FANUC刀补详解[精校版本]

1、1.刀具长度补偿指令G43、G44、G49刀具长度补偿指令对立式加工中心而言，一般用于刀具轴向（Z方向）的补偿，它将编程时的刀具长度和实际使用的刀具长度之差设定于刀具偏置存储器中（图31），用G43或G44指令补偿这个差值而不用修改程序。图315为加工中心刀库中的部分刀具，它们的长度各不相同，为每把刀具设定一个工件坐标系也是可以的（FANUC0iMB系统可以设置54个工件坐标系），但通过刀具的长度补偿指令在操作上更加方便。图316G43、G44与H指令对应偏置量的运算结果编程格式：_H_Z44G43GG49Z_G43指令表示刀具长度正方向补偿；G44指令表示刀具长度负方向补偿；G49指令表示取

2、消刀具长度补偿。使用G43、G44指令时，不管是G90指令有效还是G91指令有效，刀具移动的最终Z方向位置，都是程序中指定的Z与H指令的对应偏置量进行运算（见图316）。H指令对应的偏置量在设置时可以为“”、也可以为“”，它们的运算关系见图316，编程时一般使用G43指令。2.刀具半径补偿指令G40、G41、G42在加工工件轮廓时，当用半径为R的圆柱铣刀加工工件轮廓时，如果数控系统不具备刀具补偿功能，那么编程人员必须要按照偏离轮廓距离为R的刀具中心运动轨迹的数据来编程，其运算有时是相对复杂的；而当刀具磨损后，刀具的半径减少，此时就要按新的刀具中心轨迹进行编程，否则加工出来的零件要增加一个余量（

3、即刀具的磨损量）。对于有刀具半径补偿功能的数控系统，可不必求刀具中心的运动轨迹，而只需按被加工工件轮廓曲线编程，同时在程序中给出刀具半径的补偿指令，数控系统自行计算后，偏置一定的距离（如刀具半径或其它设定值）后进行走刀，这样就可加工出具有轮廓曲线的零件，使编程工作大大简化。刀具半径补偿时的移动轨迹在G17指令有效时，编程格式：G41（G42）G00（G01）X_Y_D_（F_）G40G00（G01）X_Y_（F_）其运动轨迹见图317。G41指令表示刀具半径左侧补偿。沿刀具进给方向看去，刀具中心在零件轮廓的左侧（见图317，通常顺铣时采用左侧补偿）。G42指令表示刀具半径右侧补偿。沿刀具进给方

4、向看去，刀具中心在零件轮廓的右侧（见图315，通常逆铣时采用右侧补偿）。G40指令表示刀具半径补偿取消。当G41或G42程序完成后用G40程序段消除偏置值，从而使刀具中心与编程轨迹重合。有了刀具补偿，除了可免去刀具中心轨迹的人工计算外，还可以利用同一加工程序去适应不同的情况（例如用同一程序进行粗加工、半精加工及精加工；刀具磨损后的补偿），只需要在系统参数中更改一下有关半径补偿量（图31中D所对应的值）就可。使用刀具半径补偿指令时应注意：（1）从无刀具补偿状态进入刀具半径补偿方式时，或在撤消刀具半径补偿时，刀具必须移动一段距离否则刀具会沿运动的法向直接偏移一个半径量，很容易出意外，特别在加工全切

5、削的型腔时，刀具无回空间，会造成刀具崩断。（2）在执行G41、G42及G40指令时，其移动指令只能用G01或G00，而不能用G02或G03。（3）为了保证切削轮廓的完整性、平滑性，特别在采用子程序分层切削时，注意不要造成欠切或过切的现象。内、外轮廓的走刀方式见图318。具体为：用G41或G42指令进行刀具半径补偿走过渡段轮廓切削走过渡段用G40指令取消刀具半径补偿。（4）切入点应选择那些在XY平面内最左（或右）、最上（或下）的点（如圆弧的象限点等）或相交的点。图318内、外轮廓刀具半径补偿时的切入、切出（图中都为顺铣）a轮廓尺寸较大时的过渡段b轮廓尺寸较小时的过渡段c轮廓有交角时的过渡段（5）

