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[摘 要]随着经济的不断发展，工业在市场中占有率不断提高，随之数控加工技术对于工业发展而言愈发重要，数控技术不仅加强了工业技术，同时对工业生产水平做出巨大贡献，而刀具半径补偿的应用使数控技术在工业发展中不断精进，因此本文就刀具半径补偿在数控铣削加工中的应用展开探究，并总结出相关的合理应用措施及有效的实施方案。
[关键词]刀具半径补偿；数控铣削加工；应用
中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0238-01
科技进步是数控加工技术的基础，使各行各业均能在生产力及产能上不断提升，因此数控加工技术对于社会生产的重要性不言而喻，通过对技术的不断革新与升级，使数控加工的零件尺寸准确度得到显著提升，同时数控加工技术的不断精进也是近代工业发展史的重大突破，为未来工业技术发展奠定了坚实的基础。
一、刀具半径补偿的基本概念
刀具半径补偿方式是以数控系统为基准，在进行相关数据的设置时，需要编程员注意将原始的刀具半径设置为零，利用刀具零件的基础轮廓进行基础的编程，按照相关的ISO执行审计标准，在刀具按照原有程序进行运营时，需要规定相关的行进方向，一旦前进方向向右偏移，既需要进行右补刀操作，利用G42指令进行操作，而相反则需做左补刀操作，利用G41命令执行操作，而撤销指令则使用G40实现操作目标。
刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。由于B功能刀具半径补偿只能根据本段程序进行刀补计算，不能解决程序段之间的过渡问题，使用时均将工件轮廓处理成圆角过渡，因此工件尖角处工艺性较差；C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接，可完全按照工件轮廓进行编程，因此，现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。当采用C功能刀具半径补偿时，要求在建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段中，必须含有指定补偿平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否则，无法建立正确的刀具半径补偿。
在数控铣床上进行轮廓加工时，由于刀具总有一定的半径，刀具中心的运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓。在进行内轮廓加工时，刀具中心偏移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。这种自动偏移计算称为刀具半径补偿。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状，当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。
二、刀具半径补偿功能应用的技巧
1.圆孔的加工
对于直径为32mm，孔深为12mm的圆孔，在数控铣床上可直接用一把立铣刀完成。工艺及编程分析如下。刀具的选择：对于此类的圆孔，工件材料若为45钢调质处理，可选一把硬质合金立铣刀，假定孔径为D、刀具直径为d、它们之间的关系应是：D/3 粗精加工的安排和程序处理。把刀具路径编在一个子程序里，每次慢下刀0.5mm，子程序连续调用24次，刀补值设定为7.2，即可完成粗加工。精加工只需调用一次子程序，一次下刀到孔底，走刀量减小5倍，刀补值设定为理论值，其他不变，即可完成精加工。
由此例可见，通过巧妙应用刀具半径补偿、选择合理的刀具、制定最优化的刀具路径和新工艺“少吃走快”的大胆应用，就能快速、高效、准确地加工出类似的孔类零件。
2.内外壁的加工
