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课题：项目7 刀具半径补偿指令

教学目的：

1、正确理解刀具半径补偿的作用和概念；

2、掌握刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法；

3、熟练掌握刀具半径补偿指令G41、G42及G40的使用及程序编制；

4、掌握刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序。

5、在生产实习中能够充分利用刀具半径补偿指令功能从而缩短辅助时间，提高生

产效率。

教学重点：刀具半径补偿判别、指令格式和应用方法 教学难点：刀具半径补偿功能编制铣削轮廓的程序 教学方法：演示法、讲解法、讨论法、示例法 教学场所：10数控班教室 授课学时：1课时 教学过程：

一、导入新课（4分钟）

在前面的内容中我们已经学习了G01/G00/G02/G03的用法及其编程，我们运用到编程里面去加工后会发现，加工出来的工件尺寸怎么比我们图纸上规定的尺寸少了一个半径值呢？这问题我们该如何解决呢？

二、讲授新课

1、刀具半径补偿的作用（3分钟）

 在数控铣床上进行轮廓铣削时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹与工件轮廓不重合。 人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。 当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿，2、刀具半径补偿的含义及过程（3分钟）

用铣刀铣削工件的轮廓时，由于刀具总有一定的半径(如铣刀半径或线切割机的钼丝半径等)，刀具中心的运动轨迹与所需加工零件的实际轮廓并不重合。如在图中，粗实线为所需加工的零件轮廓，点划线为刀具中心轨迹。由图可见在进行内轮廓加工时，刀具中心偏离零件的内轮廓表面一个刀具半径值。

在进行外轮廓加工时，刀具中心又偏离零件的外轮廓表面一个刀具半径值。这种偏移，称为刀具半径补偿。若用人工计算刀具中心轨迹编程，计算相当复杂，且刀具直径变化时必须重新计算，修改程序。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个半径值，即进行刀具半径补偿。

刀具补偿过程分为刀补的建立、刀补进行、刀补的取消。其中1——2阶段是建立刀具补偿阶段;

2——7五个阶段是维持刀具补偿状态阶段;

7——8阶段是撤消刀具补偿阶段

3、刀具半径补偿指令

刀具半径补偿指令G41、G42、G40

（一）刀具半径补偿的格式：（3分钟）

执行刀补G17/G18/G19 G41/G42 G01/G00 X_Y_Z_ D_ F_； 取消刀补G40 G00/G01 X_Y_Z_；

 G41：刀具半径左补偿；G42刀具半径右补偿；G40取消刀补

 X、Y、Z值是建立补偿直线段的终点坐标值；D为刀补号地址，用D00~D99来制定，它用来调用内存中刀具半径补偿的数值。

（二）刀具半径补偿方向的判断（10分钟）

G41刀具左补偿，沿刀具的运动方向看，刀具在运动方向的左侧见图a G42刀具右补偿，沿刀具的运动方向看，刀具在运动方向的右侧见图b 刀具旋转方向 刀 具 前 在前进方向 右侧补偿 补偿量(a)图示 刀具补偿方向 补偿量 刀具旋 转方向 刀 具 前 进 方 向 进 方 向 在前进方向 右侧补偿(b)(a)左刀补(b)右刀补

（三）使用刀具半径补偿应注意事项（4分钟）

1)在进行刀具半径补偿前，必须用G17或G18、G19指定刀具补偿是在哪个平面上进行。平面选择的切换必须在补偿取消的方式下进行，否则将产生报警。2)G40、G41、G42都是模态代码，可相互注销。3)机床通电后，为取消半径补偿状态。

4)G41，G42，G40只能与G00或G01一起使用，不能和G02，G03一起使用。

5)在程序中用G42指令建立右刀补，铣削时对于工件将产生逆铣效果，故常用于粗铣；用G41指令建立左刀补，铣削时对于工件将产生顺铣效果，故常用于精铣。

6)一般刀具半径补偿量的符号为正，若取负值时，会引起刀具半径补偿指令G41与G42的相互转化。

注：顺铣和逆铣：切削工件外轮廓时，绕工件外轮廓顺时针走刀即为顺铣，绕工件外轮廓逆时针走刀即为逆铣；切削工件内轮廓时，绕工件内轮廓逆时针走刀即为顺铣，绕工件内轮廓顺时针走刀即为逆铣。

（四)用刀具半径补偿指令应该注意避免加工过程产生过切现象。通常过切有以下几种情况：（5分钟）

a)直线移动量小于铣刀半径时产生的过切。b)刀具半径大于所加工沟槽宽度时产生的过切。c)刀具半径大于所加工工件内侧圆弧时产生的过切。

d)编制加工程序时，未建立好刀补就开始铣削到零件轮廓，或刀具未完全离开零件轮廓就撤销刀补。

e）若程序中建立了半径补偿，在加工完成后必须用G40指令将补偿状态取消，使铣刀的中心

点回复到实际的坐标点上。

4、刀具半径补偿的应用（3分钟）

（1）当实际使用的刀具半径与开始加工时设定刀具半径不符合时，例如刀具重磨或磨损，仅改变D中的半径值即可，不必重新编程。

（2）同一把铣刀，改变键入的半径值，同一程序可进行粗、精加工。

（3）同一把刀具可有不同的D存储器单元，即可有不同的补偿设定值，便于加工。

例3：如图3.7.7所示，已知铣刀半径为5，半径补偿号为D01,铣削深度为2mm，编制边长30mm的正方形外轮廓加工程序。

程序： O0002;G54G90M3S1000;G41G00X20Y10D01;G00Z10;Z1;G01Z-2F150;G01Y50F200;X50;Y20;X10;G00G40X0Y0;Z10;M5;M30;

六、课堂小结（3分钟）

要点：

1、刀具半径补偿的过程

2、刀具半径补偿方向的确定

3、指令在实际运用过程中应注意的事项及其过切情况

4、刀具半径补偿的应用

七、作业布置

应知应会：

1.刀具半径补偿的目的及指令是什么？ 2.使用刀具半径补偿要注意哪些事项？ 拓展提高：

1.用刀具半径补偿的方法编制图示零件的加工程序，刀具半径为10mm。（忽略Z向的深度）.