数控机床编程与操作 第4版 数铣 课件 9 多把刀加工-刀具长度补偿

多把刀加工—刀具长度补偿难点重点1、刀具长度补偿G43、G44补偿方向的判断2、三种对刀方法的刀具长度补偿参数设置1、理解刀具长度补偿的意义2、建立刀具长度补偿的方法3、刀具长度补偿的指令格式及应用用多把刀铣削各型面——刀具长度补偿功能课程导入图示薄壁零件环形槽的仿真加工要用Φ2mm的立铣刀，显然，加工该零件至少需要两把刀，而且是两把长短不同的刀具。课程导入那么，长度不同的几把刀怎样能加工出深度尺寸都合格的产品呢？刀具长度补偿功能G43、G44、G49

数控铣床所使用的每把刀具长度都不相同，另外由于刀具的磨损或其他原因也会引起刀具长度发生变化，使用刀具长度补偿指令可使每一把刀具加工的深度尺寸都正确。为了简化零件的数控加工编程，使数控程序与刀具形状和刀具长度尺寸无关，现代数控系统除了具有刀具半径补偿功能外，还有刀具长度补偿功能。刀具长度补偿使刀具垂直于进给平面偏移一个刀具长度修正值(如由G17指定的XY平面，刀具长度补偿的是Z轴)，因此数控铣床编程时一般无需考虑刀具长度。一、刀具长度补偿的意义G43G00G17Z_H_F_;刀补建立G44G01……刀补进行G00G49Z_;刀补取消G01二、刀具长度补偿指令1、格式二、刀具长度补偿指令2、说明刀具长度补偿为Z轴方向的补偿。G43为正向偏置；G44为负向偏置；G49为取消刀具长度补偿。Z：为G00/G01的参数，即刀具长度补偿建立或取消的终点坐标值；H：为G43/G44的参数，即刀具长度补偿偏置号(H00~H400)，它代表了刀具表中对应的长度补偿值。G43、G44、G49▲为同一组模态代码，可相互注销，G49为默认值。三、刀具长度补偿的方法◆在刀具长度补偿发生作用前，必须先进行对刀操作，以便设置刀具参数。◆刀具长度补偿分为绝对补偿和相对补偿两种方式。◆数控铣床的对刀方法有机内对刀法、机外对刀法和基准刀相对补偿法。四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

1、机内对刀数控铣床所用刀具基本上以铣刀、钻头类刀具为主，这类刀具直径都不需要测量，为节约生产成本不必配备对刀仪，操作者在机内完成Z轴对刀即可。机内对刀通常将G54~G59中的Z值设为0，每把刀具长度是未知数。具体尺寸如图3-38a)所示。a)b)图3-38刀具长度补偿示意图a)机内对刀G43应用b)机外对刀G43应用四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

1、机内对刀①选择一把平底刀（刀长未知），手轮方式将刀具移至工件坐标系Z0面，记录机床坐标系的Z坐标H值，完成Z轴对刀，将H值以负数填入《刀具调整卡》。②将每把刀对刀时的H值以负数形式输入到（H00~H400）页面中。机内对刀G43应用四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

1、机内对刀③程序示例：机内对刀G43应用O1;M06T1;G54G90G40G49G00X-60Y0；运行G54，Z值生效为0M03S800;G43Z30H01；调1号刀长度补偿H(负值)运行至刀具离工件Z0面30mm高度，机床实际移动距离为0+(-H)+30G01Z-11F50;X0Y60F200;G49G00Z-100;Z为负值，取值为至参考点的距离M05M06T02…M30四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

1、机内对刀机内对刀G43应用程序中G43生效后，Z坐标值是以工件上表面为基准平面（即Z0面）；G49生效后，Z0移到机床参考点。程序中也可以使用G44编程，编程形式同G43，只需用G44代替G43，同时将补偿页面中的H取为正Z值。刀具长度补偿方向由G43或者G44指令指定，两种处理方法机床运行轨迹均相同。四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

2、机外对刀机外对刀一般用于加工中心，先借助对刀仪完成刀具长度和直径的测量，再把测得的刀具长度及直径值与编程规定的刀具号一一对应填写工艺文件《刀具调整卡》，具体实践中长度补偿的应用如图3-38b)所示。3-38b)

