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1、数控机床加工数控机床加工(ji gng)程序编制基础程序编制基础第一页，共81页。2006.22006.2 第六节 数控机床(sh kn j chun)上的有关点 在数控机床中在数控机床中在数控机床中在数控机床中,刀具的运动是在坐标系中进行刀具的运动是在坐标系中进行刀具的运动是在坐标系中进行刀具的运动是在坐标系中进行的的的的.在一台机床上在一台机床上在一台机床上在一台机床上,有各种坐标系与零点有各种坐标系与零点有各种坐标系与零点有各种坐标系与零点.理解它理解它理解它理解它们对使用、操作机床以及编程都是很重要的。们对使用、操作机床以及编程都是很重要的。们对使用、操作机床以及编程都是很重要的。们对
2、使用、操作机床以及编程都是很重要的。数控机床最基本的有机床零件，机床参考点、数控机床最基本的有机床零件，机床参考点、数控机床最基本的有机床零件，机床参考点、数控机床最基本的有机床零件，机床参考点、工件工件工件工件(gngjin)(gngjin)零点，。以及刀架相关点，另零点，。以及刀架相关点，另零点，。以及刀架相关点，另零点，。以及刀架相关点，另外还有其他点。外还有其他点。外还有其他点。外还有其他点。一、机床原点一、机床原点一、机床原点一、机床原点 机床原点是指在机床上设置一个固定的点，机床原点是指在机床上设置一个固定的点，机床原点是指在机床上设置一个固定的点，机床原点是指在机床上设置一个固定
3、的点，即机床坐标系的原点，它在机床装配、调式时即机床坐标系的原点，它在机床装配、调式时即机床坐标系的原点，它在机床装配、调式时即机床坐标系的原点，它在机床装配、调式时就已确定下来了，是数控机床进行加工运动的就已确定下来了，是数控机床进行加工运动的就已确定下来了，是数控机床进行加工运动的就已确定下来了，是数控机床进行加工运动的基准参考点。在数控车床上，一般取在卡盘端基准参考点。在数控车床上，一般取在卡盘端基准参考点。在数控车床上，一般取在卡盘端基准参考点。在数控车床上，一般取在卡盘端面与主轴中心线交点处。如图面与主轴中心线交点处。如图面与主轴中心线交点处。如图面与主轴中心线交点处。如图1-191
4、-19所示，图中所示，图中所示，图中所示，图中O1O1即为机床原点。即为机床原点。即为机床原点。即为机床原点。第1页/共80页第二页，共81页。2006.22006.2在数控铣在数控铣床上，机床上，机床原点一床原点一般取在般取在X X、Y Y、Z Z三三个直线个直线(zhxin)(zhxin)坐标轴正坐标轴正方向的极方向的极限位置上，限位置上，如图如图1-201-20所示，图所示，图中中O1O1即为即为立式数控立式数控铣床的机铣床的机床原点。床原点。第2页/共80页第三页，共81页。2006.22006.2二、机床(jchung)参考点 许多数控机床（全功能型及高档型）都设有机床参考点，该点至
5、机床原点在其进给坐标轴方向上的距离在机床厂时已准备(zhnbi)确定，使用时可通过“寻找操作”方式进行确认。它与机床原点相对应，有的机床参考点与原点重合。它是机床制造商在机床上借助行程开关设置的一个物理位置，与机床原点相对位置是固定的，机床出厂之前由机床制造商精密测量确定。一般来说，加工中心的参考点为机床的自动换刀位置，如图1-21所示。第3页/共80页第四页，共81页。2006.2第4页/共80页第五页，共81页。2006.22006.2 机床原点实际上是通过返回（或称寻找）机床参考点机床原点实际上是通过返回（或称寻找）机床参考点来完成确定的。机床参考点的位置在每个轴上都来完成确定的。机床参
6、考点的位置在每个轴上都 是通过减速是通过减速行程开关粗定位，然后又编码器零位电脉冲（或称栅格零点）行程开关粗定位，然后又编码器零位电脉冲（或称栅格零点）精定位的。数控机床通电后，必须首先使各轴均返回各自精定位的。数控机床通电后，必须首先使各轴均返回各自(gz)(gz)参考点，从而确定了机床坐标系后，才能进行其他操参考点，从而确定了机床坐标系后，才能进行其他操作。机床参考点相对于机床原点的值是一作。机床参考点相对于机床原点的值是一 个可设定的参数值。个可设定的参数值。它由机床厂家测量并输入至数控系统中，用户不得改变。当它由机床厂家测量并输入至数控系统中，用户不得改变。当返回参考点的工作完成后，显
