易错点十二 刀具半径补偿与内角清角（G41G42 方向、内角残料限制）四川省（对口招生）《数控加工技术-铣削加工》.docx

四川省（对口招生）《数控加工技术-铣削加工》 易错题精讲 易错点十二 刀具半径补偿与内角清角（G41/G42 方向、内角残料限制） 例1 铣一 60×40 矩形型腔（深 10mm），四内角要求清角（内角圆角 R2）。学生用 φ12 立铣刀，程序对型腔轮廓用 G41 刀具半径补偿，认为"补偿后系统会自动铣出 R2 内角"。加工后四角留下明显残料（呈 R6 圆角），且外拐角一处出现轻微过切。分析错误并给出正确工艺。 O0012; T01 M06; (φ12 立铣刀, R6) G90 G54 G00 X0 Y0; G43 H01 Z50; S1000 M03; G00 Z5; G01 X10 Y-10 F0.2; G41 D01 X10 Y10; (建立左补偿, D01=R6) Y30; X50; Y-10; X10; (型腔轮廓, 逆时针) G40 G01 X10 Y-10; G00 Z100; M30; 【错解】G41 半径补偿会根据刀补寄存器 R6 自动把内角铣成 R2；残料是刀具磨损让刀。 【错因】误解刀具半径补偿的几何作用：补偿只是把编程轮廓按刀具半径偏移，刀具中心轨迹在内角处为圆心 R 的圆弧，工件内角最小成形圆角=刀具半径 R。内角圆角小于刀具半径时刀具进不去，必然留残料；且刀补方向（G41/G42）选错会在外拐角过切。 【正解】刀具半径补偿使刀具中心偏离编程轮廓一个刀补值 R，加工出的轮廓内角最小圆角=刀具半径 R（刀具中心在内角的轨迹是半径为 R 的圆弧，工件内角实际就是 R 圆角）。用 φ12（R6）刀不可能铣出 R2 内角，四角必留 R6 残料——这是几何必然，非让刀。正确工艺：① 若要求清角（内角 R 很小），先用大刀粗开型腔、四角留 R6 残料，再换半径≤内角要求的刀（本例需 R≤2 的小直径立铣刀或键槽刀）局部清角；② 刀补方向：型腔（内轮廓）逆时针走刀用 G41（刀具在轮廓左侧）、顺时针用 G42；外形（外轮廓）相反。方向判反会在凸角处过切。③ 补偿的建立/取消必须在 G00/G01 直线段，且建立段移动距离应≥刀具半径，否则在转角处补偿来不及建立而切到工件（过切）或报警。 【避错攻略】 刀具半径补偿几何原理：刀具中心轨迹=编程轮廓偏置 R；工件内角最小成形圆角=刀具半径 R。内角圆角 < R 必留残料（残料半径=R−r，直角内角残料=R），无法一刀清角。 刀补方向判别：迎着加工平面法向（Z+）看，沿刀具走向，刀具在轮廓左侧用 G41、右侧用 G42；型腔与外形方向相反。 建立/取消补偿必须在 G00/G01 直线段，且建立段位移≥刀具半径，避免在拐角因补偿未建立而过切；结束务必 G40 取消。 清角工艺：大刀粗开 + 小刀（R≤内角）清角；清角刀路沿内角局部补铣，键槽刀可 Z 向直接下刀避免踩刀。 【解析】本题核心：刀具半径补偿不能突破刀具半径几何限制，φ12 刀内切角最小 R6，R2 内角必留残料；且刀补方向判反会过切。清角须换小刀。 1.（25单招，单选题）用 φ12 立铣刀（R6）加工矩形型腔直角内角，理论上内角能加工出的最小圆角为（ ） A. R0（直角） B. R3 C. R6 D. R12 【答案】C 【解析】平底立铣刀内切角最小成形圆角=刀具半径 R=6；直角内角必留 R6 残料，不可能铣成直角或小圆角，故选 C。 2.（计算）型腔内角已有过渡圆角 r=3mm，用 R=6mm 的立铣刀走轮廓粗铣，问四角留下的残料半径约多少？若要清到 r=3，应选多大半径的清角刀？ 【答案】残料半径 = R − r = 6 − 3 = 3mm。要清到 r=3，应选半径 ≤3mm 的立铣刀/键槽刀（如 φ6，R3）沿内角补铣。 【解析】内角残料半径=刀具半径−内角圆角；清角刀半径须 ≤ 目标内角圆角。 3.（填空）型腔（内轮廓）逆时针走刀精铣，刀具应在轮廓____侧，应指令____补偿；若误用相反补偿，凸角处会发生____。 【答案】左；G41；过切 【解析】型腔逆时针→刀具在轮廓左侧→G41；方向判反会在外凸角切入工件内侧过切。 易错题通关 1.（编程改错·多错点）下面型腔精铣程序有误，改正： O0012; G90 G54; G42 D01 X10 Y10; (在 G02 段建立补偿? 此处为G01) G02 X30 Y10 R10 F0.2; (圆弧段建立补偿) ... (轮廓) M30; 【答案】主要错误：在 G02 圆弧程序段建立刀具半径补偿——补偿的建立/取消只能在 G00/G01 直线段，在 G02/G03 段建立会报警或补偿矢量错乱。改正：先把建立补偿放在直线段（如 G01 X10 Y10 前用 G00 定位，再 G01 建立 G41/G42），轮廓内圆弧正常加工，结束用 G40（G01）取消。另需核对型腔走刀方向对应的 G41/G42。 【解析】刀补建立/取消必须在线段（G00/G01），圆弧段建立必报警；这是数控铣高频考点。 2.（故障诊断）学生铣外形时，凸角处出现可见过切缺口，已确认对刀无误。最可能是哪类设置错误？如何快速核对？ 【答案】最可能是刀具半径补偿方向 G41/G42 选反（外形走刀方向与补偿方向不匹配，使刀具切入轮廓内侧）。核对：在单段+空运行下观察刀补画面矢量方向，刀具应始终在编程轮廓的"外侧（外形）/内侧（型腔）"；或依走刀方向重判左右补偿后改 G41/G42。 【解析】凸角过切=刀补方向反；优先查 G41/G42 与走刀方向是否对应。 3.（24单招，单选题）关于刀具半径补偿，下列说法错误的是（ ） A. 补偿建立/取消应在 G00/G01 段进行 B. 内角最小成形圆角等于刀具半径 C. 用大刀也能一次铣出很小的清角 D. 加工结束应用 G40 取消补偿 【答案】C 【解析】平底刀内切角最小圆角=刀具半径，大刀无法清小角（需换小刀），C 错；其余均正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $