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數控刀具范文1
中圖分類號：TP27文獻標識碼：A文章編號：1006-0278(2012)04-125-01
數控加工具有高速、高效和自動化程度高的特點，數控刀具一般分為通用刀具、專用刀具及某些特殊刀具。刀具通過刀柄連接并裝在機床動力頭上，因此已逐漸標準化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。根據刀具結構可分為：①整體式。②鑲嵌式（采用焊接或機夾式聯接，機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種）。③特殊形式，如復合式刀具、減振式刀具等根據制造刀具所用的材料可分為：①高速鋼刀具。②硬質合金刀具（涂層和非涂層）。③金剛石刀具。④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。隨著數控技術的發展，要求我們換刀迅速，近幾年機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用，在數量上達到整個數控刀具的30％～40％，金屬切除量占總數的80％一90％。
數控刀具與普通機床上所用的刀具相比，有許多不同的要求，主要有以下特點：①剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形小。②互換性好，便于快速換刀。③壽命高，切削性能穩定、可靠。④刀具的尺寸便于調整，以減少換刀調整時間。⑤刀具應能可靠地斷屑或卷屑，以利于切屑的排除。⑥系列化、標準化，以利于編程和刀具管理。
由于數控刀具具有以上特點，以及數控技術發展需要，市面上各類輔導書花樣翻新，層出不窮，其質量參差不齊，有的作者只是為了賺取稿費，其中設置參數很是隨意，直接造成的后果就是很多學生拿到書籍，不知道應該相信哪本書，也給我們日常教學帶來很多的麻煩，經常出現的事情就是，學生拿著書懷疑我們教學內容的準確性。
這里有一個我經歷的例子，某次全國性質的金工實習培訓項目，有數十位相關人員參加，我們單位負責數控銑床實習操作，我們準備的材料為易切削剛，45#鋼，使用的刀具為16高速鋼鍵槽銑刀，刀具為新刀具，倒角大小為0.5mm。機床種類為自貢數控加工中心，X軸行程1050mm,機床的剛性良好。無冷卻液狀態加工。我們指導人員設置的加工參數分別為：S=400n/min，t=1mm.f=150mm/min。按照這一組參數加工，機床加工狀態良好，噪音很小，機床沒有什么明顯的抖動。操作工程中，其中一位年輕老師反對我們設置的參數，要求更改S=600n/min，及t=2mm，我們分別做了實驗：
采取S=600n/min時，刀具很快磨損，鐵屑形狀有片狀變為碎末，鐵屑顏色由淡黃色變為藍色，直至加工過程中產生刺耳的摩擦聲音，說明S=600mm/min參數設置不合適分析原因是刀具線速度過快，刀具與工件劇烈摩擦，產生的熱量來不及排除，造成刀具硬度下降，從而快速磨損。
t=2mm時，加工樣式為一封閉槽，刀具加工工件時，機床劇烈抖動，刀具崩裂且主軸停轉，報警顯示為，扭矩過大。造成原因我們分析為加工深度過大，刀具受力變大，超過主軸扭矩要求，造成刀具損壞，從而使機床主軸停轉。這只是其中一個簡單的例子，如果按照某些參考書設置，問題更大，他們無論加工什么材料，刀具直徑多大，都能設置相同參數，這是令人值得深思。
下面是我就依照我做加工，以及針對特定材料刀具做的破壞性試驗，得到的一些參數，日常加工的到的參數設置關系，與大家交換一下意見。加工材料同樣是45#鋼，刀具為16高速鋼鍵槽銑刀，采取無冷卻液加工方式。
可以按照這個規律選擇:
（1）刀具的線速度滿足f=15~25M/min,一般選取f=17~20M/min，這個可以根據加工條件進行上下浮動，我習慣選擇線速度為19mm/min，因為數控車床加工過程是連續切削，所以數控車選擇速度可以略慢一些。其受限制因素有如下幾點：1、刀具類型材料及待加工工件材料;2、機床性能;3、加工工時限制;4.冷卻條件。
（2）線速度的計算式：v=2%ir/T , v=2%irf, v=r %r。按照線速度公式，我們可以得出，線速度選取19~20M/min時，?16高速鋼刀具，其轉速選擇400n/min還是符合要求的。當然隨著工件材料硬度變化，速度需要適當調整。
（3）切削深度條件。一般情況下加工選擇：“宜寬不宜深”，也就是說加工過程中優先選擇寬度方向加大，而深度方向需要減小。過大的加工深度直接影響加工質量，及刀具壽命，通過破壞性試驗得出，粗加工深度一般為直徑的0.05~0.2，半精加工0.5~0.8mm，精加工一般小于0.5mm。
（4）進給量選擇，一般按照每齒進給量計算，推薦選取范圍為0.03~0.15mm/齒.然后每齒進給量與轉速、齒數相乘，的到位們需要的進給量。
當然所有的參數選擇都是要根據實際情況來選取，盡信書不如無書，這個道理大家都需要明白的，比如說加工鋁合金材料進不能完全按照某些經驗值來選擇，因為鋁合金材料具有較大的粘性，加工鋁合金材料是，鋁合金碎末經常是粘接在刀具上，如果不能夠及時清理，刀具就很容易損壞。另外就是不銹鋼材料，因為不銹鋼材料的加工硬化特性，每一刀加工深度的選擇，就不能完全依照“宜寬不宜深”的原則，這時候加工深度就需要采取跨過加工硬化層的方式，否則很難加工。當然這種類似的例子還有很多，就不一一列舉了。
另外，刀具材料不僅僅包括高速鋼刀具，還有硬質合金鋼刀具，各種涂層刀具。以合金鋼刀具為例，我們進過實驗，認為刀具線速度取89~92M/min，比較合適，其余帶涂層類刀具參數，不能完全按照刀具生產廠家給的參數執行，因為他們得到的參數是最理想狀態下的到的參數，具體執行建議取50~70%。當然，具體加工效果還是需要讀者自行試驗，因為理論知識往往受現實因素影響很大。
數控刀具范文2
關鍵詞：數控車床；加工刀具；優化改進
中圖分類號：TG51 文獻標識碼：A
數控車床不僅能夠提高產品的生產質量，而且能夠控制生產成本，確保經濟效益。但在實際數控車床生產過程中，其生產效率、產品質量在一定程度上受到加工刀具的影響。相對來講，數控車床的加工刀具切削原理跟普通的車床并無差別，然而，結合數控車床的實際加工零件、車床性能，來對刀具進行有效選擇，并科學地調整相關參數，是確保加工精度，提升生產效率的前提保障。本文以GSK980T經濟型數控車床加工刀具為例，對其加工刀具存在的問題進行分析，并提出相應的優化改進措施，以提升刀具使用性能，確保加工精度與加工效率。
1.數控車床加工刀具應用現狀
當前大部分數控車床所使用的刀具均為焊接式的合金車刀，在使用該種刀具進行產品生產加工時，由于輪軸蓋零件材質為鑄鐵，其表面較為堅硬，因此容易導致刀尖磨損，使得被加工的輪軸蓋零件表面精度受到較大影響。同時，在生產過程中，若是使用兩把車刀進行，就會因反復換刀而大大延長了程序使用時間，并容易出現崩刀狀況，使得刀具的使用成本增加。
2.數控車床加工刀具的優化與改進
2.1 加工刀具的有效安裝
在數控車床的加工刀具安裝中，若是安裝位置不恰當，或是安裝不牢固，會導致切削時發生振動，或致使工件表面存在振紋，容易導致刀具破損，嚴重影響到工作效率。因此，在安裝過程中，要注意刀具的刀尖要與刀工件軸線保持等高水平。其中，精加工時，刀尖可以略低于工件軸線，而在粗加工以及車削大直徑工件時，刀尖可以略高于工件軸線。同時，還要注意對車刀探出長度進行控制，以免過長而出現剛度差，使得加工件表面粗糙，或存在扎刀、打刀等問題。而刀桿底部要保持平整，且墊片前端要對齊，并用兩個螺釘交替擰固的方式來確保車刀安裝的穩固性。在使用機夾可轉位的刀具時，要擦拭干凈刀片、墊片，并用螺釘固定刀片。