7、示器即显示出机床参考点在机返回参考点的工作完成后，显示器即显示出机床参考点在机床坐标系中的坐标值，此表明机床坐标系已经建立。床坐标系中的坐标值，此表明机床坐标系已经建立。值得注意的是不同数控系统返回参考点的动作、细节不值得注意的是不同数控系统返回参考点的动作、细节不同，因此当使用时，应仔细阅读有关说明。同，因此当使用时，应仔细阅读有关说明。第5页/共80页第六页，共81页。2006.22006.2三、刀架相关(xinggun)点 从机械上说，所谓寻找机床(jchung)参考点，就是使刀架相关点与机床(jchung)参考点重合，从而使数控系统得知刀架相关点在机床(jchung)坐标系中的位置。所
8、有刀具的长度补偿量均是刀尖相对该点长度尺寸，即为刀长。例如对车床类有X刀长Z刀长，对铣刀类有Z刀长 可采用机上或机外刀具测量的方法得每把刀具的补偿量。有些数控机床(jchung)使用某把刀具做为基准刀具，其他刀具的长度补偿均以该刀具做为基准，对刀则直接用基准完成。这实际上是把基准刀尖作为刀架相关点，其含义与上不同。但采用这种方式，当基准刀具出现误差或损坏时，整个刀库的刀具要重新摄制。第6页/共80页第七页，共81页。2006.22006.2四、装夹原点 除了上述三个基本原点以外，有的机床还有一个重要的原点，即装夹原点（fixture origin），用C表示。装夹原点常用见于带回转（或摆动）工
9、作台的数控机床或加工中心，一般是机床工作台上的一个固定点，比如(br)回转中心，与机床参考点的偏移量可通过测量，存人CNC系统的原点偏置寄存器（origin offset register）中，供CNC系统原点偏移计算使用。第7页/共80页第八页，共81页。2006.22006.2五、工件(gngjin)坐标系原点 在工件上坐标系上，确定工件轮廓在工件上坐标系上，确定工件轮廓(lnku)(lnku)的编程和计算原点，称为的编程和计算原点，称为工件坐标系原点，简称为工件原点，亦称编程原点。工件坐标系原点，简称为工件原点，亦称编程原点。在加工中，因其工件的装夹位置是相对于机床而固定的，所以工件坐在
10、加工中，因其工件的装夹位置是相对于机床而固定的，所以工件坐标系在机床坐标系中位置也就确定了。标系在机床坐标系中位置也就确定了。1 1数控机床上工件编程零点的确定数控机床上工件编程零点的确定为了编程方便，工件编程零点可根据计算机最方便的原则来确定某一点为了编程方便，工件编程零点可根据计算机最方便的原则来确定某一点为编程零点。如车削图为编程零点。如车削图1-22b1-22b所示的台阶轴工件，用机床的零点所示的台阶轴工件，用机床的零点MM编程时，编程时，车端面和各台阶长度是都要进行烦琐计算。车端面和各台阶长度是都要进行烦琐计算。第8页/共80页第九页，共81页。2006.2第9页/共80页第十页，共
11、81页。2006.22006.2如车削直径如车削直径(zhjng)36mm(zhjng)36mm端面时，编程如下端面时，编程如下 N0040 G00 X42.0 Z104.2N0040 G00 X42.0 Z104.2N0050 G01 X36.0 Z104.2N0050 G01 X36.0 Z104.2：在车直径在车直径36X1836X18台阶时，编程如下：台阶时，编程如下：N0040 G00 X36.0 Z106.2 N0040 G00 X36.0 Z106.2 N0050 G01 X36.0 Z86.2N0050 G01 X36.0 Z86.2：如工件以直径如工件以直径3636端面为零点
