?什么是刀具半徑補(bǔ)償?
一、原理:解決 “刀具半徑與零件輪廓的偏差”假設(shè)用一把半徑 5mm 的立銑刀加工一個邊長 100mm 的正方形零件:
無補(bǔ)償時:若按圖紙輪廓(正方形邊長 100mm)編程,刀具中心會沿正方形邊界移動,實際加工出的正方形邊長為 100mm - 2×5mm = 90mm(因刀具半徑向內(nèi)側(cè)偏移),尺寸偏??;有補(bǔ)償時:啟用刀具半徑補(bǔ)償(G41/G42)并設(shè)定刀具半徑 5mm,系統(tǒng)會自動讓刀具中心向輪廓外側(cè)偏移 5mm,此時刀具中心軌跡是邊長 110mm 的正方形,實際加工出的零件邊長正好為 100mm,符合圖紙要求。
簡言之,刀具半徑補(bǔ)償?shù)氖?**“編程按零件輪廓,系統(tǒng)自動偏移刀具中心”**,無需人工計算偏移軌跡,大幅簡化編程難度。二、實現(xiàn)方式:G 代碼與補(bǔ)償參數(shù)配合刀具半徑補(bǔ)償通過G 代碼指令(啟動 / 取消補(bǔ)償)和刀具補(bǔ)償參數(shù)(設(shè)定半徑值)共同實現(xiàn),主流 CNC 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)指令如下:1. 啟動補(bǔ)償指令G41:刀具半徑左補(bǔ)償
功能:刀具沿加工方向移動時,刀具中心向零件輪廓的左側(cè)偏移一個刀具半徑值。
示例:G41 G01 X50 Y30 D01 F200 → 沿加工方向,刀具中心向輪廓左側(cè)偏移,使用 1 號刀具的半徑參數(shù)(D01)。G42:刀具半徑右補(bǔ)償
功能:刀具沿加工方向移動時,刀具中心向零件輪廓的右側(cè)偏移一個刀具半徑值。
示例:G42 G01 X50 Y30 D02 F200 → 沿加工方向,刀具中心向輪廓右側(cè)偏移,使用 2 號刀具的半徑參數(shù)(D02)。判斷 “左右” 的基準(zhǔn):從刀具前進(jìn)方向(沿編程軌跡的運動方向)看,零件輪廓在左側(cè)為 G41,右側(cè)為 G42。2. 取消補(bǔ)償指令G40:取消刀具半徑補(bǔ)償
功能:關(guān)閉刀具半徑補(bǔ)償,刀具中心不再偏移,沿編程軌跡直接移動(通常在加工結(jié)束、換刀前執(zhí)行)。
示例:G01 X100 Y100 G40 → 移動到目標(biāo)位置后,取消半徑補(bǔ)償。3. 補(bǔ)償參數(shù)(D 代碼)作用:D 代碼用于指定 “刀具半徑補(bǔ)償寄存器”(如 D01 對應(yīng) 1 號寄存器,D02 對應(yīng) 2 號寄存器),寄存器中需預(yù)先輸入刀具的實際半徑值(如 5mm)。設(shè)定方式:通過 CNC 系統(tǒng)的 “刀具補(bǔ)償參數(shù)界面” 手動輸入,或通過對刀儀自動測量后寫入。關(guān)鍵意義:同一把刀具的半徑會因磨損變?。ㄈ鐝?5mm 磨到 4.98mm),只需修改 D 代碼對應(yīng)的參數(shù)值,無需修改加工程序,大幅提升靈活性。三、適用場景:這些加工必須用半徑補(bǔ)償?shù)毒甙霃窖a(bǔ)償主要用于需要控制輪廓尺寸的銑削、車削加工,尤其是以下場景:
銑削平面輪廓(如方形、圓形、異形曲線)
無論是外輪廓(如零件的外邊緣)還是內(nèi)輪廓(如槽、型腔),都需要通過半徑補(bǔ)償確保輪廓尺寸精細(xì),避免因刀具半徑導(dǎo)致的偏差。批量加工中修正刀具磨損
刀具長期使用后會磨損(半徑變小),此時無需重新編程,只需將 D 參數(shù)中的半徑值改?。ㄈ鐝?5mm 改為 4.95mm),系統(tǒng)會自動調(diào)整偏移量,保證加工尺寸一致。試切加工調(diào)整尺寸
首件試切后若發(fā)現(xiàn)尺寸偏小(如要求 100mm,實際 99.8mm),可增大 D 參數(shù)(如增加 0.1mm 補(bǔ)償),無需修改程序即可修正尺寸。同一程序適配不同直徑刀具
加工同一零件時,若換用不同半徑的刀具(如從 φ10mm 銑刀換為 φ8mm 銑刀),只需修改 D 參數(shù)對應(yīng)的半徑值,程序可直接復(fù)用,無需重新計算軌跡。四、使用注意事項(避免補(bǔ)償失效或碰撞)補(bǔ)償啟動 / 取消需在直線段
G41/G42 必須在 G01(直線插補(bǔ))段啟動,且該段需有足夠長度(至少大于刀具半徑),避免在 G00(快速移動)或圓弧段(G02/G03)啟動,否則會導(dǎo)致補(bǔ)償異常(如過切、軌跡突變)。確保輪廓連續(xù)閉合
補(bǔ)償模式下,加工的輪廓需 “首尾相連”(閉合輪廓)或 “有明確的切入 / 切出段”(開放輪廓),否則系統(tǒng)可能因無法計算偏移軌跡而報警(如 “補(bǔ)償干涉”)。刀具半徑不可大于內(nèi)輪廓小曲率半徑
加工內(nèi)輪廓(如內(nèi)角、小圓?。r,刀具半徑必須小于內(nèi)輪廓的小曲率半徑(如內(nèi)角半徑 5mm,刀具半徑需≤4.5mm),否則會因 “刀具無法進(jìn)入” 導(dǎo)致過切或報警。D 參數(shù)值需準(zhǔn)確
D 參數(shù)中的半徑值必須與刀具實際半徑一致(可通過對刀儀測量),若輸入錯誤(如實際半徑 5mm,輸入 6mm),會導(dǎo)致加工尺寸偏大,甚至碰撞工件。五、總結(jié)刀具半徑補(bǔ)償是數(shù)控加工中保證輪廓尺寸精度的 “功能”,其本質(zhì)是通過系統(tǒng)自動計算刀具中心偏移量,解決 “刀具半徑與零件輪廓的天然偏差”。通過 G41/G42 啟動補(bǔ)償、G40 取消補(bǔ)償,并配合準(zhǔn)確的 D 參數(shù),可大幅簡化編程難度、提升加工靈活性,是銑削、車削等輪廓加工不可或缺的技術(shù)手段。編輯分享刀具半徑補(bǔ)償?shù)木唧w操作步驟是什么?刀具半徑補(bǔ)償指令代碼G41和G42有什么區(qū)別?刀具半徑補(bǔ)償參數(shù)有哪些?
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