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摘要：本文以刀具半径补偿的类型，补偿的目的、原理和指令来说明车削中半径补偿的重要性，并举例来说明半径补偿指令在车学编程中的具体应用。
关键字：半径补偿，指令，目的，应用
1.刀尖圆弧补偿的概念
数控车床加工是按车刀理想刀尖为基准编写数控轨迹代码的，对刀时也希望能以理想刀尖来对刀。但实际加工中，为了降低被加工工件表面的粗糙度，减缓刀具磨损，提高刀具寿命，一般车刀刀尖处磨成圆弧过渡刃，又称为假想刀尖，如图1所示 。
图1 图2
1.1刀具补偿类型
（1）刀具偏置补偿
① 绝对补偿形式
绝对刀偏即机床回到机床零点时，工件零点相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。采用试切法得到各刀绝对刀偏值，输入到刀具偏置表中。
② 相对补偿形式
确定一标准刀具后，对非标准刀具相对于标准刀具之间的偏置值△x、△z进行补偿。
（2）刀具磨损补偿
刀具使用一段时间后会有磨损，导致刀尖位置尺寸改变，使加工尺寸产生误差，因此要进行补偿。该补偿与刀具偏置补偿存放在同一寄存器地址号中。
（3）刀具补偿量的设定
车刀刀具补偿功能由T代码指定，刀具补偿号是刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器存放刀具的X轴和Z轴偏置补偿值、刀具的X轴和Z轴磨损补偿值、刀具半径补偿量R和刀尖方位号T。
（4）刀尖半径补偿的原理
① 具有刀尖圆弧半径补偿功能的车床，编程时可以不用计算刀尖圆弧中心轨迹，只按工件轮廓编程即可。② 执行补偿指令后，数控系统自动计算刀具中心轨迹并运动。③ 当刀具磨损或重磨，只需更改半径补偿值，不必修改程序。④ 用同一把车刀进行粗、精加工，可用刀尖半径补偿功能实现。⑤ 半径补偿值可通过手动输入从控制面板上输入到补偿表中。
2.刀尖半径补偿的应用
车削端面和内外圆柱面时不需要补偿；车削锥面和圆弧面时，实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差，所以要采用刀尖圆弧半径补偿（图2）。
2.1刀尖半径补偿指令-G41/G42
① 格式：
参数：X、Z是建立刀补的终点坐标值
G41半径左补偿：沿着刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓左侧（图3）；
G42半径右补偿：沿着刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓右侧（图4）。
图3 图4 ②取消刀尖半径补偿指令-G40
格式：G40 G00（G01） X_ Z_；
参数：X、Z是取消刀尖半径补偿点的坐标值。
③ 刀尖半径补偿的编程实现
刀尖半径补偿的编程实现分为三个步骤：刀具半径的引入、进行和取消（图5和图6）。
图5刀尖半径补偿的引入 图6 刀尖半径补偿的取消
3.应用实例
如下图示钢印为轴类零件，工件结构要素有外圆柱面、圆弧面等。毛坯为φ30mm的棒料，材料为45钢，要求使用刀尖圆弧半径补偿指令完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。
程序清单
%0011 程序号
N10 T0101 换外圆粗车刀
N20 G00 X100 Z100 快速返回到换刀点
N30 M03 S800 主轴正转，转速为800r/min
N40 X35 Z5
...........
160 G42 G01 X0 F60 使用刀尖半径补偿指令
N170 Z0 进刀至精加工轮廓起点
N180 G03 X14 Z-7 R7 车削R7圆弧面
N190 G01 Z-32 精车φ14mm外圆
N200 X20 精车端面
N210 G03 X25 Z-34.5 R2.5 精车R2.5圆弧面
N220 G01 Z-52 精车φ25mm外圆
N230 G40 G00 X100 Z100 刀具半径补偿取消
.................
4.结语
通过以上的讲解和分析，刀具半径补偿在车削加工中为了保证零件精度，它是很重要的。這指令在编写过程中需要遵循三个过程具半径的引入、进行和取消。可以改程序参数，也可直接改刀具参数。用起来十分方便。
参考文献
苏霍萍. 数控车削加工工艺编程与操. 人民邮电出版社，2009.