12、编程，亦就是将工件编程零点从机床端面为零点编程，亦就是将工件编程零点从机床(jchung)(jchung)零点零点MM偏置到直径偏置到直径3636端面端面WW（图（图1-22b1-22b）这样，编程时就方便多了。）这样，编程时就方便多了。N0040 G00 X42.0 Z0.0N0040 G00 X42.0 Z0.0N0050 G01 X0.0 Z0.0 N0050 G01 X0.0 Z0.0 第10页/共80页第十一页，共81页。2006.22006.2在车削直径在车削直径3681836818台阶时，编程如下：台阶时，编程如下：N0040 G00 X36.0 Z2.0N0040 G00 X3
13、6.0 Z2.0N0050 G01 X36.0 Z-18.0N0050 G01 X36.0 Z-18.0：从以上两例说明，当工件编程零点偏置以后从以上两例说明，当工件编程零点偏置以后(yhu)(yhu)，编程时方便多了。，编程时方便多了。但是，首先必须进行工件零点偏置设定。但是，首先必须进行工件零点偏置设定。2 2数控铣床类机床工件零点的确定数控铣床类机床工件零点的确定G92G92指令与指令与G54-G59G54-G59指令都是用于设定工件加工坐标系的，但它们在指令都是用于设定工件加工坐标系的，但它们在使用中是有区别的，使用中是有区别的，G92G92指令是通过程序来设定工件加工坐标系的，指令是
14、通过程序来设定工件加工坐标系的，G54-5-G59G54-5-G59指令是通过指令是通过CRT/MIDCRT/MID在设置参数方式下设定工件加工坐标在设置参数方式下设定工件加工坐标系的，一经设定，加工坐标原点在机床坐标系中的位置是不变的，它系的，一经设定，加工坐标原点在机床坐标系中的位置是不变的，它与大的当前位置无关，除非再通过与大的当前位置无关，除非再通过CRT/MIDCRT/MID方式更改。方式更改。第11页/共80页第十二页，共81页。2006.22006.2G92G92指令程序段只是设定加工坐标系，而不产生任指令程序段只是设定加工坐标系，而不产生任何动作；何动作；G54-G59G54-
15、G59指令程序段则可以和指令程序段则可以和G00 G01G00 G01指令组合在选定的加工坐标系中进行指令组合在选定的加工坐标系中进行(jnxng)(jnxng)位移。位移。用用G92G92确定工件坐标系确定工件坐标系 在编程中，一般是选工在编程中，一般是选工件或夹具上的某一点作编程零点，并以这一点作件或夹具上的某一点作编程零点，并以这一点作为零点，建立一个坐标系，这个坐标系是通常所为零点，建立一个坐标系，这个坐标系是通常所讲的工件坐标系。这个坐标系的原点与机床坐标讲的工件坐标系。这个坐标系的原点与机床坐标原点（机床零点）之间的距离用原点（机床零点）之间的距离用G92G92（EIAEIA代码中
16、代码中用用G50G50）指令进行）指令进行(jnxng)(jnxng)设定，即确定工件坐标设定，即确定工件坐标系原点距离刀具现在位置多远的地方。也就是以系原点距离刀具现在位置多远的地方。也就是以程序的原点为基准，确定刀具起始点的坐标值程序的原点为基准，确定刀具起始点的坐标值,并并把这个设定值存于程序存储器中把这个设定值存于程序存储器中,作为零件所有加作为零件所有加工尺寸的基准点工尺寸的基准点.因此在每个程序的开头都要设定因此在每个程序的开头都要设定工件坐标系，其标准编程格式如下所示：工件坐标系，其标准编程格式如下所示：G92 G92 X X X YX Y Y ZY Z Z Z第12页/共80页
17、第十三页，共81页。2006.22006.2 图图1-291-29为立式加工中心工件坐标系设定的示例。图中机床坐标系为立式加工中心工件坐标系设定的示例。图中机床坐标系原点（机械原点）是指刀具退刀到机床坐标系最远的距离点，在机床原点（机械原点）是指刀具退刀到机床坐标系最远的距离点，在机床出厂之前已经调好。并记录在机床说明书或编程手册出厂之前已经调好。并记录在机床说明书或编程手册(shuc)(shuc)之中，之中，供用户编程时使用。供用户编程时使用。图图1-301-30给出了用给出了用G92G92确定工件坐标系的过程。确定工件坐标系的过程。N1 G90 N1 G90 N2 G92 X6.0 Y6.
