数控加工中的补偿方法

补偿（偏置）的概念在我们生活中应用很多，例如，汽车驾驶员在驾驶汽车绕过一块石头
的时候，他要让汽车靠石头的一边绕过石头，而且他要考虑到汽车是有一定宽度的，所以
让汽车中心线远离石头至少半个车宽的距离。在

20 世纪 60～70 年代的数控加工中没有补偿

的概念，所以编程人员不得不围绕刀具的理论路线和实际路线的相对关系来进行编程，容
易产生错误。补偿的概念出现以后很大地提高了编程的工作效率。

  

    在数控加工中有 3 种补偿：  
    刀具长度的补偿；  
    刀具半径补偿；  
    夹具补偿。 
    这三种补偿基本上能解决在加工中因刀具形状而产生的轨迹问题。下面是三种补偿在一般
加工编程中的应用。

  

一、刀具长度补偿：

 

    刀具长度的概念刀具长度是一个很重要的概念。我们在对一个零件编程的时候，首先要指
定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，而此坐标系只是一个工件坐标系，零
点一般在工件上。长度补偿只是和

Z 坐标有关，它不象 X、Y 平面内的编程零点，因为刀具

是由主轴锥孔定位而不改变，对于

Z 坐标的零点就不一样了。每一把刀的长度都是不同的，

例如，我们要钻一个深为

50mm 的孔，然后攻丝深为 45mm，分别用一把长为 250mm 的钻

头和一把长为

350mm 的丝锥。先用钻头钻孔深 50mm，此时机床已经设定工件零点，当换

上丝锥攻丝时，如果两把刀都从设定零点开始加工，丝锥因为比钻头长而攻丝过长，损坏
刀具和工件。此时如果设定刀具补偿，把丝锥和钻头的长度进行补偿，此时机床零点设定之
后，即使丝锥和钻头长度不同，因补偿的存在，在调用丝锥工作时，零点

Z 坐标已经自动

向

Z+（或 Z）补偿了丝锥的长度，保证了加工零点的正确。  

    刀具长度补偿的工作使用刀具长度补偿是通过执行含有 G43（G44）和 H 指令来实现的，
同时我们给出一个

Z 坐标值，这样刀具在补偿之后移动到离工件表面距离为 Z 的地方。另外

一个指令

G49 是取消 G43（G44）指令的，其实我们不必使用这个指令，因为每把刀具都

有自己的长度补偿，当换刀时，利用

G43（G44）H 指令赋予了自己的刀长补偿而自动取

消了前一把刀具的长度补偿。

  

刀具长度补偿的两种方式

  

    用刀具的实际长度作为刀长的补偿（推荐使用这种方式）。使用刀长作为补偿就是使用对
刀仪测量刀具的长度，然后把这个数值输入到刀具长度补偿寄存器中，作为刀长补偿。使用
刀具长度作为刀长补偿的理由如下：

  

    首先，使用刀具长度作为刀长补偿，可以避免在不同的工件加工中不断地修改刀长偏置。
这样一把刀具用在不同的工件上也不用修改刀长偏置。在这种情况下，可以按照一定的刀具
编号规则，给每一把刀具作档案，用一个小标牌写上每把刀具的相关参数，包括刀具的长
度、半径等资料，事实上许多大型的机械加工型企业对数控加工设备的刀具管理都采用这种
办法。这对于那些专门设有刀具管理部门的公司来说，就用不着和操作工面对面地告诉刀具
的参数了，同时即使因刀库容量原因把刀具取下来等下次重新装上时，只需根据标牌上的
刀长数值作为刀具长度补偿而不需再进行测量。