2.2 加工刀具的正確選擇
數控車床在加工中所使用的刀具種類較多，而為了確保刀具與車床的適應性，要選擇通用化、標準化的刀具。在刀具的選擇中，要保證其安裝與調整的便捷性，且刃磨方便，剛度、精度較高，排屑性能好。其中，刀具的規格化與通用化能夠便于刀具的高效管理，而可轉位刀具能夠有效增加刀具互換性。在整體式的車刀選擇中，通常使用小型車刀與螺紋車刀，以及多功能車刀，且刃磨方便，抗彎與沖擊韌性良好，刀口較鋒利。針對焊接式車刀，該種刀具主要是將硬質的合金刀片采用焊接緊固形式，固定于刀體上，經刃磨而車刀。因此，在選用該種車刀時，要盡量選擇結構簡單，剛性良好，制造方便的刀具。
由于本次研究加工的產品為輪軸蓋（具體如圖1所示），其外形A與B已經加工完成，但內孔粗加工中產品精度較低，形狀簡單，需要批量生產，且使用的是GSK980T經濟型數控車床，因此，數控車刀具可選擇機夾可轉位車刀。該種刀具的精確度較高，能夠確保刀片重復定位時的精度，且定位相對方便，能夠保障刀尖的位置，避免刀尖磨損時更換整個刀具。另外，在刀具優化中，可適當使用復合式夾緊結構，以便更好地適應刀架的快速移動與換位，并快速更換不同的切削部件，進行多種切削的高效加工，并確保刀具在自動切削過程中不會出現松動現象。
2.3 加工刀具的有效補償
數控車床在更換加工ο笫保需要注意刀具的有效補償，以免對加工零件質量產生影響，并降低機床功效。在編制加工程序過程中，進行刀具的補償調整，是提升加工質量與加工效率的基礎前提。通常來講，刀具補償是用于補償刀具在實際安裝位置上，與理論編程位置之間的差距，在刀具有效補償之后，更換刀具時，僅需要改變刀具的位置補償值即可，無須再變更零件的加工程序。刀具的位置補償，主要分為相對補償與絕對補償兩種。一般來說刀具的位置補償功能，主要是由程序段內的T代碼來加以實現。而T代碼后4位數中，前兩位表示刀具號，后兩位表示刀具的補償號。實際上，刀具補償號為刀具補償寄存器地址號，此寄存器內包括刀具幾何偏置量、磨損偏置量。在設定過程中，要結合實際生產需要及刀具性能、精度等進行調整。
2.4 加工刀具的結構優化
在數控車床的加工刀具結構優化上，要盡量少用復雜結構的刀具，以減少裝夾產生的誤差，進而大大提升加工表面精度及相互位置的精度。而在刀的結構上，若是將加工輪軸蓋兩把刀，通過合并變為一把刀，則不再需要旋轉刀架。在這種過程中，刀架就能夠有效減少由于刀具的磨損而降低加工精度，同時也能夠避免生產中斷現象的發生，避免機器故障，并降低維修難度。同時，一把刀在定位過程中，僅需要一組定位銷釘，若是使用了標準刀具，在換刀時，只需要在刀尖松、緊定位螺絲上調至，而無須松緊刀架定位銷釘裝，及拆刀桿，避免刀架定位銷釘受到損壞。
優化改進之后的刀具，主要是將兩把機夾可轉位車刀，合并為一把機夾刀。而刀桿在通過熱處理后，用螺絲固定刀尖的A、B位置，這樣一來，刀具便可以完成之前兩把刀的同樣工作，且方便刀具的裝、卸，大大提升了生產效率。另外，該種刀具改進，能夠避免加工時頻繁的轉換刀架，并減少了因頻繁旋轉刀架、換刀所導致的故障。而刀具在磨損之后，僅需要松開螺絲，通過位移或更換不重磨刀片，進行簡單刀補，便可以投入生產。
結語
在數控車床加工生產中，刀具的優化改進能夠有效解決批量生產時刀具存在的問題，并提升了生產效率、產品質量，縮短了停產待修時間、調試時間、刀具換刀時間，讓操作者的工作強度大大降低，經濟效益良好。
參考文獻
[1]周光輝，苗發祥，李彥廣.數控加工中心任務與刀具集成調度模型與改進自適應遺傳算法[J].西安交通大學學報，2014，48（12）：.
