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刀具长度补偿

1. 刀具长度补偿的意义

例如，要镗一个φ40mm的孔，确定要用到两把刀,先用钻头钻到φ38，再用镗刀镗到φ50mm，此时机床已经设定工件零点，而编程时一般都是让刀具快速下降到Z3.的高度开始切削,若是以钻头对刀确定工件座标系的Z原点，则钻头钻削时不会撞刀。当换上镗刀时，如果没有设定刀具长度补偿而程序中同样设定快速下降到Z3.这时当镗刀比钻头短时，就会出现镗孔镗不通的现象，而当镗刀比钻头长时就会出现撞刀。

不设定刀具长度补偿而在程序中通过修改Z地址值来保证加工零点的正确将会很容易出错，因为程序长了各段地址代码值不统一是很难检查出错误的，而且在加工的过程中若刀具磨损了需要修改程序，若一个零件加工过程中同一把刀要加工几个不同的面，那当这把刀磨损之后则要修改所有与这把刀相关的程序。而在编制程序中用上了刀具长度补偿指令之后，当刀具磨损后，只需在相应的刀具长度补偿号中修改长度补偿值就可以了，不需要再修改程序，提高了工作效率，也保证了程序的安全运行。

2. 刀具长度补偿G43、G44、G49

系统规定除Z轴之外，其他轴也可以使用刀具长度补偿，但同时规定长度补偿只能同时加在一个轴上，要对补偿轴进行切换，必须先取消对前面轴的补偿。

（1）指令格式：

G43α___H___；(α指X、Y、Z任意一轴)，刀具长度补偿“＋”。

G44α___H___；刀具长度补偿“－”。

G49或H00：取消刀具长度补偿。

指令中用G43、G44指令偏移的方向，用H指令偏置量存储器的偏置号；G43指令叫正向补偿，即当用G43对刀具长度补偿值指定一个正值时，刀具按照正向移动。G44指令叫负向补偿，即当用G44对刀具长度补偿值指定一个正值时，刀具按照负向移动。G43和G44是模态G代码。它们一直有效，直到指定同组的G代码为止。执行程序前，需在与地址H所对应的偏置量存储器中，存入相应的偏置值。以z轴补偿为例，若指令 GOO G43 Z100.0  H01；并于H01中存入“-200.0”，则执行该指令时，将用Z坐标值100.与H01中所存“-200.”进行“+”运算，即100.0+(-200.0)=-100，并将所求结果作为Z轴移动值。加工程序每调用不同的刀具的时候，都要先取消掉原先的刀具补偿，再把新调用的刀具长度补偿进去；而在程序结束前也要记得插入取消指令Ｇ49或H0.

3. CNC系统中刀具长度补偿功能与其他指令的关系

（1）刀具长度补偿与半径补偿功能的关系

如果在零件的数控加工程序中，既有刀具长度补偿又有刀具半径补偿(在控制器中补偿)指令时，必须把含有长度补偿的程序段写在含有半径补偿的程序段前面，否则半径补偿无效

例如:在下面的程序段中：

N50 GOOG41X20Y20D02

N60 GOOG43Z10

数控系统不执行刀具半径补偿若改为：

N50  GOOG43Z10

N60  GOOG41X20Y20D02

则数控系统既执行刀具半径系统又执行刀具长度补偿指令。

（2）刀具长度补偿与其它指令的关系

a.G43,G44指令只能用于直线运动之中，在非直线运动语句中使用时会产生报警；

b.G43,G44为同组模态指令，它们会自动取消上次刀具长度补偿而不需要用专门的G49指令，为了安全起见，在一把刀加工结束或程序段结束时，都应取消刀具长度补偿；

c.刀具长度补偿必须伴随独立的插补运动(GOO,GO1,G81,G83等)才能有效。

4. 刀具长度补偿值的确定

不同的设备系统，有不同的对刀方式，而不同的对刀方式，刀具长度补偿的含意是不一样的。如某加工中心系统，配上自动测量仪，它的长度补偿是补偿刀具的真正长度，即主轴锥孔端面中心至刀具刃口最底端的长度；而某系统中机上手动对刀时长度补偿是指补偿刀具从某一Z轴向基准高度下降到工件座标原点的距离，它补偿的不是刀具的真正长度，而是刀具下降的距离。不同的刀具有不同的长度补偿值；而机内手动对刀时同一把刀加工不同工件编程原点的零件时也有不同的长度补偿值，这些不同的补偿值可以分别寄存在不同的长度补偿号H里面, 以备机床运行时程序随时调用。

（1）机内手动对刀测量方式

让Z轴回到机床参考点，这时机床座标系中X，Y，Z轴数值都为零，选择一个工件座标系（G54～G59任选一个都可），这时把Z值输为零，再把刀具装入主轴依次确定每把刀具与工件在机床坐标系中的Zo平面相接触，即利用刀尖(或刀具前端)在Z方向上与工件坐标系原点的距离值作为长度补偿值，即主轴下降后此时机床坐标系的Z坐标值直接作为每把刀的刀具长度补偿值，注意数值的正负号不能漏。

（2）机外刀具自动预调仪测量方式

是在刀具预调仪上测出的主轴端面至刀尖的距离，输入CNC的刀具长度偏置寄存器中作为刀长补偿值，此时的刀长补偿值是刀具的真正长度，是正值。

（3） 自动测长装置十机内对刀方式

设标准刀具的长度补偿值为零，把在刀具预调仪上测出的各刀具长度与标准刀具的长度之差分别作为每把刀的刀具长度补偿值.其中，比标准刀具长的记为正值，比标准刀具短的补偿值记为负值。

先通过机内对刀法测量出基准刀在返回机床参考点时刀位点在Z轴方向与工件坐标系原点的距离，并输入工件编程座标系中。

5. 刀具长度补偿值测量方式的比较

用机上手动测量方法测量刀具长度补偿值麻烦且需要很多占机调试时间，因此效率低，但投资少. 当用同一把刀加工其它的工件时就要重新设置刀具长度补偿值。

用机外刀具预调仪或自动测长装置测量不占用有效机时，把刀具调整工作事先在刀具预调仪上完成，而且机床在加工运行时，还可在对刀仪上测量其它刀具的长度，不必因为在机床上对刀而占用机床运行时间，提高效率，充分发挥加工中心的作用，但是需添置刀具预调仪设备，成本较高。使用刀具长度作为刀长补偿，可以同一把刀具加工不同工件而不需修改刀具长度补偿值。