Компенсация инструмента: радиус и длина (G41/G42, G43)

[Kirilljs]

Слышали когда нибудь о компенсации инструмента ? — важном шаге в программировании станков с ЧПУ.

Представьте, что вы водите машину, паркуясь в узком месте. Вы же учитываете ширину авто, верно? То же самое с фрезой: её радиус и длину нужно «запрограммировать», чтобы деталь получилась точной. Давайте разберёмся, как работают команды G41, G42 и G43, и почему без них нельзя обойтись.

---

Зачем нужна компенсация?

Когда вы пишете траекторию движения инструмента, вы указываете координаты центра фрезы. Но если радиус фрезы 5 мм, то реальный край будет «выступать» на эти 5 мм. Компенсация корректирует движение, чтобы ширина и длина инструмента не исказили чертёж детали.

Аналогия:
Представьте робота-пылесоса, который должен ехать вдоль стены. Если его «нос» находится в центре, а корпус выступает на 10 см, он должен «сдвинуться» вбок на эти 10 см, чтобы не задеть стену. Так и фреза: без компенсации она срежет лишнее.

---

Компенсация радиуса: G41 и G42

Эти команды говорят станку: «Сдвинь траекторию влево (G41) или вправо (G42) на радиус инструмента».

Как выбрать G41 или G42?

• G41 — компенсация влево от направления движения.
• G42 — компенсация вправо от направления движения.

Пример:
Если вы фрезеруете квадрат по часовой стрелке, то для внутреннего контура (например, окно в детали) выбирайте G41, а для внешнего — G42.

Правило:
Стоите лицом в направлении движения инструмента.

• Если компенсация слева — G41.
• Если справа — G42.

---

Пример кода с компенсацией радиуса

Допустим, у вас фреза с радиусом 5 мм. Нужно обработать внешний квадрат 100x100 мм.

Без компенсации (плохо):

G00 X0 Y0 Z0  
G01 X100 Y0 F100  
G01 X100 Y100  
G01 X0 Y100  
G01 X0 Y0  

Фреза срежет лишнее: углы будут скруглены на 5 мм.

С компенсацией (правильно):

G00 X-5 Y-5 Z0 (Подводим фрезу с учётом радиуса)  
G42 D1 (Включаем компенсацию вправо, D1 — номер радиуса в таблице инструментов)  
G01 X0 Y0 F100  
G01 X100 Y0  
G01 X100 Y100  
G01 X0 Y100  
G01 X0 Y0  
G40 (Отключаем компенсацию)  

Теперь ширина фрезы учтена, и квадрат получится ровным.

---

Компенсация длины: G43

Если радиус влияет на боковое смещение, то длина — на глубину резания. Например, сверло длиной 50 мм и фреза длиной 80 мм должны «знать», где находится их кончик.

Как работает G43?
Вы указываете номер инструмента (H-адрес) в таблице параметров, и станок автоматически корректирует Z-координату.

Пример:
Фреза с длиной 80 мм (номер в таблице H2). Нужно опустить её на Z-10.

G00 X0 Y0  
G43 H2 Z0 (Включаем компенсацию длины для H2)  
G01 Z-10 F50 (Фреза опустится на 10 мм ниже, чем указано в коде)  

---

Таблица: G41, G42, G43 в сравнении

Параметр	G41	G42	G43
Что компенсирует	Радиус слева	Радиус справа	Длина инструмента
Когда включается	Перед началом движения	Перед началом движения	Перед началом движения
Как отключается	G40	G40	G49 или G40 (зависит от станка)
Пример применения	Обработка внутренних контуров	Обработка внешних контуров	Точная глубина резания

---

Почему нельзя забывать отключать компенсацию?

А потому что! Если вы забудете написать G40 или G49, следующий инструмент может «думать», что всё ещё работает предыдущий. Это приведёт к ошибкам в размерах или даже аварии.

Пример катастрофы которая может возникнуть: Вы включили G42 для фрезы с радиусом 5 мм, но не выключили его перед сменой на сверло. Станок начнёт сверлить, смещаясь вправо на 5 мм. Результат: перекошенное отверстие.

---

Советы для молодых

1. Используйте таблицу инструментов (D и H):
   Заносите радиусы и длины всех инструментов в таблицу. Например:

   D1 = 5 мм (радиус фрезы)  
   H2 = 80 мм (длина фрезы)  
   

2. Проверяйте направление компенсации:
   Если шов получается тоньше или толще, чем нужно — возможно, вы перепутали G41 и G42.
3. Тренируйтесь на симуляторах:
   Программы вроде CNC Simulator помогут проверить код до запуска на станке.

---

Компенсация это как очки для станка.
Без неё он «видит» чертёж неточно, и деталь получается бракованной. G41/G42 корректируют радиус, а G43 — длину. Не забывайте включать и выключать их вовремя, и ваш станок будет работать как часы.