机外对刀G43应用四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

2、机外对刀①选择一把平底刀，已知刀长为H（对刀仪测得），手轮方式将刀具移至工件坐标系Z0平面，记录机床坐标系的Z坐标L值，然后计算工件坐标系Z0面至机床参考点Z机0的距离为L+H，将L+H运算结果（负值）输入到G54~G59的Z坐标中，完成Z轴的对刀，即求出工件坐标系Z0面至机床参考点的距离。②将刀具调整卡中的每把刀的实际刀具长度以正值输入到刀具长度补偿偏置号（H0~H400）页面中。机外对刀G43应用四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

2、机外对刀b)机外对刀G43应用③程序示例：O2;M06T01;G54G90G40G49G00X-60Y0；运行G54，Z值L+H生效M03S800;G43Z30H01；调1号刀长度补偿H(正值)运行至刀具离工件Z0面30mm高度，机床实际移动距离为-(L+H)+H+30=-L+30，机床运行轨迹同机内对刀法，计算过程见图b)G01Z-11F50;X0Y60F200;G49G00Z150;Z值为正数，取值为实际刀长+安全高度M05M06T02…M30四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

2、机外对刀

G43为刀具长度正补偿，即沿着Z轴正方向偏移一个刀具长度修正值H，运行G43时刀具在Z轴正方向偏置（下刀时少走）一个实际刀长。程序中只需用G44替换G43，同时将刀具实际刀长以负值输入到（H00~H400）中，那么用G43或者G44编程机床运行轨迹均相同。机外对刀G43应用四、刀具长度补偿的参数设置及操作步骤

3、相对补偿法对刀

如果每把刀具长度已知（例如对刀仪测得或者仿真软件中），可以采用基准刀具相对补偿法处理刀具长度补偿问题。①通常选择比较重要、铣削内外轮廓的立铣刀作为基准刀具对刀，将所得Z向偏置值输入G54坐标中，完成Z轴的对刀；②将每把刀具与基准刀具的长度差以正值输入刀具长度补偿偏置号（H0~H400）页面中；③刀具长度补偿方向由G43或者G44指令指定。设某零件加工需要如图3-39所示四把刀，长100mm的1#平底刀Z轴对刀移至工件坐标系Z0平面时，记录机床坐标系的Z坐标值为-464.000，如图3-40所示。五、刀具长度补偿的应用及示例图3-39刀具尺寸图3-40T01立铣刀Z轴对刀

以宇龙数控仿真加工软件的操作为例说明两种对刀方法刀具长度补偿的设置过程，见表3-4。五、刀具长度补偿的应用及示例表3-4刀具长度补偿设置举例【例3-5】考虑刀具长度补偿，编制如图示零件的加工程序。五、刀具长度补偿的应用及示例刀具长度补偿

分析：该零件需要两把刀加工，1号刀选用Φ20mm的立铣刀，铣削凸台轮廓；2号刀选用Φ10mm的钻头钻孔。由于两把刀的长度不同，凸台深度又有精度要求，因此，两把刀都要进行长度补偿。设1号刀长60mm，2号刀长100mm，预先在“刀具表”中设置2号刀的长度补偿值为H02＝40mm。编程如下：五、刀具长度补偿的应用及示例1号刀铣外轮廓程序：O51；G54G90G00Z100.0；M03S600；G00X-60.0Y60.0；刀具半径补偿起点G44G00Z5.0H01；

1号刀建立长度补偿，控制Z向尺寸精度G01Z-2.0F50；G41G01X-40.0Y32.0D01；建立刀具半径左补偿G01X20.0；G02X30.0Y22.0R10.0；G01Y-2.0；G02X0.0Y-32.0R30.0；G01X-20.0；G02X-30.0Y-22.0R10.0；G01Y8.0；G03X-6.0Y32.0R24.0；G01Y40.0；G40G01X-60.0Y60.0；取消刀具半径补偿G49G00Z100.0；取消长度补偿，回到起点M05；M30；2号刀钻孔程序：O52；G54G90G00Z100.0；M03S600；G00X13.7Y14.4；G43G00Z5.0H02；建立刀具长度正补偿G01Z-8.0F40；G04X2.0；延时2秒G00Z5.0；G91G00X-27.4Y-28.8；G90G01Z-8.0；G04P2000；