内外壁加工模式是目前采用最为广泛的加工方式，需要在平面上铣出与锉刀直径距离相近的沟槽，然后对沟槽的质量及距离进行计算，以保证沟槽的宽度能够符合三刃力铣刀切合面的宽度，采用传统的减少尺寸加大横截面的方式，使铣刀能够利用最小的力度完成切合，由于图素位整理比较复杂，因此需要有效的应用刀具半径补偿，极大的减少了所需要的材料，并突破原有的加工时间限制，利用计算优势对下刀点进行计算，按照相应的轨迹，编写可沿外壁运行的基本程序，通过改刀手段，将槽壁填满，使铣刀在加工过程中，能受到来自加工盘的外力，从而压紧凹槽接触，确保不会因受力面的增大，而导致位置的偏移，要注意刀补值的初始设定，必须在加工壁以外，使其能够充分利用剩余空间，保障加工工序的顺利进行。
采用此方法加工内外壁的特点就是只需编写一个程序，通过不断修改刀补值来完成内外壁的粗精加工。当加工内壁时，把刀补值设为刀具半径；加工外壁时，刀补值设为（槽宽-刀具半径）。这两个例子很简单，但是都比较典型，说明了数控铣削加工中刀具半径补偿应用的两种思想。刀具半径补偿的应用远远不止这些，还有待于我们继续探讨。
三、机床仿真操作部分
在这里所使用的数控操作虚拟加工软件是南京斯沃数控仿真软件，包括17大类，67个系统，126个控制面板。具有发那科FANUC、西门子SIEMENS、美国HAAS、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能。学生通过在电脑上操作该软件，可以在较短的时间内掌握不同系统的数控车、铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序进行虚拟加工。通过该数控仿真软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又能大大减少数控机床的巨额投入。数控系统的机床操作仿真加工与实际加工过程的相结合，让学生有身临其境的感觉。现以FANUC系统汉川机床操作为例来说明制作过程：学校实训工厂的汉川机床FANUC0i-M面板。先打开Captivate软件，选择训练模式录制全屏。打开斯沃数控仿真软件，进入FANUC0i-M系统，再选择汉川机床厂FANUC0i-M面板如。机床回零，安装零件，导入经过后处理的心形凹模的数控编程代码，装刀具、对刀，设置参数，最后自动加工。操作完停止录制，对录制完成的内容，凡涉及到重要知识点的步骤再进行详细的编辑，最后发布flash文件格式。
四、结语
刀具半径补偿有效使数控加工技术在科技的进步中得到提升，为此不仅需要编程人员付出巨大的努力，同时相关技术人员也对数控加工技术做出卓越贡献，使其成为具有现代影响力的科学加工技术，但数控加工技术所能应用的领域远不止目前所知的领域，因此对于数控加工技术的开发，还应在工作学习中不断探索，总结经验，使数控加工技术成为工业科技发展进步的标志。
参考文献：
[1] 李传军，刘强，刘焕.侧铣加工空间刀具半径补偿技术实现[J].机床与液压.2016（13）.
[2] 张爱兵.浅谈刀具半径补偿的应用[J].河南科技.2014（12）.
[关键词]刀具半径补偿；数控铣削加工；应用
中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0238-01
科技进步是数控加工技术的基础，使各行各业均能在生产力及产能上不断提升，因此数控加工技术对于社会生产的重要性不言而喻，通过对技术的不断革新与升级，使数控加工的零件尺寸准确度得到显著提升，同时数控加工技术的不断精进也是近代工业发展史的重大突破，为未来工业技术发展奠定了坚实的基础。
一、刀具半径补偿的基本概念
刀具半径补偿方式是以数控系统为基准，在进行相关数据的设置时，需要编程员注意将原始的刀具半径设置为零，利用刀具零件的基础轮廓进行基础的编程，按照相关的ISO执行审计标准，在刀具按照原有程序进行运营时，需要规定相关的行进方向，一旦前进方向向右偏移，既需要进行右补刀操作，利用G42指令进行操作，而相反则需做左补刀操作，利用G41命令执行操作，而撤销指令则使用G40实现操作目标。
刀具半径补偿有B功能和C功能两种补偿形式。由于B功能刀具半径补偿只能根据本段程序进行刀补计算，不能解决程序段之间的过渡问题，使用时均将工件轮廓处理成圆角过渡，因此工件尖角处工艺性较差；C功能刀具半径补偿能自动处理两程序段刀具中心轨迹的转接，可完全按照工件轮廓进行编程，因此，现代CNC数控机床几乎都采用C功能刀具半径补偿。当采用C功能刀具半径补偿时，要求在建立刀具半径补偿程序段的后续两个程序段中，必须含有指定补偿平面的位移指令（G00、G01，G02、G03等），否则，无法建立正确的刀具半径补偿。
