CNC旋盤回転操作のXおよびZ補正値を計算します。半径、面取り、テーパー面に対して正しいG41/G42オフセットを生成します。
CNC旋盘G41/G42ツールパス補正用。結果をリアルタイムで更新します。
CNC旋盤プログラマーは、インサートの理論上の鋭い先端を使用してツールの位置を指定します。ただし、実際のインサートには半径があります (通常は0.2〜2.4mm)。まっすぐな直径または面を切断する場合、この半径に違いはありません。面取り、半径、またはテーパーを切断した瞬間、実際の切断点は半径に沿って移動し、プログラムされた鋭い先端経路は実際の切断面と一致しなくなります。ミスマッチは0.2mm以上にすることができます-精密部品を廃棄するのに十分です。
鼻半径補正 (ISOコードではG41/G42) は、実際の刃先がプログラムされた輪郭に従うように、鼻半径によってツールパスを調整します。この計算機は、鼻の半径、表面の角度、および切断方向の任意の組み合わせのXおよびZ補正値を計算します。
丸い鼻のインサートの切断点は、表面の角度が変化するにつれて鼻の半径に沿って移動します。スピンドル軸からの角度 α の表面の場合:
ΔX = 2 × R × (1 − cos α) (diametral)
ΔZ = R × (1 − sin α)
ここで、Rは鼻の半径であり、 α は表面の角度です (回転の場合は0 ° 、向きの場合は90 °)。鼻半径0.8mmの45 ° の面取りの場合: Δ X = 0.47mm、 Δ Z = 0.23mm。補償がなければ、面取りの直径は約0.5ミリメートル小さくなります。
G42は、プログラムされたパスの右側にあるツールでカッター半径補正をアクティブにします。ODターニング (部品前面の工具切断、左から右への移動) には、G42を使用します。IDボーリング (後壁のツールカット、左から右への移動) には、G41を使用します-ツールはカットの左側にあります。これを逆方向にすると、修正する代わりに補償エラーが2倍になります。
ほとんどのCAMシステムはG41/G42を自動的に処理します。手動プログラミングの場合、簡単なルール: OD操作用のG42、ID操作用のG41。上記の計算機はデフォルトでOD/Directionになり、セットアップに適したGコードが表示されます。
「仮想ツールチップ」 (ツールの2つの理論上の直線エッジの交点) は、実際のツールのどこにも存在しない数学的な利便性です。すべてのインサートには、サイドとフロントのカッティングエッジを接続する半径があります。仮想チップは半径の内側にあり、XとZの両方で実際の刃先から (R × √ 2) オフセットされています。補償なしで仮想チップを使用してプログラムすると、すべての角度の付いた表面が機械加工されているサイズが小さくなります。
このオフセットは、与えられたノーズ半径に対して一定であるため、G41/G42はツールオフセットレジスタの半径値のみを知る必要があります。制御は、プログラムされた経路の瞬間的な表面角度に基づいて幾何学的に補償を計算します。
凸半径 (外部コーナー) の場合、補正によりツールパスの半径がノーズ半径だけ増加します。凹状半径 (内部コーナー) の場合、経路半径は鼻半径だけ減少します。どちらのケースも正しい部品プロファイルを生成しますが、補償が不十分なためにツールが内部コーナーを削るため、内部ケースがより重要です。
内部半径では、常に補償されたパス半径が正であることを確認します。ノーズ半径がプログラムされたコーナー半径を超えると、コントロールは輪郭を維持できず、エラーまたは鋭いコーナーを生成します。0.8mmの鼻半径は0.5mmの内部コーナーを再現できません。プログラム可能な最小の内部半径は、鼻半径と安全マージンに等しくなります。
テーパーを回すとき、補償されていないエラーには、テーパー角度によって変化するX成分とZ成分の両方があります。X方向の誤差は2倍になっているため、最も重要です (直径測定)。鼻半径1.2mmの10 ° テーパーは、約0.02mmの直径誤差を生成します。これは、ほとんどの作業ではごくわずかです。同じ半径の60 ° テーパーは、0.6mmの誤差を生成します。これは、あらゆる精度の適合に対して壊滅的です。
ツールのアプローチ方向も重要です。ヘッドストックに向けられた最先端のツールは、左側のツールとは補償の動作が異なります。アプローチ角度が90 ° のツール (標準のODターニング) は、この計算機に示されている補償値を使用します。45 ° または75 ° のアプローチ角度のツールには、値を変更する必要があります。
標準の挿入鼻半径は0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、および2.4mmです。特定の内部コーナーを生成できる最小の半径は、コーナー半径に等しくなります。外部コーナーの場合、下限はありません。半径が大きいほど、より多くの補償が必要になりますが、鼻の半径があれば、任意の外部コーナーを生成できます。
For general turning, a 0.8 mm nose radius offers the best balance of edge strength, surface finish capability, and compensation range. For finishing work requiring precise internal radii under 1.0 mm, switch to a 0.4 mm radius insert. The 表面粗さ計算ツール helps quantify the surface finish trade-off when switching to a smaller nose radius.
What is nose radius compensation in CNC turning? It's the adjustment of the programmed tool path to account for the insert's nose radius. Without it, angled surfaces (chamfers, radii, tapers) are cut undersize by an amount proportional to the nose radius and the surface angle.
When do I use G41 vs G42? G42 (tool right of contour) for OD turning. G41 (tool left of contour) for ID boring. On most lathes, OD roughing and finishing use G42. Facing and back-turning may reverse the direction depending on tool orientation.
How much error does a 0.8 mm nose radius cause on a 45° chamfer? Approximately 0.47 mm in diameter (X) and 0.23 mm in length (Z). This calculator shows the exact values for your specific parameters.
Can I skip compensation for small chamfers? For chamfers under 0.5 mm wide with tolerances of ±0.1 mm, the uncompensated error may be acceptable. For any chamfer over 0.5 mm or any chamfer with a tolerance tighter than ±0.05 mm, compensation is required to hold the dimension.
Does tool holder orientation affect compensation values? Yes. Standard OD turning with a right-hand tool (cutting toward the headstock) uses the values shown here. Left-hand tools, back-turning tools, and tools with non-standard approach angles require different compensation vectors. Most CAM systems handle these variations automatically.
How does nose radius compensation interact with tool wear? As the nose radius wears, the effective radius increases, and the compensation becomes progressively less accurate. When tool wear causes the actual radius to change by more than 0.05 mm, the compensated path no longer produces the correct profile. This is detectable as a gradual shift in chamfer dimensions or corner radii over the life of the insert.
鼻半径公差が一貫しているインサートについては、高性能エンドミルを確認してください