探讨如何正确使用刀具半径补偿

摘 要：本文针对数控编程加工过程中刀具半径补偿编程常出现的过切（错误）问题，探讨刀具半径补偿功能应用的规律，从而能够正确使用刀具半径补偿功能，保证工件达到加工尺寸要求。

关键词：刀具半径补偿

引言 数控加工具有加工精度高、效率高等特点，掌握刀具半径补偿的方法，灵活应用刀具半径补偿功能，合理设置刀具半径补偿值，是保证精度和质量的重要因素。在数控编程的过程中，经常会出现一些刀具半径补偿功能应用上的错误，导致产生过切等现象，可见，刀具半径补偿功能是值得我们探讨的问题。

一、刀具半径补偿的应用

1、刀具半径补偿原理

数控机床在加工过程中，它所控制的是刀具中心的轨迹。在数控编程时，可以根据刀具中心的轨迹进行编程，这种编程方法称为刀具中心编程。对于简单的图形可以采用刀具中心编程，但当刀具有磨损或刀具不标准（偏大或偏小）导致加工工件值不标准，达到尺寸精度必须修改编程程序。如果加工形状复杂的工件，还是选用刀具中心编程会给计算节点带来很大工作量，而且往往造成由于节点计算误差影响加工尺寸精度，那么我们可以利用理论轮廓编程，即按图形的实际轮廓（实际节点尺寸）进行编程。采用理论轮廓编程，按零件轮廓编制的程序和预先设定的偏置参数（刀补值），数控装置就会自动生成刀具中心轨迹，使刀具偏离工作轮廓一个刀具半径值，从而得到刀具加工的实际轮廓，这种功能称为刀具半径补偿功能。

2、刀具补偿的过程及作用

数控系统的刀具补偿是将计算刀具中心轨迹的过程交由CNC系统执行，编程时不考虑刀具半径，直接根据零件的轮廓形状进行编程，而实际的刀具半径则放在一个可编程刀具半径的偏置寄存器中，在加工过程中，CNC系统根据零件程序和刀具偏置寄存器中的刀具半径自动计算刀具中心轨迹，完成对零件的加工。刀具半径补偿的作用：⑴当刀具的磨损或因换刀引起的刀具半径变化时，不需要重新编程也不用修改零件程序，只需修改刀具半径寄存器中的刀具半径值。⑵加工余量的预留可通过修改偏置参数实现，而不必为粗、精加工各编制一个程序。

现代CNC系统一般都设置有24，36，64或更多个可编程刀具偏置寄存器，并对刀具进行编号，专供刀具补偿之用。进行数控编程时，只需调用刀具补偿参数所对应的寄存器编号即可加工，在加工时，CNC系统将该编号对应的刀具半径值从寄存器中取出，对刀具中心轨迹进行补偿计算，生成实际的刀具中心轨迹。刀补执行时，采用交点运算方式，即每段开始前先行读入两段，计算其交点，自动按启动阶段的矢量作出每个前进方向的左侧或右侧加上刀补矢量路径。

3、正确使用刀具半径补偿

二、实例分析

三、结论

1、利用刀补指令可以使加工程序简化，刀补数值的大小取决于刀补寄存器地址数值（刀具半径值），利用刀补指令可以不修改加工程序，不用重新编写程序，就能完成零件加工。

2、采用刀具半径补偿便于简化编程，直接采用理论轮廓，特别是对于形状复杂内外轮廓编程会简化计算。

3、采用刀具半径补偿便于控制零件尺寸精度，当测量到零件尺寸偏大时，只需修改刀具寄存器地址中刀具半径数值，就可以达到尺寸精度。

四、结束语

刀具半径补偿指令是在数控编程中不可缺少的指令，正确应用刀具半径补偿对复杂零件简化编程计算和提高零件精度具有很重要的作用。本文根据在加工过程中出现的问题及应用的技巧，对刀具半径补偿用法作出总结，从而更好地掌握刀具补偿编程，优化程序，提高编程效率和提高零件加工精度。

【参考文献】

1、王平 数控机床与编程实用教程 化学工业出版社 2004

2、尹碧菊 二维轮廓铣削刀具半径补偿算法的研究而实现 工具技术杂志社 2009

作者简介：姓名：郑万兴 出生年月：1977.10 性别：男 工作单位：广东佛山市高明区技工学校 职务：教师 职称：一级实习指导教师（中级） 研究方向：模具制造和设计