數控刀具范文3
關鍵詞：數控加工；刀具選擇；刀具優化
1.刀具的選擇
數控加工中的刀具主要包括模塊化刀具以及常規刀具兩種。模塊化刀具是刀具未來的主要發展方向，主要是由于模塊化刀具的應用能夠節約維護時間，并且使得刀具的標準化和合理化的程度有所提高，使刀具的性能得以充分的發揮，大大改善了刀具測量工作出現的中斷現象。
在數控加工中，刀具的選擇是重中之重，正確的刀具選擇能夠使得機床的加工效率以及零件的加工質量得到很大程度上的提高。刀具的選擇應該根據機床的性能、被加工零件的材料性能、加工工序以及加工量等等進行選擇。
與普通機床相比，數控機床的主軸轉速以及功率都十分高，所以對刀具的要求就更加嚴苛，要求刀具需具有較大的精度強度，耐用性良好，并且易于安裝調整等等優點，所以刀具的結構必須合理，其幾何參數以及材料性能都要合乎一定的標準。對于數控刀具的正確選擇是保證數控車床的加工效率的基礎之一。刀具的選擇主要應該考慮以下方面：
1.1.零件材料的切削性能
選擇刀具時要充分考慮金屬、非金屬材料的剛度、硬度等草料性能，例如在對高強度鋼、不銹鋼零件等進行車或銑的加工時，要選擇耐磨性好的硬質合金刀具。
1.2.零件的加工階段
不同的加工階段可以選擇不同的刀具來滿足切削的性能，在粗加工階段對精度的要求較低，對刀具剛性的要求相對較高；在半精加工、精加工為了保證零件的質量就要選擇精度高且耐用的刀具了。如果粗加工跟精加工階段對刀具有一致性的要求，粗加工刀具可以使用精加工替換下來的刀具。
1.3.零件的加工區域的特點
當零件的結構允許時，一般盡量選擇大直徑、長徑比值小的刀具。
1.4.工件的加工余量、幾何形狀以及零件的技術經濟指標
正前角刀片：適用于內輪廓加工或者當工件結構形狀較復雜時可以優先選用。
負前角刀片：適用于加工外圓，當加工條件惡劣或者金屬切除率較高時可以選擇此類刀片。我們再次就不一一介紹了。在對道具進行選擇時，一定要充分考慮刀具能夠承受的切削用量，當加工余量大時要選擇刀尖角較大的刀片，反之則選擇小的。
2.刀具的優化
2.1.總體優化目標
現代化進程的加快，各個行業之間的影響以及相互滲透程度越來越大，這就使得對產品質量的要求越來越嚴格，機械工業更是這樣。正確的刀具選擇就是在加工中能夠保證零件的質量，滿足零件的各項技術要求并且在降低能耗的同時能夠提高生產效率。提高生產率的主要途徑有：提高切除效率，容易裝卡工件以及換刀方便；降低成本主要體現在刀具的磨損量小，能源的利用率高等等，因此對于刀具的選擇的優化總體目標為：提高加工質量，提高生產效率，降低生產成本。所以正確合理的選擇刀具是實現以上目標的基本前提。保證加工質量就要盡量使零件與刀具間不發生干涉；提高生產效率就在允許范圍內盡量使用直徑較大的刀具；降低生產成本就是在滿足切削要求的基礎上盡量使用合理的刀具材料，不出現殺雞用牛刀的現象。在目前對于刀具優化的研究中來看，由于優化目標過于單一，所以優化效果十分有限。雖然對于加工時間的優化上取得了一些進展，但是在加工質量以及加工效率方面的結合還需要繼續完善。
2.2.加工特征特性
加工特征的種類的種類比較多，如表面、倒角、槽、孔、型腔等等，而這些大的特征類型又分很多子類型，不同特征需要的加工特性也不盡相同。以孔為例，某些孔對應的刀具有時候是唯一的，如平底盲孔加工時一般只選用銑刀加工，而不是鉆頭加工。一般來說對于這些加工特征特性的刀具的選擇都是有一定的規則以及規律的，如形狀、尺寸、精度等都是有固定要求的，因此對于此類加工特征的選刀是比較簡單的，無需進行優化，當然了這些由于日積月累的經驗總結出的選到規則也是對刀具進行優化的結果。
在數控車床加工中，加工中心的刀具種類十分繁雜，對于刀具的選擇除了加工工件的形狀裝夾方式的考慮外，還要充分考慮加工效率和加工精度等等。
另外，鉆頭的選擇主要是依據工件的材料鉆削工藝以及刀柄結構形式。具有標準直徑的鉆頭根據實際的加工需要再對刀刃進行打磨，可以磨成N、s 、x 等等各種形狀。當機床在在自動執行鉆孔程序過程中，往往會出現機床切屑的纏繞導致堵塞的情況，嚴重時會導致鉆頭折斷，所以可以在鉆頭刃磨時在后刀面上磨分屑槽，深度設定為進給量的4-5 倍。
對于粗鏜刀的選擇主要考慮鏜桿剛性以及刀頭能承受的切削量，刀頭材料選用硬質合金，若加工要求高，還可以選擇立方氮化硼或人造金剛石的刀頭，當然后者的造價也是相當可觀的。
在實際操作中對于小于12mm直徑的孔，可以使用稍加刃磨的鍵槽銑刀這樣可以使粗糙度和位置精度有所提高，當孔的加工直徑較大時，且鏜刀的可選擇性比較少，就可以選用立銑刀，缺點是這種道具對于機床的精度要求很高。
3.結語
數控機床在機械加工中的地位一直很高，為了不斷優化其加工性能，刀具的模塊化進程的腳步越來越快。數控編程人員應該熟悉對刀具的選擇原則，從而使得零件的加工質量有所保證，使得數控機床的加工優勢更加明顯，從而提高企業效益以及生產水平。
參考文獻：
[1]李家杰等.數控機床編程與操作實用教程[M].東南大學出版社，2005.
