CNC加工中常用的3种补偿方式

虽然补偿应用于不同的机床类型的原因不同，但所有形式的补偿都允许 CNC 用户考虑与刀具相关的不可预测的条件。

在讨论如何将补偿应用于 CNC 使用之前，让我们先从一般的角度来看一下补偿。

刀具补偿决定了加工精度和质量。数控系统中有刀具长度补偿、刀具半径补偿和夹具偏置补偿。这三种补偿方式基本可以解决加工中因刀具形状引起的路径问题。

刀具长度补偿：

1.刀具长度的概念

刀具长度是一个非常重要的概念。我们在对零件进行编程时，首先要指定零件的编程中心，然后建立工件编程坐标系，而这个坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。长度补偿只与 Z 坐标有关。它不像在X和Y平面上编程的零点，因为刀具由主轴锥孔定位而不改变，Z坐标的零点不同。每把刀的长度都不一样。例如，我们需要钻一个深度为 50mm 的孔，然后攻一个深度为 45mm 的孔。我们使用长度为 250mm 的钻头和长度为 350mm 的丝锥。首先用钻头钻一个深度为50mm的孔。此时，机床已设定工件零点。更换攻丝时，如果两把刀具都从设定的零点开始加工，丝锥比钻头长，丝锥过长，会损坏刀具。和文物。如果此时设置刀具补偿，将​​补偿丝锥和钻头的长度。此时机床零点设定后，即使丝锥和钻头的长度不同，由于补偿的存在，在调用丝锥时，零点Z坐标已经自动移动到Z+。丝锥长度经过补偿，保证加工零点正确。

2.刀具长度补偿工作

刀具长度补偿的使用是通过执行包含G43（G44）和H的指令来实现的，同时我们给出一个Z坐标值，使刀具经过补偿后运动到距工件表面的距离Z。另一个指令 G49 取消 G43（G44）指令。其实我们不需要使用这个命令，因为每个刀具都有自己的长度补偿。换刀时，用G43（G44）H指令给自己的刀具长度补偿。上一刀的长度补偿自动取消。

3.两种刀具长度补偿方式

1) 使用刀具的实际长度作为刀具长度补偿（推荐使用此方法）。

刀具长度补偿就是用对刀仪测量刀具的长度，然后将该值输入到刀具长度补偿寄存器中作为刀具长度补偿。

采用刀具长度作为刀具长度补偿的原因如下：

首先，使用刀具长度作为刀具长度补偿，可以避免在不同工件加工中不断修改刀具长度偏置。这种刀具用于不同的工件，无需修改刀具长度偏置。在这种情况下，可以按照一定的刀具编号规则对每把刀具进行归档，并用小符号写出每把刀具的相关参数，包括刀具的长度和半径。事实上，很多大型机械加工企业都采用这种方法进行数控加工设备的刀具管理。对于那些有专门的刀具管理部门的公司来说，没有必要与操作人员面对面地告诉刀具参数。同时，即使因刀库容量问题而拆下刀具，下次重新装上时，也只需将标签上的刀具长度值作为刀具长度补偿，无需测量。

其次，使用刀具长度作为刀具长度补偿，可以让机床在对刀仪上测量其他刀具长度的同时进行加工操作，而不是因为在机床上对刀而占用机床运行时间，这样可以给充分发挥加工中心的效率。这样，当主轴移动到编程的Z坐标点时，就是主轴坐标的Z坐标值加上（或减去）刀具长度补偿。

2) 以Z方向刀尖与编程零点之间的距离（正或负）作为补偿值。

这种方法适用于只有一个人操作机床，没有足够时间用对刀仪测量刀具长度时使用。这样，在用一把刀具加工另一个工件时，需要重新设置刀具长度补偿。用这种方法进行刀具长度补偿时，补偿值是主轴从机床Z坐标零点移动到工件编程零点时的刀尖移动距离，所以这个补偿值总是为负且较大。

刀具半径补偿：

1.刀具半径补偿的概念

正如在编程中使用刀具长度补偿一样，刀具长度基本不考虑。因为有刀具半径补偿，所以编程时不能考虑太大的刀具直径。刀具长度补偿适用于所有刀具，而刀具半径补偿一般只用于铣刀。铣刀在加工工件的外轮廓或内轮廓时，采用刀具半径补偿，而在用立铣刀加工工件的端面时，只需进行刀具长度补偿。因为刀具半径补偿是比较难理解和使用的指令，所以很多人在编程中不愿意使用它。但是一旦我们了解并掌握了它，使用它会给我们的编程和处理带来很大的方便。

程序员在编写用铣刀加工工件形状的程序时，首先要根据工件的形状和刀具的半径仔细计算坐标值，明确工件的轨迹。工具中心。此时使用的刀具半径仅为铣刀的半径值。努力编程铣刀后，发现这把铣刀不适合换成其他直径。程序员不得不毫不犹豫地重新计算刀具中心。所走路线的坐标值。这对于简单的工件来说问题不大，对于形状复杂的模具来说，重新计算简直太难了。

工件的轮廓加工分为粗加工和精加工，使粗加工在粗加工程序编制完成后完成。因为粗加工后，工件尺寸发生了变化，再要计算精加工的刀具中心坐标值，工作量就更大了。这时候如果使用刀具半径补偿，这些烦恼都迎刃而解了。我们可以忽略刀具半径，根据工件尺寸编程，然后将刀具半径作为半径补偿放入半径补偿寄存器中。无论是临时更换铣刀还是粗精加工，我们只需要改变刀具半径补偿值来控制工件形状的大小，基本不用修改程序。

2.刀具半径补偿的使用

刀具半径补偿的使用由 G41 和 G42 指令执行。补偿有两个方向，即沿垂直于刀具切削进给方向的左右两侧进行补偿，符合左手定则。 G41 为左补，符合左手定则。 G42 为右补偿，符合右手定则。使用G41 2、G42 进行半径补偿时，要特别注意刀具的运动方向和坐标，才能有效补偿。刀具半径补偿的起始位置非常重要。使用不当工具处理的路径很容易出错。

夹具偏移补偿

正如刀具长度补偿和半径补偿可以让编程人员不用考虑刀具的长度和尺寸一样，夹具偏置可以让编程人员不管工件夹具的位置如何都可以使用夹具偏置。

当加工中心加工小型工件时，该工装可以一次装夹多个工件。编程人员在编程时不需要考虑每个工件的坐标零点，只需要根据各自编程的零点进行编程，然后用夹具Offset在每个工件上移动机床的编程零点。夹具偏置用夹具偏置指令 G54～G59 执行。另一种方法是使用 G92 指令设置坐标系。加工完一个工件后，在加工下一个工件时，使用G92重新设置新的工件坐标系。

以上就是CNC加工中常用的3种补偿方式，给我们的编程和加工带来很大的方便，可以大大提高工作效率。