数控加工常用的三种补偿方法

数控加工中有三种补偿:这三种补偿基本可以解决加工中刀具形状引起的轨迹问题。以下是三种补偿在一般加工编程中的应用。

一、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。我们在对零件编程时，首先要指定零件的编程中心，然后才能建立工件编程坐标系，工件编程坐标系只是一个工件坐标系，零点一般在工件上。长度补偿只和Z坐标有关，不像X、Y平面的编程零点，因为刀具是靠主轴锥孔定位的，不变，但是Z坐标的零点不同。每把刀的长度都不一样。

比如我们需要钻一个50mm深的孔，然后用250mm长的钻头和350mm长的丝锥分别攻一个45mm深的孔。先用钻头钻一个深度为50 mm的孔，此时机床已经设定好工件的零点。用丝锥攻丝时，如果两把刀都从设定的零点开始加工，由于丝锥比钻头长，所以丝锥太长，无法攻丝，会损坏刀具和工件。如果此时设置了刀具补偿，丝锥和钻头的长度将得到补偿。此时设定机床零点后，即使丝锥和钻头长度不同，由于补偿的存在，当调用丝锥工作时，零点Z坐标已经自动将丝锥长度补偿到Z+(或Z)，从而保证了加工零点的正确性。

2.刀具长度补偿。刀具长度补偿是通过执行包含G43(G44)和h的指令来实现的，同时我们给出一个Z坐标值，使刀具在补偿后移动到距离工件表面Z距离的地方。另一条指令G49取消了G43(G44)指令。其实我们不一定要用这个指令，因为每个刀具都有自己的长度补偿。换刀时，G43(G44)H指令给出自己的长度补偿，并自动取消前一刀具的长度补偿。

3.刀具长度补偿的两种方式

1)使用刀具的实际长度作为刀具长度的补偿(推荐这种方法)。使用刀具长度作为补偿是指用对刀仪测量刀具长度，然后将此值输入刀具长度补偿寄存器作为刀具长度补偿。使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补偿。这种刀具可以用在不同的工件上，而不需要改变刀具长度的偏移。在这种情况下，按照一定的刀具编号规则，可以对每个刀具进行归档，并在一个小标志上写下每个刀具的相关参数，包括刀具的长度和半径。事实上，许多大型加工企业都采用这种方法对数控加工设备进行刀具管理。对于那些有专门工具管理部门的公司，没有必要当面告诉操作者工具的参数。同时，即使因刀库容量原因将刀具取下，下次再重新安装，也只需根据标牌上的刀具长度值对刀具长度进行补偿，无需测量。

其次，利用刀具长度作为刀具长度补偿，可以使机床在对刀仪上测量其他刀具长度的同时运行，而不是因为在机床上对刀而占用机床的运行时间，可以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)使用Z方向上刀尖与编程零点之间的距离值(带正负点)作为补偿值。这种方法适用于机床只有一个人操作，没有足够的时间用对刀仪测量刀具长度的情况。这样，当用一把刀加工另一个工件时，需要重新设置刀长补偿。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负值，而且很大。

二、刀具半径补偿:

1.刀具半径补偿的概念就像刀具长度补偿一样，编程时基本不需要考虑刀具的长度。因为有刀具半径补偿，所以编程时不需要考虑太多的刀具直径。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。铣刀加工工件的外轮廓或内轮廓时，使用刀具半径补偿，而端面铣刀加工工件端面时，只需要刀具长度补偿。因为刀具半径补偿是一个难以理解和使用的命令，所以许多人不愿意在编程中使用它。但是一旦我们理解并掌握了它，就会给我们的编程和加工带来极大的便利。

程序员在准备编制用铣刀加工工件形状的程序时，首先要根据工件的形状尺寸和刀具的半径仔细计算坐标值，确定刀具中心所走的路线。此时所用刀具的半径只是这个铣刀的半径值。当经过努力发现这个铣刀不适合换成其他直径的时候，程序员就会煞费苦心地重新计算刀具中心走的路线的坐标值。这对于一个简单的工件来说问题不大，但是对于一个复杂的模具来说，重新计算简直太难了。

工件的形状加工分为粗加工和精加工，这样粗加工程序编制完成后，粗加工就完成了。因为粗加工后，工件的整体尺寸发生了变化，然后还要计算成品刀具中心的坐标值，所以工作量更大。此时，如果使用刀具半径补偿，这些麻烦都将迎刃而解。我们可以忽略刀具半径，根据工件尺寸编程，然后把刀具半径作为半径补偿放在半径补偿寄存器中。临时更换铣刀或粗精加工，我们只需要改变刀具半径补偿值来控制工件的尺寸，基本上不需要修改程序。

2.刀具半径补偿的使用刀具半径补偿通过指令G41和G42执行。有两个方向进行补偿，即刀具切削进给方向垂直方向的左右两侧进行补偿，符合左右手法则；G41是左补偿，符合左手法则；G42是右补偿，符合右手定则。图3刀具半径补偿右手法则使用G41和G42进行半径补偿时，应特别注意使补偿有效的刀具移动方向和坐标。刀具半径补偿的起始位置很重要，刀具不当加工的路径容易出错。

三。夹具偏移补偿:

就像刀具长度补偿和半径补偿一样，程序员可以在不考虑工件夹具位置的情况下使用夹具偏移。

当加工中心加工小工件时，几个工件可以一次夹紧在工具上。编程时不需要考虑每个工件的坐标零点，编程人员只需要根据自己的编程零点进行编程，然后利用夹具偏置在每个工件上移动机床的编程零点。使用箝位偏置指令G54~G59执行箝位偏置。另一种方法是使用G92指令来设置坐标系。加工一个工件后，在加工下一个工件时，用G92重新设定新的工件坐标系。以上是数控加工中常用的三种补偿，给我们的编程和加工带来了很大的方便，可以大大提高工作效率。