數控刀具范文4
在20世紀，六七十年代，提出了刀具補償的概念，通過刀具補償，來減少編程人員的失誤，依據刀具理論、實際路線來設計編程，進而提高編程的效率。在使用刀具補償概念時，對于編程人員，往往依據工件的輪廓、尺寸來設計編程，最終建立、執行刀補。在這之后，由數控系統自行計算、調整刀位點，從而促進工作效率的提高。隨著科學技術的發展，對刀具補償的研究越來越深入，尤其把其應用到實踐之中，對于刀具補償，積極發揮好的作用在數控加工中，其補償方式很多，包括:單一補償、刀具長度補償、刀具半徑補償等。對于這些補償方式，一旦積極有效地運用在加工過程中，能夠很好地解決刀具出現的軌跡問題，提高加工的效率［1］。
2刀具補償在數控加工中的作用
在數控加工中，使用刀具補償，從其基本的原理、應用原則開始分析，以及結合工作經驗來提高刀具補償的應用效果。尤其需要了解在數控加工中刀具補償的功能、從而促進實際應用的成效，根據刀具補償的指令、使用等特點，來實施對應的刀補方式。
2．1刀具長度補償在數控加工中的作用
對于數控加工，往往依據加工工件的要求、需要等，更換刀工指令，進而選取適宜的刀具完成加工，而刀具的長度會隨時發生改變。隨著刀具長度的變化，改變了非基準刀位點的起始位置，也改變了基準刀位點的起始位置，使其不能重合，所以，需要改變刀具的長度，進行適當的處理，減少零件報廢，或撞刀等問題出現。通過實施刀具長度補償，減少不必要問題的出現，以及提高編程、加工的效率。在使用刀具長度補償，確保刀具以垂直的方向落在刀平面上，最多偏移一個刀具長度的修正值，因此，在具體數控的編程過程中，一般不用分析刀具的長度。對于刀具長度補償，還用來調整不同規格的刀具，或刀具的磨損，通過刀具長度補償指令，來補償刀具的改變，減少重新調整刀具的工作量。
2．2刀具半徑補償在數控加工中的作用
在數控加工過程中，其原則為“刀具相對于工件運動”，而在編程時，往往引進刀具半徑補償，依據刀具的大小，結合工件的輪廓，來使用刀具，即自己運轉而偏離輪廓一定距離，即一個刀具的半徑，減少出現多切問題。對于數控加工，往往在精度、效率、質量等方面提出要求，所以，對于數控編程、操作人員，應準確把握刀具半徑補償的定義、使用的方法。尤其刀具半徑補償值的設置要合理，確保加工的精度。對于刀具半徑補償，應結合理論輪廓編程來進行，通過使用刀具半徑補償概念，提高編程的效率。一般而言，刀具半徑補償僅僅用在銑刀類的刀具方面，依據工件尺寸進行編程，接著，以刀具半徑為主，把其放在半徑補償的儲存器中，在此后的加工中通過更改刀具半徑補償值來實現加工［2］。
2．3刀具補償在數控加工中的技巧
為了很好地使用刀具補償概念，需要準確把握刀具補償的使用技巧，進而提高工作的效率。首先，分析刀具長度補償，在其指令的使用中，應確定出正負補償，及偏置量。對于正負補償量，要依據Z軸的方向來得出，比如，在編程原點的Z坐標的正方向，作為刀具的刀位點，在這時，往往使用負補償，即G44。而補償功能代號H，其后的兩位數字，往往用來代表一定數值，即刀具補償的寄存器地址，具體指存放刀具長度的補償值，把主軸的軸端中心當作起刀點，使用的刀具要離開軸端的偏置量，即長度為H。這樣，杜絕指令使用出現錯誤，杜絕加工事故的發生，達到使用刀具補償的目的。對于刀具長度補償指令，往往隨著刀具位置的變化而變化，所以，隨著坐標的改變，來改變工件的坐標系，重新構建一個新的坐標系，在新的工件坐標系中，把加工程序中的Z坐標值引入進來，在這樣的方式下，使得刀具長度補償的計算簡單化，促進工作編程。對于刀具半徑補償，首先，分析一下刀具半徑補償的功能、刀具的選擇，刀具路徑的確定等，以“少吃快走”為思想進行加工，利于加工的效率。另外，在加工中，需要及時更改自己的思維方式加工典型工件，提高加工的效率。而刀具半徑補償的應用技巧，要求數控加工人員根據自己的實際工作，不斷分析總結經驗，從而利于刀具半徑補償概念的使用［3］。
