G41G42刀具直径补偿知识.doc

（一）目的与要求通过本章的学习，使学生了解刀具补偿功能的概念，理解刀具补偿的建立、执行、取消的过程，掌握刀具半径补偿和刀具长度补偿的编程格式和编程方法。（二）教学内容1刀具补偿功能的作用2刀具半径补偿3刀具长度补偿（三）教学要求1掌握刀具补偿功能的作用，掌握刀具补偿的建立、执行和取消的过程和条件。2掌握刀具半径补偿的编程方法，能够合理应用G41、G42、G40代码编制刀具半径补偿程序。3掌握刀具长度补偿的编程方法，能够正确应用G43、G44、G49代码编制刀具长度补偿程序。（四）重点与难点重点：刀具半径补偿的编程方法，刀具长度补偿的编程方法。难点：刀具补偿的建立、执行与取消的过程和条件。（五）学习指导1、刀具半径补偿无论是车削还是铣削，在对轮廓加工时，用刀具半径补偿功能可以简化编程。当车削加工时，若采用假象刀尖作为刀位点，在加工锥度或圆弧时，会产生欠切或过切现象。如图6-1所示。只有控制刀尖的圆弧中心作为刀位点，才能避免欠切与过切现象。用立铣刀进行轮廓铣削时，由于刀位点在铣刀底面与回转中心的交点处，只有当刀位点与轮廓偏离一个刀具半径时，才能加工出合格的尺寸来。图6-1控制假象刀尖时的欠切与过切现象具备刀具半径补偿功能的数控系统，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，只按零件轮廓编程。使用刀具半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀具半径，数控装置便能自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执行刀具半径补偿后，刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。操作时还可以用同一个加工程序，通过改变刀具半径的偏移量，对零件轮廓进行粗、精加工。（1）刀具半径补偿指令的含义G41为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动方向时的半径补偿，如图6-2a所示；G42为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿，如图6-2b所示；G40为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42指令无效。G40必须和G41或G42成对使用。（a）41补偿后轨迹（b）G42补偿后轨迹图6-2 刀具半径补偿（2）刀具半径补偿的过程刀具半径补偿的过程分为三步，如图6-3所示。 刀补的建立，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。 刀补进行，执行有G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏置量。 刀补的取消，刀具离开工件，刀具中心轨迹要过渡到与编程重合的过程。图6-3 刀具补偿的过程（3）刀具半径补偿的编程车削：G00（G01）G41/G42 X_ Z_ D_；刀具半径补偿的建立G00（G01）G40 X_ Z_；刀具半径补偿的取消铣削：G00（G01）G41/G42 X_ Y_ D_；刀具半径补偿的建立G00（G01）G40 X_ Y_；刀具半径补偿的取消（4）注意事项 刀具半径补偿的建立与取消，只有在移动指令G00或G01下才能生效。 刀具半径补偿的建立与取消，应在辅助程序段中进行，不能编程在轮廓加工的程序段上。刀具半径的补偿值存储在指定的寄存器中，当刀具半径补偿值发生变化时，只需要修改寄存器中的值即可，不需要修改程序。因此，利用刀具半径补偿功能编写的轮廓加工程序，与刀具半径无关。 车削加工时的G41、G42如图6-4所示。铣削时顺铣为G41，逆铣为G42。图6-4 车削时的刀具半径补偿2、刀具长度补偿当使用不同规格的刀具或刀具磨损后，可通过刀具长度补偿指令补偿刀具尺寸的变化，而不必重新调整刀具或重新对刀。图6-5 表示不同刀具长度方向的偏移量。图6-5 不同刀具的长度偏置（1）编程格式对于FANUC系统，刀具长度补偿指令为G43、G44、G49，G43为刀具长度正补偿；G44为刀具长度负补偿；G49为撤消刀具长度补偿指令。1）刀具长度补偿的建立的编程格式：Z_值为编程值，H为长度补偿值的寄存器号码。偏置量与偏置号相对应，由CRT/MDI操作面板预先设在偏置存储器中。使用G43、G44指令时，无论用绝对尺寸还是用增量尺寸编程，程序中指定的Z轴移动的终点坐标值，都要与H（或D）所指定寄存器中的偏移量进行运算，G43时相加，G44时相减，然后把运算结果作为终点坐标值进行加工。