浅谈数控车床刀尖圆弧半径补偿的应用

    摘 要：本文介绍了数控车床的刀尖圆弧半径补偿功能，以及它在数控车削中的作用。通
过对刀尖圆弧半径补偿指令的应用的分析，

 说明了刀尖圆弧半径补偿在数控车削编程加工

中的正确使用方法。
　　关键词：数控车床

 车削加工 刀尖圆弧半径补偿

　　在数控车削编程过程中，一般不考虑刀具的长度与刀尖圆弧半径，只将所使用的车刀
刀尖假想成一个点，在对刀时也是以假想的刀尖进行对刀。但任何一把车刀，不论制造或刃
磨得如何锋利，在其刀尖部分都会存在一个刀尖圆弧，即刀尖不是一个点，而是一段圆弧。
　　为了保证零件加工尺寸的准确性，一般数控车床都具有刀具补偿功能，为编制程序和
加工零件提供了方便。有刀具补偿功能的数控车床，编程时不需要计算刀具中心的运动轨迹，
只按零件轮廓编程。在加工中根据实际使用的刀具尺寸，自动调整各坐标轴的移动量，确保
实际加工轮廓和编程轨迹完全一致。
　　使用刀尖圆弧半径补偿指令，并在控制面板上手工输入刀尖圆弧半径，数控装置便能
自动地计算出刀具中心轨迹，并按刀具中心轨迹运动。即执行刀尖圆弧半径补偿后，刀具自
动偏离工件轮廓一个圆弧半径值，从而加工出所要求的工件轮廓。
　　一、刀尖圆弧半径补偿指令
　　

1.指令格式

　　

G41 G01/G00 X_ Z_ F_； （刀尖圆弧半径左补偿）

　　

G42 G01/G00 X_ Z_ F_； （刀尖圆弧半径右补偿）

　　

G40 G01/G00 X_ Z_ F_； （取消刀尖圆弧半径补偿）

　　

2.指令说明

　　

G41 为刀具半径左补偿，即刀具沿工件左侧运动时的半径补偿；

　　

G42 为刀具半径右补偿，即刀具沿工件右侧运动时的半径补偿；

　　

G40 为刀具半径补偿取消，使用该指令后，G41、G42 指令无效。

　　

G40 必须和 G41 或 G42 成对使用。

　　二、刀尖方位的确定
　　数控车床采用刀尖圆弧半径补偿进行加工时，如果刀具的刀尖形状和切削时所处的位
置不同，那么刀具的补偿量和补偿方向也不同。根据各种刀尖形状及刀尖位置的不同，数控
车床的刀具切削沿位置共有

9 种。其中，前置刀架式数控车床和后置刀架式数控车床的刀具

切削沿位置各不相同。
　　具备刀具半径补偿功能的数控车床，除利用刀具半径补偿指令外，还应根据刀具在切
削时所处的位置，选择假想刀尖的方位。即除了输入刀尖圆弧半径外，还应输入假想刀尖相
对于刀尖圆弧中心的位置，这是由于内、外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同，切削时所
处的位置也不相同。
　　三、使用刀尖圆弧半径补偿时应注意的问题
　　第一，刀尖圆弧半径补偿的引入和取消应在不进行加工的空行程程序段上，且在

G00

或

G01 程序行上实施。不论这个命令是不是带圆弧插补，车刀不会正确移动，导致它逐渐

偏离所执行的路径。因此，刀尖半径补偿的命令应当在切削进程启动之前完成，并且能够防
止从工件外部起刀带来的过切现象。反之，要在切削进程之后用移动命令来执行偏置的取消。

　　第二，

G41、G42 指令不要重复规定，即在程序中前面有了 G41 或 G42 指令之后，不能

再直接使用

G41 或 G42 指令。若想使用，则须先用 G40 指令解除原补偿状态后，再使用

G41 或 G42，否则补偿就不正常了。