3刀具補償應用中的注意事項
在數控加工中，往往使用刀補功能，這就需要從以下幾點開始注意。其一，在建立，及取消刀補時，需要把握好刀具，即使其在刀補平面內完成運動。其二，使用刀具補償時，把握好刀具運動的方向，杜絕加工方向出現錯誤，引起工件的浪費。另外，對于刀具補償的指令，在具體應用中，必須以一定程序進行，即先下刀，再建立刀補、以及在抬刀后，取消刀補程序，確保刀補信息的充分、依據程序計算等。尤其杜絕出現抬刀前取消刀補，因為這樣造成零件的報廢。其三，在抬刀后，取消刀補，這樣一來，使得刀具與工件距離遠，杜絕刀具發生多切情況。
4結論
總而言之，對于現代數控加工，涉及刀具補償概念，通過使用這個概念，利于加工工作的進行，提高加工的效率。只有合理利用刀具補償，才能夠增加加工的效率，同時，還能有效減少加工的工作量，以及減少計算的錯誤率等。同時，通過使用刀具補償功能，利于加工的進行，解決刀具的磨損，發揮更大的功效。尤其更改刀具補償常量、變量，能夠更改傳統刀補加工中常量、變量，進而提高刀補加工的功能，在具體加工中，不斷積累經驗、根據刀具補償原理、概念，有效使用此類方法，不斷豐富數控加工中刀補應用技巧、促進數控加工效率的提高。
作者:運庚丹 單位:錦西工業學校
參考文獻:
［1］張愛兵．淺談刀具半徑補償的應用［J］．河南科技，2014(12)．
數控刀具范文5
【關鍵詞】刀具半徑補償；刀具長度補償
1.刀具半徑補償
1.1刀具半徑補償的概念
在數控銑床上進行輪廓加工時，由于刀具半徑的存在，刀具中心的運動軌跡并不等于實際輪廓軌跡。在加工時，刀具中心偏移零件輪廓表面一個刀具半徑值。這種自動偏移計算稱為刀具半徑補償。應用刀具半徑補償功能，只需按工件輪廓進行編程，其后將刀具半徑值輸入存儲器中，執行程序時，系統會自動計算刀具中心軌跡，進行刀具半徑補償，從而加工出符合要求的工件形狀，當刀具半徑發生變化時也無需更改加工程序。
1.2刀具半徑補償在數控銑床中的應用
刀具半徑補償指令是按照半徑值來確定補償量大小的，不管實際使用刀具半徑值的大小，因此，改變刀補值能實現零件的粗加工、半精加工和精加工。
按實際輪廓尺寸計算編程，避免了刀具中心軌跡的繁瑣計算過程，而系統根據輸入半徑值偏移刀具中心運行軌跡加工。通過改變刀具半徑補償值的大小來實現同一程序，同一把刀具的粗、精加工。使編程工作量大大簡化。
如圖1所示：刀具半徑補償粗、精加工應用舉例。其程序如下：
圖1 刀具半徑補償實例
01234（主程序） X50Y30；
…………… G0Z0；
G01Z-5F10（選用￠16槽銑刀）； X-30；
M98P01；（D1為8.2） Y-30；
G0Z5； X30；
M98P02； （D2為8.2） Y30；
M05； G40X50Y0；
M03S800； M99；
X50Y30； 02（內輪廓子程序）
G0Z0； X0Y0；
G01Z-5F10（選用￠16槽銑刀） G0Z0；
M98P01；（D1為7.9） G1Z-5F10；
G0Z5； G41X20Y0D2；
M98P02；（D1為7.9） G03X20Y0I-20F60；
M30； G01G40X0Y0；
01（外輪廓子程序） G0Z5；
G42X30Y30D1F60； M99；
1.3使用刀具半徑補償應注意的問題
（1）用刀具半徑補償指令前，應先將半徑補償值存入偏置寄存器中，否則補償無效。