在数控铣床上进行轮廓加工时，由于刀具总有一定的半径，刀具中心的运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓。在进行内轮廓加工时，刀具中心偏移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。这种自动偏移计算称为刀具半径补偿。应用刀具半径补偿功能时，只需按工件轮廓进行编程，然后将刀具半径值输入数控系统中，执行程序时，系统会自动计算刀具中心轨迹，进行刀具半径补偿，从而加工出符合要求的工件形状，当刀具半径发生变化时也无需更改加工程序，使编程工作大大简化。
二、刀具半径补偿功能应用的技巧
1.圆孔的加工
对于直径为32mm，孔深为12mm的圆孔，在数控铣床上可直接用一把立铣刀完成。工艺及编程分析如下。刀具的选择：对于此类的圆孔，工件材料若为45钢调质处理，可选一把硬质合金立铣刀，假定孔径为D、刀具直径为d、它们之间的关系应是：D/3
由此例可见，通过巧妙应用刀具半径补偿、选择合理的刀具、制定最优化的刀具路径和新工艺“少吃走快”的大胆应用，就能快速、高效、准确地加工出类似的孔类零件。
2.内外壁的加工
内外壁加工模式是目前采用最为广泛的加工方式，需要在平面上铣出与锉刀直径距离相近的沟槽，然后对沟槽的质量及距离进行计算，以保证沟槽的宽度能够符合三刃力铣刀切合面的宽度，采用传统的减少尺寸加大横截面的方式，使铣刀能够利用最小的力度完成切合，由于图素位整理比较复杂，因此需要有效的应用刀具半径补偿，极大的减少了所需要的材料，并突破原有的加工时间限制，利用计算优势对下刀点进行计算，按照相应的轨迹，编写可沿外壁运行的基本程序，通过改刀手段，将槽壁填满，使铣刀在加工过程中，能受到来自加工盘的外力，从而压紧凹槽接触，确保不会因受力面的增大，而导致位置的偏移，要注意刀补值的初始设定，必须在加工壁以外，使其能够充分利用剩余空间，保障加工工序的顺利进行。
采用此方法加工内外壁的特点就是只需编写一个程序，通过不断修改刀补值来完成内外壁的粗精加工。当加工内壁时，把刀补值设为刀具半径；加工外壁时，刀补值设为（槽宽-刀具半径）。这两个例子很简单，但是都比较典型，说明了数控铣削加工中刀具半径补偿应用的两种思想。刀具半径补偿的应用远远不止这些，还有待于我们继续探讨。
三、机床仿真操作部分
在这里所使用的数控操作虚拟加工软件是南京斯沃数控仿真软件，包括17大类，67个系统，126个控制面板。具有发那科FANUC、西门子SIEMENS、美国HAAS、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能。学生通过在电脑上操作该软件，可以在较短的时间内掌握不同系统的数控车、铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序进行虚拟加工。通过该数控仿真软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又能大大减少数控机床的巨额投入。数控系统的机床操作仿真加工与实际加工过程的相结合，让学生有身临其境的感觉。现以FANUC系统汉川机床操作为例来说明制作过程：学校实训工厂的汉川机床FANUC0i-M面板。先打开Captivate软件，选择训练模式录制全屏。打开斯沃数控仿真软件，进入FANUC0i-M系统，再选择汉川机床厂FANUC0i-M面板如。机床回零，安装零件，导入经过后处理的心形凹模的数控编程代码，装刀具、对刀，设置参数，最后自动加工。操作完停止录制，对录制完成的内容，凡涉及到重要知识点的步骤再进行详细的编辑，最后发布flash文件格式。
四、结语
刀具半径补偿有效使数控加工技术在科技的进步中得到提升，为此不仅需要编程人员付出巨大的努力，同时相关技术人员也对数控加工技术做出卓越贡献，使其成为具有现代影响力的科学加工技术，但数控加工技术所能应用的领域远不止目前所知的领域，因此对于数控加工技术的开发，还应在工作学习中不断探索，总结经验，使数控加工技术成为工业科技发展进步的标志。
参考文献：
[1] 李传军，刘强，刘焕.侧铣加工空间刀具半径补偿技术实现[J].机床与液压.2016（13）.
[2] 张爱兵.浅谈刀具半径补偿的应用[J].河南科技.2014（12）.