刀具半径补偿和子程序在数控铣削的应用探讨

    摘要： 文章结合教学实际，对刀具半径补偿和子程序的联合使用进行了积极的研究探索。
主要阐述了刀具半径补偿及子程序的概念与意义；并通过实例说明刀具半径补偿和子程序
在数控铣削中的重要应用。
　　关键词：

 刀具半径补偿；子程序；数控铣削

　　

0 引言

　　在数控铣床上加工工件轮廓时，由于刀具半径的存在，使得刀心轨迹和工件轮廓不重
合。如果编程人员根据工件轮廓编程，工件会被多切掉刀具的一个半径值。若在编程时候给
出刀心轨迹，其计算相当复杂，尤其当刀具磨损、重磨或换新刀而使刀具直径变化时，必须
重新计算刀心轨迹，修改程序既繁琐，又不易保证加工精度。为了简化编程，

CNC 可以在

相对于加工形状偏移一个刀具半径的位置运行程序，而直线与直线或直线与圆弧之间相交
处的过渡轨迹则由系统自动处理。事先把刀具半径值存在

CNC 刀具补偿列表中，刀具就能

根据程序调用不同的半径补偿值并沿着偏移加工形状一个刀具半径的轨迹运动，这个功能
称为刀具半径补偿功能。如图

1 所示。

　　当刀具补偿概念出现并应用到数控系统中后，编程人员就可以直接按照零件轮廓编程
即使刀具半径发生变化也无需更改变加工程序，使得编程工作大大简化。同时，如果零件轮
廓的深度较大时，可以将零件轮廓编写成子程序，利用主程序控制每次的加工深度，实现
轮廓的加工。实践证明，灵活应用刀具半径补偿功能和子程序，在数控加工中有着重要意义。
结合教学实际就刀具半径补偿和子程序在数控铣削加工中的应用进行探讨。
　　

1 刀具半径补偿的应用

　　

1.1 刀具半径补偿指令[2]

　　

1.1.1 建立刀补格式

　　

G17G18G19{G41/G42}{G00/G01}X■Y■X■Z■Y■Z■D■；

　　

1.1.2 取消刀补格式

　　

G17G18G19{G40}{G00/G01}X■Y■X■Z■Y■Z■；

　　其中，①在进行刀具半径补偿，必须用

G17、G18、G19 指定补偿是在哪个平面上进行

的。②

X、Y、Z 为所选插补平面内（G17、G18、G19）刀补建立或取消的终点。③ G41、G42 的

判断方法：处在补偿平面外另一根轴的正方向上，沿刀具的进给方向观察，当刀具处在轮
廓左侧时，称为刀具半径左补偿；当刀具处在轮廓右侧时，称为刀具半径右补偿。④执行
G41 或 G42 事先一定要将刀具半径补偿值存入参数表中，用 D 代码来制定偏置值，即 D00
—D99，由于 D00 的偏置值总是零，故 D00 往往不设定刀补；通过 D 代码数据正、负号的
不同，可实现

G41、G42 功能转换。

　　

1.2 刀具半径补偿在铣削编程中的应用

　　①刀具半径补偿模式的建立与取消只能在

G00 和 G01 指令模式下才有效，且刀具必须

要移动；完成后必须用

G40 取消。

　　②

G42 为刀具半径右补偿，铣削时对于工件将产生逆铣效果，常用于粗加工； G41 为

刀具半径左补偿，铣削时对于工件将产生顺铣效果，常用于精加工。
　　③使用刀具半径补偿功能，不需要修改程序，就可以用同一把刀进行粗加工和精加工
只需把精加工余量加到刀具半径补偿值中，先进行粗加工，然后修改刀具半径补偿值，去
掉加工余量，就可以进行精加工。即：