18、0 Z0N2 G92 X6.0 Y6.0 Z0：N8 G00 X0 Y0N8 G00 X0 Y0N9 G92 X4.0 Y3.0 N9 G92 X4.0 Y3.0 ：N13 G00 X0 Y0N13 G00 X0 Y0N14 G92 X4.5 Y-1.2N14 G92 X4.5 Y-1.2第13页/共80页第十四页，共81页。2006.2第14页/共80页第十五页，共81页。2006.22006.2用用G54-G59G54-G59确定确定 图图1-311-31给出了用给出了用G54-G59G54-G59确定确定工件坐标系的方法。工件坐标系的方法。工件坐标系的设定可采用输入每个坐标系距机工件坐标
19、系的设定可采用输入每个坐标系距机械械(jxi)(jxi)原点的原点的X X、Y Y、Z Z轴的距离（轴的距离（x,y,zx,y,z）来）来实现。在图实现。在图1-311-31中分别设定中分别设定G54G54和和G59G59时可用时可用下列方法：下列方法：G54G54时时 G59 G59时时 X-x1 X-x2 X-x1 X-x2 Y-y1 Y-y2 Y-y1 Y-y2 Z-z1 Z-z2 Z-z1 Z-z2 当工件坐标系设定后，如果在程序中写成：当工件坐标系设定后，如果在程序中写成：G90 G54 X30.0 Y40.0G90 G54 X30.0 Y40.0时，机床就会向预定的时，机床就会向预
20、定的G54G54坐标系中的坐标系中的A A点（点（30.030.0，40.040.0）处移动。）处移动。第15页/共80页第十六页，共81页。2006.22006.2第16页/共80页第十七页，共81页。2006.22006.2同样，当写成G90 G59 X30.0 Y40.0时，机床就会向预定的G59坐标系中的B点（30.0，40.0）处移动。（图1-32）另外，在用G54-G59方式时，通过G92指令编程后，也可建立一个新的工件加工(ji gng)坐标系。如图1-33中，在G54方式时，当刀具定位于XOY坐标平面中的（200，160）点时，执行程序段：G92 X100.0 Y100.0就由
21、向量A偏移产生了一新的工件坐标系 XOY坐标平面，这时，向量A再偏移到XOY坐标平面时，应用：G92 X-100.0 Y-100.0程序段。程序零点的选择原则是：第17页/共80页第十八页，共81页。2006.22006.2l l应使编程零点与工件的尺寸基准重合。应使编程零点与工件的尺寸基准重合。l l应使编制数控程序时的运算最为简单，避免出现应使编制数控程序时的运算最为简单，避免出现尺寸链计算误差。尺寸链计算误差。l l引起的加工误差。引起的加工误差。l l编程零点应选择在容易找正，正加工过程中便于编程零点应选择在容易找正，正加工过程中便于测量的位置。测量的位置。l l六、程序起点六、程序起
22、点(qdin)(qdin)l l指刀具（或工作台）按加工程序执行时的起点指刀具（或工作台）按加工程序执行时的起点(qdin)(qdin)。数控车床常用这一点作为换刀点。我。数控车床常用这一点作为换刀点。我们以数控车床为例来介绍。们以数控车床为例来介绍。l l程序起点程序起点(qdin)(qdin)的设定方法的设定方法第18页/共80页第十九页，共81页。2006.22006.2（1）坐标原点设置在卡盘端面 如图1-34a所示，例如：G50 X85.0 Z210.0 /*将刀尖当前位置的坐标值设定为工件坐标系中的一点（85.0，210.0）（2）坐标原点设定在零件右端面如图1-34b所示，例如：
23、G50 X85.0 Z90.0 在这种情况下，如果设置指令(zhlng)写成：G50 X0 Z0则编程坐标系的原点。数控系统不同程序起点的设置指令(zhlng)也不同，有的数控机床的系统用G92来代替G50.第19页/共80页第二十页，共81页。2006.2第20页/共80页第二十一页，共81页。2006.22006.2返回换刀点（即程序起点）某数控系统规定了四种退刀方式，如图1-35所示。G24是X向退刀到换刀点，G25仅Z轴退刀到换刀点，G26是G24和G25的综合，即先X向退到换刀点再Z向退到换刀点。G27是G24和G25的综合。G24 G26适合于外圆加工，G25 G27适合于内孔加工
24、。数控系统不同返回程序起点的指令不同，有的数控系统只用G27 G28来执行上述(shngsh)的G24 25功能，这种返回方式主要针对数控车床。第21页/共80页第二十二页，共81页。2006.2第22页/共80页第二十三页，共81页。2006.22006.2第七节 刀具(doj)补偿功能 数控机床在切削过程中不可避免地存在刀具磨损数控机床在切削过程中不可避免地存在刀具磨损(m sn)(m sn)问问题题,譬如钻头长度变短譬如钻头长度变短,铣刀半径变小等铣刀半径变小等,这时加工出的工件尺寸也这时加工出的工件尺寸也随之变化随之变化.如果系统功能中有刀具尺寸补偿功能如果系统功能中有刀具尺寸补偿功能
