數控車床加工過程中刀具補償的應用介紹
前言
數控車床通常連續實行各種切削加工，刀架在換刀時前一刀具刀尖位置和新換的刀具位置之間會產生差異，刀具安裝也存在誤差、刀具磨損和刀尖圓弧半徑等誤差，若不利用刀具補償功能予以補償，就切削不出符合圖樣要求形狀的零件。此外，合理利用刀具補償還可以簡化編程。數控車床的刀具補償可分為兩類，即刀具位置補償和刀具半徑補償。
加工過程中，若使用多把刀具，通常取刀架中心位置作為編程原點，即以刀架中心!為程序的起始點，如圖1所示，而刀具實際移動軌跡由刀具位置補償值控制。由圖1（a）可見，刀具位置補償包含刀具幾何補償值和磨損補償值。
由于存在兩種形式的偏移量，所以刀具位置補償使用兩種方法，一種方法是將幾何補償值和磨損補償值分別設定存儲單元存放補償值，其格式為：
另一種方法是將幾何偏移量和磨損偏移量合起來補償，如圖（b）所示，其格式為：
總補償值存儲單元編號有兩個作用，一個作用是選擇刀具號對應的補償值，并執行刀具位置補償功能；另一個作用是當存儲單元編號00時可以取消位置補償，例如T0100，表示消去 號刀具當前的補償值。圖2表示位置補償的作用，圖2中的實線是刀架中心A點的編程軌跡線，虛線是執行位置補償時A點的實際軌跡線，實際軌跡的方位和X、Z軸的補償值有關，其程序為：
N010G00X10Z-10T0202；
N020G01Z-30；
N030X20Z-40T0200；
數控車床系統刀具結構如圖3所示，圖3中P為假想刀尖，S為刀頭圓弧圓心，r為刀頭半徑，A為刀架參考點。
車床的控制點是刀架中心，所以刀具位置補償始終需要。刀具位置補償是用來實現刀尖圓弧中心軌跡與刀架參考點之間的轉換，對應圖3中A與S之間的轉換，但是實際上我們不能直接測得這兩個中心點之間的距離矢量，而只能測得假想刀尖!與刀架參考點$之間的距離。
為了簡便起見，不妨假設刀頭半徑r=0，這時可采用刀具長度測量裝置測出假想刀尖點P相對于刀架參考點的坐標和，并存入刀具參數表中。
式中：———假想刀尖P點坐標；
?。╔，Z）———刀架參考點A的坐標。
至此很容易寫出刀具位置補償的計算公式為
式中假想刀尖P的坐標實際上即為加工零件軌跡點坐標，可從數控加工程序中獲得。此時，零件輪廓軌跡經式（2）補償后，即能通過控制刀架參考點A來實現。
對于圖3中r≠0的情況，在進行刀具位置補償時，不但需要考慮到刀頭圓弧半徑的補償，而且還要考慮到刀具的安裝方式（具體見2.2）。
編制加工程序時，一般是將刀尖看作是一個點，然而實際上刀尖是有圓弧的，在切削內孔、外圓及端面時，刀尖圓弧不影響加工尺寸和形狀，但在切削錐面和圓弧時，則會導致刀具的行走軌跡與編程軌跡不相吻合，而有一差值。圖4表示圓弧刀尖有半徑補償和無半徑補償時的軌跡。從圖中可以看出，采用假想刀尖P編程時，刀具圓弧中心軌跡如圖4中雙點劃線所示，刀具實際加工軌跡和工件要求的輪廓形狀存在誤差，誤差大小和圓弧半徑r有關。若采用刀具圓弧中心編程并使用半徑補償功能時刀具圓弧中心的軌跡是圖4中的細實線，加工軌跡和工件要求的輪廓相等。
因為車刀的安裝和幾何形狀較復雜，下面通過幾個方面作進一步闡述.
2.1假想刀尖P的方位確定
假想車刀刀尖P相對圓弧中心的方位與刀具移動方向有關，它直接影響圓弧車刀補償計算結果。圖5是圓弧車刀假想刀尖方位及代碼。從圖中可以看出，刀尖P的方位有八種，分別用1~8八個數字代碼表示，同時規定，刀尖取圓弧中心位置時，代碼為0或
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