加工中心刀具长度补偿应用的探索
摘要：介绍加工中心刀具长度补偿指令的意义和原理，刀具长度补偿指令的格式及应用，介绍测量刀具长度补偿值的多种对刀方法及优缺点，刀具长度补偿应用过程中的一些注意事项。
关键词：刀具长度补偿；对刀；测量；
如图1所示，加工中心在同一个工件坐标系下，调用T01（中心钻）加工深度为5mm的定位孔；调用T02（?9.8麻花钻）加工深度为25mm的底孔，由于两把刀具的相对刀长相差90mm，因此麻花钻的加工深度将比指定深度深90mm 引起撞刀，造成工件报废和刀具的损坏。如果程序采用刀具长度补偿，可避免上述发生的问题，刀具长度补偿的应用包括刀具长度补偿值的测量和程序编制，以下就从这两个方面介绍。
1 .刀具长度补偿值的测量及设定
根据工件坐标系设置和基准刀具的选择方法，刀具长度补偿值的测量有以下三种方法（为方便理解，工件零点统一定在工件上表面）：
1.1. 机内对刀测量法
机内对刀就是在机床上利用机床坐标系的坐标测量功能来完成刀具长度补偿值的测量。具体操作如下：
1.1.1.在工件坐标系设定画面中将“Z”轴零点偏置值置0，即Z向工件零点和机床零点重合。
1.1.
2.刀具依次装入主轴锥孔内，移动刀具使刀尖（刀位点）与工件上表面接触对刀，记录每一把刀具在机械坐标系中“Z”轴显示的坐标值，如图2所示。
1.1.3.对应刀具号将上一步测量的数据-334.54、-243.54、-308.1输入相应的H01、H02、H03刀具长度补偿寄存器中即可。
机内对刀测量刀具长度补偿值占用机床调试时间，因此效率低。当用同一把刀加工其它工件时就需重新设置刀具长度补偿值。
1.2 .机外对刀测量法
机外对刀是采用专用对刀仪测量刀具长度补偿值。它所测量的刀具长度补偿值为主轴下端面（刀具安装点）到刀尖（刀位点）的距离，该数据为正值。如图3所示，麻花钻的刀具长度补偿值为196.58mm。机外对刀操作过程如下：
1.2.1.通过专用对刀仪测出每把刀具的实际长度值并记录下来。
1.2.2.然后将其中任意一把刀具装入主轴锥孔内，移动刀具与工件上表面接触并对刀，记录当前“Z”轴的机械坐标值“-243.54”，如图4所示，。
1.2.3.将记录数据与当前刀具长度补偿值相减，结果（-440.12）为工件坐标系“Z”方向的零点偏置值。
机外对刀减少了机床的调试时间，效率很高，但设备成本高。如果零件更换，只要选择任意一把完好刀具重新进行第2、3步的操作。
2 .刀具长度补偿指令的格式与程序编制
指令格式：G43（G44）GOO/G01 Z__ H__；
G43 刀具长度正方向补偿（补偿轴终点加上偏置值）。
G44 刀具长度负方向补偿（补偿轴终点减去偏置值）。
刀具长度补偿必须在“z”方向直线移动方式下建立，“H”加2位数字用于指定刀具长度偏置寄存器地址号，用于存放相应刀具长度补偿值。
使用G43、G44指令时，无论是绝对坐标还是增量坐标编程，程序中指定的“Z”轴移动的终点坐标值都要和刀具长度偏置寄存器中的数值进行运算，然后把运算结果作为终点坐标值进行加工。
3. 结语
正确理解刀具长度补偿的工作原理和编制程序，精确测量刀具长度补偿值，工件坐标系零点合理设定，才能使机床高效、安全、可靠运行。特别是刀具长度补偿值和工件零点“Z”轴坐标偏置值的设定，两者之间需综合考虑，否则容易产生补偿方向不对或数据错误发生撞刀；刀具长度补偿值输入中也需考虑正、负号，并且和刀具号要一一对应起来。
参考文献：
[1]徐夏民.数控铣工实习与考级.高等教育出版社.2009.8
[2]陈祥林、张美娟、朱学超.数控加工刀具长度补偿的应用和分析.煤矿机械，2007（3）
[3] 彭彦.加工中心刀具长度补偿的应用探索.甘肃科技.2008（3）