25、,可在操作面板上可在操作面板上输入相应的修正值输入相应的修正值,使加工出的工件尺寸仍然符合图样要求使加工出的工件尺寸仍然符合图样要求,否则否则就得重新编写数控加工程序就得重新编写数控加工程序.有了刀具尺寸补偿功能后，使数控编有了刀具尺寸补偿功能后，使数控编程大为简便程大为简便,在编程时可以完全不考虑刀具中心轨迹计算在编程时可以完全不考虑刀具中心轨迹计算,直接按直接按零件轮廓编程零件轮廓编程.启动机床加工前启动机床加工前,只需要输入使用刀具的参数只需要输入使用刀具的参数,数数控系统会控系统会 自动计算出刀具中心的运动轨迹坐标自动计算出刀具中心的运动轨迹坐标,为编程人员减轻为编程人员减轻了劳动强度
26、了劳动强度.另外另外,试切和加工中工件尺寸与图样要求不符合时试切和加工中工件尺寸与图样要求不符合时,可借助相可借助相应的补偿加工出合格的零件应的补偿加工出合格的零件.刀具尺寸补偿通常有三种刀具尺寸补偿通常有三种:刀具位置刀具位置补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿。补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿。第23页/共80页第二十四页，共81页。2006.22006.2刀具位置补偿（主要应用于车床）刀具位置补偿（主要应用于车床）当采用不同尺寸的刀具加工当采用不同尺寸的刀具加工 同一轮廓同一轮廓(lnku)(lnku)尺寸的零件，或尺寸的零件，或同一名义尺寸的刀具因换刀重调、磨损以及切削力使工件同一名义尺寸
27、的刀具因换刀重调、磨损以及切削力使工件 、刀、刀具机床变形引起工件尺寸变化时，为加工出合格的零件必须进行具机床变形引起工件尺寸变化时，为加工出合格的零件必须进行刀具位置补偿。刀具位置补偿。如图如图1-361-36所示，车床的刀架装有不同尺寸的刀具。设图示刀架的所示，车床的刀架装有不同尺寸的刀具。设图示刀架的中心位置中心位置P P为各刀具的换刀点，并一为各刀具的换刀点，并一1 1号刀具的刀尖号刀具的刀尖B B点为所有刀点为所有刀具的编程起点。当具的编程起点。当1 1号刀具从号刀具从B B点运动到点运动到A A点时其增量值为点时其增量值为UBA=XAX1UBA=XAX1 WBA=ZA-Z1 WBA
28、=ZA-Z1 当当2 2号刀具加工时，号刀具加工时，2 2号刀具的刀尖在号刀具的刀尖在C C点位置，要想运用点位置，要想运用A A、B B点的坐标值来实现从点的坐标值来实现从C C点到点到A A点的运动，就必须知道点的运动，就必须知道B B点到点到C C点的点的坐标差值，利用这坐标差值，利用这 差值对差值对B B到到A A的位移量进行修正，就能实现从的位移量进行修正，就能实现从C C到到A A的运动。为此，将的运动。为此，将B B点（作为基准刀尖位置）点（作为基准刀尖位置）对对C C点的位置点的位置差值用以差值用以C C为原点的直角坐标系为原点的直角坐标系I I、K K来表示（如图来表示（如图
29、1-361-36所示）。所示）。第24页/共80页第二十五页，共81页。2006.2第25页/共80页第二十六页，共81页。2006.22006.2当从当从C C到到A A时时 UCA=UCA=（XAX1XAX1）+I+I WCA=WCA=（ZA-Z1ZA-Z1）+K+K式中式中I I 、K K分别为分别为X X轴、轴、Z Z轴的刀补量，可由键盘输轴的刀补量，可由键盘输入数控系统。由上式可知，从入数控系统。由上式可知，从C C到到A A的增量值等于从的增量值等于从B B到到A A的增量值加上刀补值。的增量值加上刀补值。当当2 2号刀具加工结束时，刀架中心位置必须回到号刀具加工结束时，刀架中心位
30、置必须回到P P点，点，也就是也就是2H2H号刀的刀尖必须从号刀的刀尖必须从A A点回到点回到C C点，但程序点，但程序(chngx)(chngx)是以回到是以回到B B点来编制，只给出了点来编制，只给出了A A到到B B的增量，的增量，因此，也必须用刀补值来修正因此，也必须用刀补值来修正UCA=UCA=（X1XAX1XA）-I-I、WCA=WCA=（Z1-ZAZ1-ZA）-K-K从以上分析可以看出，数控系统进行刀具位置补偿，从以上分析可以看出，数控系统进行刀具位置补偿，就是用刀补值对刀补建立程序就是用刀补值对刀补建立程序(chngx)(chngx)大的增量值进大的增量值进行加修正，对刀补撤消