G43、G44均为模态代码。执行G43时：Z实际值= Z指令值+（H）执行G44时：Z实际值= Z指令值（H）式中：H是指编号为寄存器中的刀具长度补偿量。2）刀具长度补偿取消的编程格式：G00（G01）G49 Z_或 G00（G01）G43/G44Z_H00（2）注意事项 刀具长度补偿的建立只有在移动指令下才能生效。有些数控系统，如FAGOR 8055M，采用G43激活刀具长度补偿（加/减运算取决于寄存器中的偏置量的正、负）；G44取消刀具长度补偿。3、典型实例利用刀具半径补偿编写零件轮廓加工程序实例。 G54 G90 G00 Z100.0； M03 S500.0； X-10.0 Y-10.0； G01 Z-5.0 F100.0； G42 X10.0 Y10.0 D01； X30.0； G03 X40.0 Y20.0 R10.0； G02 X30.0 Y30.0 R10.0； G01 X10.0 Y20.0； Y10.0； G00 G40 X-10.0 Y-10.0； M05； M30； 图6-6刀具半径补偿实例不用G41G42是刀具的中心轨迹,是要算刀具中心与产品轮廓的用G41G42就是方便编程不要算的,直接按图纸尺寸要求编的G41;铣外形顺时针,铣内腔逆时针.G42;铣外形逆时针,铣内腔顺时针.G40/G41/G42都为刀具半径补偿指令G41为左刀补，设定工件不动，刀具在工件左边切削，此时刀具通通为顺铣。G42为右刀补，依此类推在工件右边切削，此时通常为逆铣。G40则为取消刀补。 刀具半径补偿功能刀具半径补偿指令 G40，G41，G42 刀具半径补偿指令格式如下：G17 G41(或G42) G00(或G01) X Y D或G18 G41(或G42) G00(或G01) X Z D或G19 G41(或G42) G00(或G01) Y Z D。1 刀具补偿方向G41是相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左刀补。G42是相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右刀补。从刀具寿命、加工刀具半径补偿功能刀具半径补偿指令 G40，G41，G42 刀具半径补偿指令格式如下：G17 G41(或G42) G00(或G01) X Y D或G18 G41(或G42) G00(或G01) X Z D或G19 G41(或G42) G00(或G01) Y Z D；G40 G41是相对于刀具前进方向左侧进行补偿，称为左刀补。如图6.1a所示。这时相当于顺铣。G42是相对于刀具前进方向右侧进行补偿，称为右刀补。如图6.2b所示。这时相当于逆铣。从刀具寿命、加工精度、表面粗糙度而言，顺铣效果较好，因此G41使用较多。D是刀补号地址，是系统中记录刀具半径的存储器地址，后面跟的数值是刀具号，用来调用内存中刀具半径补偿的数值。刀补号地址可以有D01-D99共100个地址。其中的值可以用MDI方式预先输入在内存刀具表中相应的刀具号位置上。进行刀具补偿时，要用G17/G18/G19选择刀补平面，缺省状态是XY平面。G40是取消刀具半径补偿功能，所有平面上取消刀具半径补偿的指令均为G40。G40，G41，G42是模态代码，它们可以互相注销。使用刀具补偿功能的优越性在于：在编程时可以不考虑刀具的半径，直接按图样所给尺寸进行编程，只要在实际加工时输入刀具的半径值即可。可以使粗加工的程序简化。利用有意识的改变刀具半径补偿量，则可用同一刀具、同一程序、不同的切削余量完成加工。下面结合图来介绍刀补的运动。 按增量方式编程：O0001N10 G54 G91 G17 G00 M03 G17指定刀补平面（XOY平面）N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补（刀补号为01）N30 G01 Y40.0 F200N40 X30.0N50 Y-30.0N60 X-40.0N70 G00 G40 X-10.0 Y-20.0 M05 解除刀补N80 M02按绝对方式编程：O0002N10 G54 G90 G17 G00 M03 G17指定刀补平面（XOY平面）N20 G41 X20.0 Y10.0 D01 建立刀补（刀补号为01）N30 G01 Y50.0 F200N40 X50.0N50 Y20.0N60 X10.0N70 G00 G40 X0 Y0 M05解除刀补N80 M02刀补动作为：1、启动阶段2、刀补状态 3、取消刀补 这里特别提醒要