓處理成圓角過（guò）渡（dù），因此（cǐ）工件尖角處工藝性不好（hǎo）。而且編程人員必須事先估計刀補後可能出現的間（jiān）斷點和交叉點，並（bìng）進行人為處理，這（zhè）顯然增加了編程的難度；而C功能刀具半徑補償可以自動處理兩程序（xù）段刀（dāo）具中心軌跡的轉接，並且可（kě）以完全按照工件輪廓來編程，因此現代CNC數控機床幾乎都采用C功能刀具半徑補償。這時要（yào）求建（jiàn）立刀具半徑補償程序段的後續至少兩個程序段必須有指定補償平麵（miàn）的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否則無（wú）法（fǎ）建立正確的刀具補償（cháng）。
　　05
　　刀具半徑補償（cháng）指令
　　根據（jù）ISO規定，當刀具中心軌跡在程序規定的（de）前進方向的右邊時（shí）稱為右刀補，用G42表示；反之稱為左刀（dāo）補，用G41表示（shì）。
　　G41是刀具左補（bǔ）償指令（左刀補），即順著刀具前進方向看(假定工件不動)，刀具中心軌（guǐ）跡位於工件輪廓的左邊，稱左刀補。
　　G42是刀具右補償指（zhǐ）令（右刀補（bǔ）），即順著（zhe）刀具前進方向看(假定工件不動)，刀具中心軌跡位於（yú）工件輪廓的（de）右邊，稱右刀補。
　　G40是為取（qǔ）消刀（dāo）具半徑補（bǔ）償指令，使用該指令後，G41、G42指令無效。