刀具补偿

引言：

1. 为什么需要刀具补偿?

（1）编程时 通常设定刀架上各刀在工作位时，其刀尖位置是一致的，但由于刀具的几何开关，安装不同，其刀尖位置也不一样，相对于原点的距离不相同。 解决办法：一是各刀设置不同的工件原点

二是各刀位置进行比较，设定刀具偏差补偿。，可以使加工程序不随刀尖位置的不同而改变。

（2）刀具使用一段时间后会磨损，会使加工尺寸产生误差。 解决： 将磨损量测量获得后进行补偿，可以不修改加工程序。 0

（3）数控程序一般是针对刀位点，按工件轮廓尺寸编制的，当刀尖不是理想点而是一段圆弧时，会造成实际切削点与理想刀位点的位置偏差。

解决：对刀尖圆弧半径进行补偿可以使按工件轮廓编程不受影响。

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2. 刀具补偿的概念

是补偿实际加工时所用的刀具与编程时使用的理想刀具或对刀时使用的基准刀具之间的偏差值，保证加工零件符合图纸要求的一种处理方法。 3. 刀具补偿的种类

分为刀具偏置补偿（T****实现），和刀尖圆弧半径补偿 刀具偏置补偿又分为几何位置补偿和磨损补偿 4. 刀具的偏置补偿 （1）几何位置补偿

用于补偿各刀具安装好后，其刀位点（如刀尖）与编程时理想刀具或基准刀具刀位点的位置偏移的，通常是在所用的多把车刀中选定一把作为基准车刀，对刀编程主要是以该车刀为准。

补偿数据获取：

分别测得各刀尖相对于刀架基准面的偏离距离（X1.Z1）（X2.Z2）（X3.Z3） 若选用刀具1为对刀用的基准刀具，则各刀具的几何偏置分别是

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（2）磨损补偿

主要是针对某把车刀而言，当某把车刀批量加工一批零件后，刀具自然磨损后而导致刀尖位置尺寸的改变，此即为该刀具的磨损补偿。

批量加工后，各把车刀都应考虑磨损补偿（包括基准车刀） （3）刀具几何补偿的合成

若设定的刀具几何位置补偿和磨损补偿都有效存在时，实际几何补偿将是这两者的矢量和。

（4）刀具几何补偿的实现，

刀具的几何补偿是通过引用程序中使用的T 来实现的，

过程：

将某把车刀的几何偏置和磨损补偿值存入相应的刀补地址中，

当程序执行到含有T****的程序行的内容时，即自动到刀补地址中提取刀偏及刀补数据 驱动刀架托板进行相应的位置调整 T**00取消几何补偿

对于有自动换刀功能的数控车床来说，执行T指令时，将先让刀架转位，按刀具号选择好刀具后， 再调整刀架托板位置来实施刀补。

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5. 刀尖圆弧半径补偿 概念：

理想刀具是具有理想刀尖A的刀具。但实际使用的刀具，在切削加工中，为了提高刀尖强度，降低加工表面粗糙度，通常在车刀刀尖处制有一圆弧过渡刃；一般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值；即使是专门刃磨的“尖刀”，其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说的刀尖只是一“假想刀尖”。

数控程序是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖点或刀尖圆弧圆心点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。当加工与坐标轴平行的圆柱面和端面轮廓时，刀尖圆弧并不影响其尺寸和形状，但当加工锥面、圆弧等非坐标方向轮廓时，由于刀具切削点在刀尖圆弧上变动，刀尖圆弧将引起尺寸和形状误差，造成少切或多切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成的加工误差，可用刀尖圆弧半径补偿功能来消除。

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（1） 目的：

若加工使用尖形车刀，刀位点即为刀尖，其编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。 若使用带圆弧头车刀（精车时），在加工锥面时或圆弧面时，会造成过切或少切。 为了保证加工尺寸的准确性，必须考虑刀尖圆弧半径补偿以消除误差。

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由于刀尖圆弧通常比较小（常用 1.2～1.6mm） 故精车时可不考虑刀具半径补偿。 （2） 方法

人式预刀补：人工计算刀补量进行编程 机床自动刀补

（3）机床自动刀具半径补偿 原理：

当编制零件加工程序时，不需要计算刀具中心运动轨迹，只按零件轮廓编程。 使用刀具半径补偿指令。

在控制面板上手工输入刀具补偿值

执行刀补指令后，数控系统便能自动计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动，即刀具自动偏离工件轮廓一个补偿距离，从而加工出所要求的工件轮廓 。 （４）自动刀具圆弧半径补偿的方法：

刀具圆弧半径补偿的方法是通过键盘向系统存储器输入刀具参数，并在程序中采用刀具半径补偿指令来实现的。 ①刀具半径补偿的参数： 一个是刀具圆弧半径 Ｒ×× 一个是车刀的形状和位置：

数控车床采用刀尖圆弧半径补偿进行加工时，如果刀具的刀尖形状和切削时所处的位置不同，刀具的补偿量与补偿方向也不同。因此假想刀尖的方位必须同偏置值一起提前设定。车刀假想刀尖的方向是从刀尖R中心看理论刀尖的方向，由刀具切削时的方向决定。系统用T表示假想刀尖的方向号，假想刀尖的方向与T代码之间的关系，如图所示，其中“·”代表刀具刀位点A，“＋”代表刀尖圆弧圆心O。

②刀具半径补偿指令

G40G00G41  Ｘ（Ｕ） Ｚ（Ｗ） 

G01 G42

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（５）刀具补偿的编程实现 １）刀具补偿的引入 刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个偏置量

的过程

２）补偿进行

刀具中心始终与编程轨迹保持设定的偏置距离 ３）补偿取消

刀具中心从与编程轨迹偏离过度到与编程轨迹重合的过程

注意：刀径补偿的引入和取消必须是不切削的空行程上

例：

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