31、的增量值进行减修正。行加修正，对刀补撤消的增量值进行减修正。第26页/共80页第二十七页，共81页。2006.22006.2这里的这里的1 1号刀是标准刀，我们只要在加工前输入与标准刀号刀是标准刀，我们只要在加工前输入与标准刀的差的差I I、K K就可以了。在这种情况下，标准刀磨损后，就可以了。在这种情况下，标准刀磨损后，整个刀库中的刀补都要改变。为此，有的数控系统要求整个刀库中的刀补都要改变。为此，有的数控系统要求(yoqi)(yoqi)刀具位置补偿的基准点为刀具相关点。因此，刀具位置补偿的基准点为刀具相关点。因此，每把刀具都要输入每把刀具都要输入I I、K K，其中，其中I I、K K是刀
32、尖相对刀是刀尖相对刀具相关点的位置差（如图具相关点的位置差（如图1-371-37所示），即图中的所示），即图中的QQ、L L。指令方式指令方式T 01 01T 01 01在字母在字母T T后用后用4 4位数来表示位数来表示T T功能，前两位表示刀架的刀位功能，前两位表示刀架的刀位号，后两位表示刀具补偿号。号，后两位表示刀具补偿号。刀位号刀位号T01T01 T T0101 T12 T12 T T1212 T T00 /*00 /*取消取消号刀上的刀具补偿号刀上的刀具补偿第27页/共80页第二十八页，共81页。2006.2第28页/共80页第二十九页，共81页。2006.22006.2 程序举例：
33、程序举例：G50 X250.0 Z180.0 G50 X250.0 Z180.0 T 01 01 T 01 01 G00 X100.0 Z1G00 X100.0 Z1 G01 X200.0 F0.3 G01 X200.0 F0.3 T0100 /*T0100 /*取消刀补取消刀补 M02M02 说明说明 加工完成之后要将刀补取消，刀补号加工完成之后要将刀补取消，刀补号0000为取消刀具位置补偿。为取消刀具位置补偿。坐标系变换之后，补偿坐标及补偿值也需改变。坐标系变换之后，补偿坐标及补偿值也需改变。刀具补偿号中记录的是刀位点相对于刀架相关点或标准刀的两个尺寸，有刀具补偿号中记录的是刀位点相对于刀
34、架相关点或标准刀的两个尺寸，有的系统另设一存储器存入刀位点需微调的数值，此值试切后手动输入。的系统另设一存储器存入刀位点需微调的数值，此值试切后手动输入。用用T T代码对刀具进行代码对刀具进行(jnxng)(jnxng)补偿一般是在换刀指令后第一个含有移动补偿一般是在换刀指令后第一个含有移动指令（指令（G00 G00、G01G01等）的程序段中进行等）的程序段中进行(jnxng)(jnxng)，而取消刀具的补偿则，而取消刀具的补偿则是在加工完该刀的工序后，返回换刀点的程序段中进行是在加工完该刀的工序后，返回换刀点的程序段中进行(jnxng)(jnxng)的。的。第29页/共80页第三十页，共8
35、1页。2006.22006.2二、刀具长度补偿二、刀具长度补偿为了简化零件的数控加工编程，使数控程序与刀具形状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尺寸尽量无关，现代和刀具尺寸尽量无关，现代CNCCNC系统除了具有刀具半径系统除了具有刀具半径补偿功能以外，还具有刀具长度补偿（补偿功能以外，还具有刀具长度补偿（tool length tool length compensationcompensation）功能。刀具长度补偿使刀具垂直于走刀）功能。刀具长度补偿使刀具垂直于走刀平面（比如平面（比如XYXY平面，由平面，由G17G17指定）偏移指定）偏移(pin y)(pin y)一
36、个刀一个刀具长度修正值，因此在数控编程过程中，一般无需考虑具长度修正值，因此在数控编程过程中，一般无需考虑刀具长度。刀具长度。刀具长度补偿要视情况而定。一般而言，刀具长度补偿刀具长度补偿要视情况而定。一般而言，刀具长度补偿对于二坐标和三坐标联动数控加工是有效的，但对于刀对于二坐标和三坐标联动数控加工是有效的，但对于刀具摆动的四、五坐标联动数控加工，刀具长度补偿则无具摆动的四、五坐标联动数控加工，刀具长度补偿则无效，在进行刀位计算时可以不考虑刀具长度，但后置处效，在进行刀位计算时可以不考虑刀具长度，但后置处理计算过程中必须考虑刀具长度。理计算过程中必须考虑刀具长度。第30页/共80页第三十一页，
37、共81页。2006.2第31页/共80页第三十二页，共81页。2006.22006.2刀具长度补偿在发生作用刀具长度补偿在发生作用(zuyng)(zuyng)前，必须先进行刀具参数前，必须先进行刀具参数的设置。设置的发有机内试切法、机内对刀法、机外对刀法的设置。设置的发有机内试切法、机内对刀法、机外对刀法和编程。和编程。有的数控系统补偿是刀具的实际长度与标准刀具的差，如图有的数控系统补偿是刀具的实际长度与标准刀具的差，如图1-38a1-38a所示。所示。有的数控系统补偿是刀具相对于相关点的长度，如图有的数控系统补偿是刀具相对于相关点的长度，如图1-38b1-38b、c c所示所示,其中其中1-