（2）一般情況下，刀具半徑補償量應為正值，如果補償值為負，則G41和G42正好相互替換。
（3）在加工完成后必須用C40指令將補償狀態取消，使銑刀的中心點回復到實際的坐標點上。
2.刀具長度補償
2.1刀具長度補償的概念
由于零件結構的不同，在加工時有時需用幾把刀具才能完成，而每把刀具的長度不一定相同，再者加工過程中，刀具的磨損或換刀等其它原因引起刀具長度發生變化時，使用刀具長度補償指令，可以不必通過重新調整刀具或重新對刀，而是通過刀具長度補償來補償長度方向的誤差讓機床達到程序中的指定位置。
圖2 刀具長度補償
G43為刀具長度正補償指令；G44為刀具長度負補償指令；如圖2所示，當執行G43指令時，Z實際值等于Z指令值與長度補償寄存器中的補償值相加，相當于把刀具抬起一個長度補償值的高度。執行G44指令時，Z實際值等于Z指令值與長度補償寄存器中的補償值相減，相當于把刀具向下伸長一個長度補償值的高度。
其次，刀具長度補償值可以是正值，也可以是負值。使用G43指令中對應的補償值設為負值時，相當于G44指令中對應的補償值設為正值的效果。使用G44指令中對應的補償值設為負值時，相當于G43指令中對應的補償值設為正值的效果。
2.2刀具長度補償在數控銑床中的應用
2.2.1刀具長度補償功能可以實現對零件深度尺寸的精確控制
如原點在工件上表面，編程中可以在Z軸移動到Z3.0過程中運用刀具長度補償指令，加工前設置G54坐標系，H01中不設置補償量，在實際測量尺寸后，把高度誤差值設置在H01對應的寄存器位置，重新運行一次程序即可實現對零件深度尺寸的精確控制。
2.2.2利用刀具長度補償可以實現分層加工
如某一零件要加工深度為16mm，實際加工過程中，考慮到保護刀具及機床剛度等因素，需要分層加工，如每層加工4mm深度，可以在下刀到Z-16的程序段中建立G43的長度補償，即G01 G43 Z-16 H01 F100；設定G54坐標系中的對刀值，在第一層加工中，將H01中的值設置為12，在第二層加工中，將H01中的值設置為8，在第三層加工中，將H01中的值設置為4，在第四層加工中，將H01中的值設置為0。
2.2.3利用刀具長度補償可以減少對刀次數
當某一零件需要多把刀而共用一個刀柄或多把刀分別裝在同一規格的刀柄上時，以第一把刀為基準，測量并記錄刀位點與刀柄端部距離，當用第二把刀時，測量第二把刀刀位點與刀柄端部距離，與第一把刀進行比較，在用第二把刀的時候程序中用刀具長度補償指令，并將兩把刀與刀柄端部的距離之差值作為補償量，只要工件沒有重新裝夾，第二把刀仍然可以用第一把刀對刀設置的G54坐標系。
2.3使用刀具長度補償應注意的問題
（1）應用刀具長度補償指令前，應先將長度補償值存入刀長偏置寄存器中，否則補償無效。
（2）為方便起見，可先確定一把基準刀，然后將各把刀的實際長度作為刀長補償值存人寄存器，數控系統執行刀具長度補償指令時，會自動計算各把刀之間的偏置值，從而實現正補償或負補償。
（3）在程序命令方式下，可以通過修改刀具長度偏值寄存器中的值達到控制切削深度的目的，而無須修改零件加工程序。
3.結語
刀具補償功能在數控銑削中有著非常重要的作用，掌握使用刀補時應注意的問題和靈活、合理地運用刀具補償并結合其原理正確編制程序是保證數控加工有效性、準確性的重要因素。實踐證明，在數控加工過程中，通過修改刀具半徑補償參數就可以控制輪廓尺寸，使用刀具長度補償功能就可以控制Z向尺寸精度。同時，刀具因磨損或加工中需要更換刀具而引起的半徑和長度改變后，不必重新對刀，不必重新修改程序，只需正確設置對應的補償值即可，極大地方便了程序編制和工件的加工。 [科]
【參考文獻】
數控刀具范文6