6、用G18、G19指令平面时（用球铣刀切削曲面），注意G41与G42指令的左、右偏方向。图319过切现象（6）在刀具半径补偿的切削程序段中，即从G41（或G42）开始的程序段到G40结束的程序段之间，FANUC系统对处理2个或更多刀具在平面内不移动的程序段（如暂停、M99返回主程序、子程序名、第三轴移动等等），刀具将产生过切现象。如用10mm立铣刀对图319所示矩形进行轮廓铣削，程序如下：%:3103主程序名M6T1换上1号刀G54G90G0G43H1Z100选择坐标系，引入长度补偿M3S600主轴正转X30Y20Z1到达起刀点G41Y12.5D1引入刀具左侧半径补偿X20过渡段M98P2301

7、4调用O3014子程序2次G0Z100主轴上升Y20过渡段G40X30取消半径补偿G49Z0取消长度补偿，到机床坐标ZM30程序结束%:3104子程序名G1G91Z5F30在A点处沿Z增量切削G90X20F100到B点（B到C自动完成）Y12.5到D点（D到E自动完成）X20到F点（F到G自动完成）Y12.5到H点M99子程序结束并返回%子程序修改为：%:3104G1G91Z5F30G90X20F100Y12.5X20Y12.5M99%在编制程序时，如果把刀具半径补偿引入与取消的程序段放在主程序中（在加工平面凸轮的槽时必须这样），那么当调用子程序（加工轮廓的程序）的次数超过1次，在切削第2次的

8、时候就会出现过切现象（图319中打剖面线部分）。这主要由于在上面的程序中，程序段M99、O3014、G1G91Z5F30已超过2个以上没有X、Y的移动，所以系统不会自动完成H到A（图中黑线圆弧）的切削，从而引起过切。此时可采取减少程序段的方法，把子程序名放到第一个程序段的段首；把M99放到最后一个程序段的段尾。另外必须严格按照上面（3）所确定的切入方法，即必须有过渡段，否则刀具补偿没有完成，同样会产生过切的现象。图320刀具半径补偿及调用子程序举例例36刀具半径补偿及调用子程序举例。加工图320所示工件的外轮廓。加工程序如下：主程序：%:3006程序名N10M6T4换上4号刀，16mm键槽铣刀

9、N20G54G90G0G43H4Z200选择坐标系，引入长度补偿N30M3S600主轴正转，转速600r/minN40X140Y70刀具快速移动到P点上方N50Z2M8快速下降，切削液开N60G1Z6F50进给到Z6N70M98P3106调用O3106子程序一次N80G1Z13F50进给到Z13N90M98P3106调用O3106子程序一次N100Z100M9Z轴快速上移，切削液关N110G49G90Z0取消刀具长度补偿，Z轴快速移动到机床坐标Z0处N120M30程序结束%子程序：%:3106子程序名N10G0G41X100D4刀具左侧补偿，快速移动到点A，引入刀具半径补偿N20G1Y40F1

10、00刀具以100mm/min的速度直线插补到点B（走过渡段）N30Y20到点CN40X75到点DN50G3Y20R20F60逆圆到点E。进给速度修调N60G1X100F100到点FN70Y40到点GN80X0到点HN90G2Y40R40F120顺圆到点I。进给速度需修调N100G1X100F100到点BN110X140到点JN120G40G0Y70取消刀具半径补偿，快速到点PN130M99子程序结束并返回到主程序%刀具补偿功能给数控加工带来了许多方便，简化了编程工作。编程人员不但可以直接按工件轮廓编程，而且还可以用同一个加工程序对工件轮廓进行粗、精加工。当按工件轮廓编程以后，在粗加工零件时我们可以把偏置量设为R，其中为精加工前的加工余量；而在精加工零件时，偏置量仍然设为R（对于有公差要求的零件，精加工时的偏置量应设置为R平均偏差/2）。3.用程序输入补偿值指令G10H的几何补偿值编程格式：G10L10P_R_H的磨损补偿值编程