38、38c1-38c是圆弧刀的情况。是圆弧刀的情况。现在详细介绍如下。现在详细介绍如下。刀具长度补偿刀具长度补偿A A（图（图1-38a1-38a）G43/G44 Z H G43/G44 Z H 或或 G43/G44 H G43/G44 H根据上述指令，把根据上述指令，把Z Z轴移动指令的终点位置加上（轴移动指令的终点位置加上（G43G43）减去）减去（G44G44）补偿存储器设定的补偿值，由于把编程时设定的值）补偿存储器设定的补偿值，由于把编程时设定的值和实际加工所用的刀具长度值的差设定在偏置存储器中，无和实际加工所用的刀具长度值的差设定在偏置存储器中，无需变更程序便可以对刀具长度值的差进行补偿
39、，这里的偏置需变更程序便可以对刀具长度值的差进行补偿，这里的偏置又称为偏移，即进行补偿，以下皆同。又称为偏移，即进行补偿，以下皆同。第32页/共80页第三十三页，共81页。2006.22006.2由由G43G43、G44G44指令偏置方向，由指令偏置方向，由H H代码指定设定在偏置存代码指定设定在偏置存储器中的偏置量。储器中的偏置量。偏置方向偏置方向G43G43：+侧偏置侧偏置 G44 G44：-侧偏置侧偏置无论是绝对值指令还是增量指令，在无论是绝对值指令还是增量指令，在G43G43时程序中时程序中Z Z轴移轴移动指令终点的坐标动指令终点的坐标(zubio)(zubio)（设定在偏置存储器中）
40、中（设定在偏置存储器中）中加上加上H H代码指定偏置量，其最终计算结果的坐标代码指定偏置量，其最终计算结果的坐标(zubio)(zubio)值为终点。值为终点。Z Z轴的移动被省略时，可认为是下述的指令，轴的移动被省略时，可认为是下述的指令，偏置值的符号为偏置值的符号为“+”“+”时，时，G43G43时是在时是在“+”“+”方向移动一个方向移动一个偏置量，偏置量，G44G44是在是在“-”“-”方向移动一个偏置量。方向移动一个偏置量。G43/G44 G90 Z0 H G43/G44 G90 Z0 H 偏置值的符号为负时，分别变为反方向。偏置值的符号为负时，分别变为反方向。G43 G44G43
41、G44为模态为模态GG代码，直到同一组的其它代码，直到同一组的其它GG代码出现之前均有效。代码出现之前均有效。第33页/共80页第三十四页，共81页。2006.22006.2（2 2）指定偏置）指定偏置(pin zh)(pin zh)量量由由H H代码指定偏置代码指定偏置(pin zh)(pin zh)号。程序中号。程序中Z Z轴的指令值减去或加上与指定偏置轴的指令值减去或加上与指定偏置(pin zh)(pin zh)号相对应（设定在偏置号相对应（设定在偏置(pin zh)(pin zh)量存储器中）的偏置量存储器中）的偏置(pin zh)(pin zh)量。量。偏置偏置(pin zh)(pi
42、n zh)号可指令为号可指令为H00-H200H00-H200。包括用于刀具半径补偿的。包括用于刀具半径补偿的D D代码共代码共200200个。个。偏置偏置(pin zh)(pin zh)量与偏置量与偏置(pin zh)(pin zh)号相对应，由号相对应，由CRT/MIDCRT/MID操作面板预先输入操作面板预先输入在存储器中。在存储器中。与偏置与偏置(pin zh)(pin zh)号号0000即即H00H00相对应的偏置相对应的偏置(pin zh)(pin zh)量，始终意味着零。不量，始终意味着零。不能设定与能设定与H00H00相对应的偏置相对应的偏置(pin zh)(pin zh)量。
43、量。（3 3）取消刀具长度补偿）取消刀具长度补偿 指令指令G49G49或者或者H00H00取消偏置取消偏置(pin zh)(pin zh)。一旦设定了。一旦设定了G49G49或者或者H00H00，立刻取消偏置，立刻取消偏置(pin zh)(pin zh)。变更偏置变更偏置(pin zh)(pin zh)号及偏置号及偏置(pin zh)(pin zh)量时，仅变更新的偏置量时，仅变更新的偏置(pin zh)(pin zh)量，量，并不把新的偏置并不把新的偏置(pin zh)(pin zh)量加到旧的偏置量加到旧的偏置(pin zh)(pin zh)哩浪上。哩浪上。H01H01；偏置；偏置(pin