将建强. 数控机床编程与操作.北京师范大学出版社
关键字：半径补偿，指令，目的，应用
1.刀尖圆弧补偿的概念
数控车床加工是按车刀理想刀尖为基准编写数控轨迹代码的，对刀时也希望能以理想刀尖来对刀。但实际加工中，为了降低被加工工件表面的粗糙度，减缓刀具磨损，提高刀具寿命，一般车刀刀尖处磨成圆弧过渡刃，又称为假想刀尖，如图1所示 。
图1 图2
1.1刀具补偿类型
（1）刀具偏置补偿
① 绝对补偿形式
绝对刀偏即机床回到机床零点时，工件零点相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。采用试切法得到各刀绝对刀偏值，输入到刀具偏置表中。
② 相对补偿形式
确定一标准刀具后，对非标准刀具相对于标准刀具之间的偏置值△x、△z进行补偿。
（2）刀具磨损补偿
刀具使用一段时间后会有磨损，导致刀尖位置尺寸改变，使加工尺寸产生误差，因此要进行补偿。该补偿与刀具偏置补偿存放在同一寄存器地址号中。
（3）刀具补偿量的设定
车刀刀具补偿功能由T代码指定，刀具补偿号是刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器存放刀具的X轴和Z轴偏置补偿值、刀具的X轴和Z轴磨损补偿值、刀具半径补偿量R和刀尖方位号T。
（4）刀尖半径补偿的原理
① 具有刀尖圆弧半径补偿功能的车床，编程时可以不用计算刀尖圆弧中心轨迹，只按工件轮廓编程即可。② 执行补偿指令后，数控系统自动计算刀具中心轨迹并运动。③ 当刀具磨损或重磨，只需更改半径补偿值，不必修改程序。④ 用同一把车刀进行粗、精加工，可用刀尖半径补偿功能实现。⑤ 半径补偿值可通过手动输入从控制面板上输入到补偿表中。
2.刀尖半径补偿的应用
车削端面和内外圆柱面时不需要补偿；车削锥面和圆弧面时，实际切削点与理想刀尖点之间在X、Z轴方向都存在位置偏差，所以要采用刀尖圆弧半径补偿（图2）。
2.1刀尖半径补偿指令-G41/G42
① 格式：
参数：X、Z是建立刀补的终点坐标值
G41半径左补偿：沿着刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓左侧（图3）；
G42半径右补偿：沿着刀具进给方向看，刀具位于工件轮廓右侧（图4）。
图3 图4 ②取消刀尖半径补偿指令-G40
格式：G40 G00（G01） X_ Z_；
参数：X、Z是取消刀尖半径补偿点的坐标值。
③ 刀尖半径补偿的编程实现
刀尖半径补偿的编程实现分为三个步骤：刀具半径的引入、进行和取消（图5和图6）。
图5刀尖半径补偿的引入 图6 刀尖半径补偿的取消
3.应用实例
如下图示钢印为轴类零件，工件结构要素有外圆柱面、圆弧面等。毛坯为φ30mm的棒料，材料为45钢，要求使用刀尖圆弧半径补偿指令完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。
程序清单
%0011 程序号
N10 T0101 换外圆粗车刀
N20 G00 X100 Z100 快速返回到换刀点
N30 M03 S800 主轴正转，转速为800r/min
N40 X35 Z5
...........
160 G42 G01 X0 F60 使用刀尖半径补偿指令
N170 Z0 进刀至精加工轮廓起点
N180 G03 X14 Z-7 R7 车削R7圆弧面
N190 G01 Z-32 精车φ14mm外圆
N200 X20 精车端面
N210 G03 X25 Z-34.5 R2.5 精车R2.5圆弧面
N220 G01 Z-52 精车φ25mm外圆
N230 G40 G00 X100 Z100 刀具半径补偿取消
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4.结语
通过以上的讲解和分析，刀具半径补偿在车削加工中为了保证零件精度，它是很重要的。這指令在编写过程中需要遵循三个过程具半径的引入、进行和取消。可以改程序参数，也可直接改刀具参数。用起来十分方便。
参考文献
苏霍萍. 数控车削加工工艺编程与操. 人民邮电出版社，2009.
将建强. 数控机床编程与操作.北京师范大学出版社