G40/G41/G42：刀具半径补偿

• G40 为取消刀具半径补偿指令。
• G41 为刀具半径左补偿指令。
• G42 为刀具半径右补偿指令。

在加工锥形和圆形工件时，由于刀尖的圆度，只用刀具偏置很难对精密零件进行必须的补偿。刀具半径补偿功能自动补偿这种误差。

指令格式

• G40
• G41 X/U_ Z/W_ 或 G41
• G42 X/U_ Z/W_ 或 G42

描述

• X/U：X 向定位终点的绝对坐标（U 为增量值编程指令，指刀具移动的距离）。
• Z/W：Z 向定位终点的绝对坐标（W 为增量值编程指令，指刀具移动的距离）。
• G40：取消刀具半径补偿。
• G41：左补偿（在刀具前进的方向上，刀具向左偏移刀具半径的距离）。
• G42：右补偿（在刀具前进的方向上，刀具向右偏移刀具半径的距离）。

说明

• 模态指令组别号为 7，每次开始加工时默认为 G40 模式。

• 刀具半径补偿的刀具轨迹：

  

• 根据选取的平面（G17/G18/G19），确定左/右补偿（G41/G42）的方向。

• 刀补指令使用限制：

  • G71/G72/G73 粗车循环中，刀具半径补偿指令无效。
  • G41/G42 模式下不支持使用 G12.1、G13.1、G07.1、G80~G89、G17、G18、G19、G31。
  • G41/G42 模式下遇到 T、G28、G53、G50（设置坐标系）、G54-G59、G54Pn、G90、G92、G94、G30 时会暂时撤销，指令执行完毕后自动恢复。

• 作为建立段或撤销段时采用的模式：

  • 圆弧插补（G02/G03）：插入模式。
  • 直线插补（G01）：一般模式和求交模式。
  • 快速定位（G00）：一般模式。

• 刀补段落中只有一段直线运动时刀补无效。

• 刀具半径过大或遇到轮廓内尖角可能会导致刀具过切轮廓，称为干涉。可启用参数 1053 规避干涉 避免干涉。调整参数 1051 干涉检测距离 和 干涉检测图形个数 提前检测，避免误切工件。

• G40 关闭刀补后的第一条平面运动指令将作为刀具半径补偿的撤销段。若 G40 后缺失撤销段，则将 G40 前的最后一条平面运动指令作为刀具半径补偿的撤销段。

• 在 G41 模态下指定 G41 无效，同理在 G42 模态下指定 G42 也无效；而在 G41 模态下指定 G42 或在 G42 模态下指定 G41 撤销刀具半径补偿有效，重新建立刀具半径补偿。

假想刀尖

从刀尖中心观察的假想刀尖方位，由切削时刀具的方向决定，它必须同偏置值一起提前设定。

根据刀具摆放的位置 （OA 矢量）定义假想刀尖点序号：

• 假想刀尖号 0 和 9

  

• 假想刀尖号1~8

  

  

开启/关闭半径补偿

建立刀具半径补偿

满足以下条件，系统进入半径补偿模式：

• 单个程序行中包含 G41/G42，或已指定系统为 G41/G42 模式。
• 刀具补偿号码不为 0
• 单个程序行中指定 X/U、Z/W 坐标且移动距离不为 0。

建立刀具半径补偿示意图如下：

• 加工内侧（180°≤α）

  

  其中 S 为单行停止点；L 为直线插补；C 为圆弧插补。

• 加工外侧（在钝角，90°≤α≤180°）

  

• 加工外侧（在锐角，α＜90°）

  

进行刀具半径补偿

进行刀具半径补偿示意图如下：

• 加工内侧（180°≤α）

  

• 加工外侧（在钝角，90°≤α≤180°）

  

• 加工外侧（在锐角，α＜90°）

  

取消刀具半径补偿

满足以下条件，系统进入取消半径补偿模式：

• 程序中指定 G40。
• 刀具补偿号码为 0。

取消刀具半径补偿示意图如下：

• 加工内侧（180°≤α）

  

• 加工外侧（在钝角，90°≤α≤180°）

  

• 加工外侧（在锐角，α＜90°）

  

刀具与工件的相对位置

进行刀具半径补偿时，必须判断刀具与工件的相对位置。

在坐标系中：

• 当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的右边时，称为右刀补，用 G42。
• 当刀具中心轨迹在编程轨迹前进方向的左边时，称为左刀补，用 G41。

示意图如下：

• 刀具在工件右侧

  

• 刀具在工件左侧

  

范例

零件尺寸如图所示，第一把刀的刀尖半径 R 为 1：

G00 X100. Z100.  //快速定位至切削起始点外 X100，Z100 
G97 S300 M03  //主轴正转为 300 rpm，转数恒定
M08  //打开切削剂
T0101  //选择 1 号刀具，执行 1 号刀补
G00 X10. Z10.  //快速定位至切削起始点附近 X10，Z10 
G42 G1 Z0. F80  //开始执行刀尖半径补偿
G03 X30. Z-10. R10 //执行逆时针圆弧切削，半径为 10，进刀至 X30，Z-10
G01 Z-17.639 //执行直线切削，进刀至 X-17.639，Z-10
G02 X32.111 Z-22.111 R10 //执行顺时针圆弧切削，半径为 10，进刀至 X32.111，Z-22.111
G01 X33.803 Z-23.803 //执行直线切削，进刀至 X33.803，Z-23.803
G03 X35.914 Z-28.275 R14 //执行逆时针圆弧切削，半径为 14，进刀至 X35.914，Z-28.275
G01 Z-35. //执行直线切削，进刀至 Z-35
X50. //执行直线切削，进刀至 X50
G40 G00 X80. Z80.  //取消刀尖半径补偿
M09  //关闭切削剂
G00 X100. Z100. T0200  //快速定位至切削起始点外 X100，Z100 并换回基准刀，清除刀具偏移
M30  //结束程序