44、 zh)(pin zh)量量20.020.0H02H02；偏置；偏置(pin zh)(pin zh)量量30.030.0G90 G43 Z100.0 H01 ZG90 G43 Z100.0 H01 Z移到移到120.0120.0G90 G43 Z100.0 H02 ZG90 G43 Z100.0 H02 Z移到移到130.0 130.0 第34页/共80页第三十五页，共81页。2006.22006.2刀具长度补偿刀具长度补偿B B图图1-38b1-38b根据根据G17/G18/G19 G43/G44 X Y Z H G17/G18/G19 G43/G44 X Y Z H 或或G17/G18/G
45、19 G43/G44 H G17/G18/G19 G43/G44 H ；指令，；指令，Z Z轴或轴或Y Y轴、轴、X X轴的移动轴的移动(ydng)(ydng)指令终点位置，需要指令终点位置，需要向正或负方向再移动向正或负方向再移动(ydng)(ydng)一个在偏置存储一个在偏置存储器中设定的值。由器中设定的值。由G17G17、G18G18、G19G19指定偏置指定偏置平面，由平面，由G43G43、G44G44指定偏置方向，由指定偏置方向，由H H代码代码指定设定在偏置存储器中的偏置量。指定设定在偏置存储器中的偏置量。把与平面指定（把与平面指定（G17G17、G18G18、G19G19）垂直的
46、轴）垂直的轴作为偏置轴，如表作为偏置轴，如表1-101-10所示。所示。表表1-10 1-10 平面指定与偏置轴平面指定与偏置轴第35页/共80页第三十六页，共81页。2006.22006.2平面指定偏置轴G17Z轴G18Y轴G19X轴第36页/共80页第三十七页，共81页。2006.22006.2两轴以上的刀具位置偏置，由指定偏置平面切换偏置轴，也可两轴以上的刀具位置偏置，由指定偏置平面切换偏置轴，也可以用以用2-32-3个程序段指定。例如个程序段指定。例如(lr)(lr)偏置偏置X X、Y Y轴：轴：G19 G43 H G19 G43 H 偏置偏置X X轴轴G18 G43 H G18 G4
47、3 H 偏置偏置Y Y轴与上述程序段一起偏置轴与上述程序段一起偏置X YX Y轴。轴。其他的与刀具长度补偿其他的与刀具长度补偿A A相同。相同。由参数由参数NO.0003TLCPNO.0003TLCP选择刀具长度补偿选择刀具长度补偿A A或或B B。三轴共同偏置。若用三轴共同偏置。若用G49G49指令全轴取消，显示指令全轴取消，显示P/S015P/S015报警。报警。（同时控制轴为三轴报警）应与（同时控制轴为三轴报警）应与H00H00合并进行取消。合并进行取消。刀具长度补偿刀具长度补偿C C G43G43、G44G44是把补偿装置变为刀具长度补偿方式的指令，由与是把补偿装置变为刀具长度补偿方式
48、的指令，由与G43G43、G44G44在同一个程序段指令的轴地址在同一个程序段指令的轴地址a a指定给哪个轴加上刀指定给哪个轴加上刀具长度补偿，而不用平面选择。具长度补偿，而不用平面选择。第37页/共80页第三十八页，共81页。2006.22006.2根据根据G43/G44 a H G43/G44 a H （a a为任意的一个轴）指令，可以把为任意的一个轴）指令，可以把a a轴移动指令的终点移动到偏置存储器中设定的值正侧或负轴移动指令的终点移动到偏置存储器中设定的值正侧或负侧。利用该功能侧。利用该功能(gngnng)(gngnng)，根据把编程时想定的刀具长，根据把编程时想定的刀具长度的值和实
49、际加工时使用的刀具的长度值的差设定在存储度的值和实际加工时使用的刀具的长度值的差设定在存储器中，无需变更程序便可以进行补偿。器中，无需变更程序便可以进行补偿。是否用刀具长度补偿是否用刀具长度补偿C C由参数由参数NO.019TLCDNO.019TLCD选择。还应根选择。还应根据设定参数（据设定参数（NO.036OFD=1NO.036OFD=1），用），用H H码指令刀具长度补偿，码指令刀具长度补偿，用用D D代码指令刀具半径补偿。代码指令刀具半径补偿。根据设定参数（根据设定参数（NO.036CDO0KNO.036CDO0K），即使进行两轴以上偏），即使进行两轴以上偏置也不出现报警。置也不出现报
50、警。三、二维刀具半径补偿三、二维刀具半径补偿二维刀具半径补偿仅在二维走刀平面内进行，走刀平面由二维刀具半径补偿仅在二维走刀平面内进行，走刀平面由G17G17（X-YX-Y平面）、平面）、G18G18（Y-ZY-Z平面）、平面）、G19G19（Z-XZ-X平面）指平面）指定定,刀具半径或刀刃半径值则通过调用相应的刀具半径偏置刀具半径或刀刃半径值则通过调用相应的刀具半径偏置寄存器号码寄存器号码(用用H H或或D D指定指定)来取得来取得.第38页/共80页第三十九页，共81页。2006.22006.2现代现代CNCCNC系统的二维刀具半径补偿不仅可以自动系统的二维刀具半径补偿不仅可以自动完成刀具中