一、刀具半徑補償
1.刀尖點的確定
刀尖的基本形式與應用
為什么要使用刀具半徑補償？這是因為假想刀尖與刀尖圓弧半徑不重合所引起的。在理想狀態下，我們總是將尖形車刀的刀位點假想成一個點，該點即為假想刀尖點。在對刀和編程時我們都是以假想刀尖點進行對刀和編程。但在實際加工中的刀具，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一個理想的點，而是一段圓弧組成。也就引起了假想刀尖與刀尖圓弧半徑不重合。（如：圖1所示）切削加工對刀時是以刀尖點A來切削端面，以刀尖點B來車削外圓面形成的一個假想刀尖點O，如果沒有刀尖圓弧半徑補償，在車削錐面或圓弧時，就會產生欠切或過切現象。
2.過切和欠切現象分析
采用圓弧刃車刀在不使用刀尖圓弧半徑補償功能的情況下，加工工件會出現如圖二所示的幾種誤差情況。加工圓錐面時，對圓錐錐度不會產生影響，但對錐度起點和終點長度會產生影響。加工圓弧時，會對圓弧的圓度及圓弧半徑產生影響。
3.半徑補償應用
（1）從圖1可知：在實際加工中，理想刀尖O實際是由Z軸方向刀尖和X軸方向刀尖位置相交形成的理想點，而實際是一個圓弧段組成。在生產中，編程時若以刀尖圓弧中心編程，可避免過切和少切的現象，但計算刀位點比較麻煩，并且如果刀尖圓弧半徑值發生變化，還需改動程序。所以為了減少工人的計算量，在數控車床系統中添加了自己動刀具半徑補償功能。指令如下：
G40：取消刀尖半徑補償
G41：刀具半徑左補償
G42：刀具半徑右補償
在判別刀尖圓弧補償方向時，站在刀具路徑上，沿切削方向從Y軸正向負觀察刀具所處的位置，在工件的左側用G41在工件的右側用G42指令。
（2）使用刀尖半徑補償指令時應注意下列幾點：
①刀尖半徑補償只能在G00或G01的運動中建立或取消。即G41、G42和G40指令只能和G00或G01指令一起使用，且當輪廓切削完成后要用指令G40取消補償。另外，刀具建立與取消軌跡的長度距離還必須大于刀尖半徑補償值，否則，系統會產生刀具補償無法建立的情況。
② 工件有錐度或圓弧時，必須在精車錐度或圓弧前一程序段建立半徑補償，一般在切入工件時的程序段建立半徑補償。
③建立刀尖半徑補償后，在Z軸的移動量必須大于其刀尖半徑值；在X軸的移動量必須大于2倍刀尖半徑值，這是因為X軸用直徑值表示的緣故。
④G41或G42必須與G40指令成對使用。
（3）刀尖方位的設置。車刀形狀很多，使用時安裝位置也各不相同，，因此要正確建立假想刀尖的刀尖方向（即對刀點是刀具的哪個位置）。是由刀具的移動方向來確定假想刀尖號。需特別注意，即使是同一刀尖方向在不同坐標系（后刀座坐標系與前刀座坐標系）表示的刀位點也是不一樣的。刀位碼有1―9個，其中0，9刀位點為刀尖圓弧中心與假想刀尖點重疊時的情況。如圖三所示。圖三a所示為后置刀架的刀位碼。圖三b所示為前置刀架刀位碼。圖中說明了刀尖與刀位點的關系，箭頭終點是假想刀尖。
（4）刀尖半徑補償的實現過程。實現刀尖半徑補償要經過3個步驟：刀補建立、刀補進行和刀補撤銷
刀補建立：刀補的建立指刀具從起點接近工件時，車刀圓弧刃的圓心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏聽偏信離一個偏置量的過程。注意該過程實現必須與G00和G01在一起才有效。
刀補進行：一旦刀補建立則一直維持，直至G40指令出現。在刀補進行期間，刀尖圓弧中心軌跡始終偏離編程軌跡一個刀尖半徑的距離。
刀補取消：刀具離開工件，車刀圓弧刃的圓心軌跡過渡到與編程軌跡重合的過程稱為刀補取消。通過G40來執行。且此時的移動也只能用G00或G01。
