一、数控火焰切割机刀补的特点

数控火焰切割机是一种特种加工机床，它不像金属切削机床那样靠切削工具与工件的刚性接触来去除被加工材料，而是通过燃烧，靠热能和气体的动能加工材料。火焰切割过程包括点火、预热、通切割氧、切割、熄火、返回原点等步骤。由于加工时要有预热，所以不能像激光加工、电加工那样对能量收放自如，也不能像机械加工那样能在任意一点停止和开始加工。

假如加工轨迹是不连续的，则编程时，对于每一段连续的曲线，在其前后都分别设有刀补的建立及撤消，也分别有切割打开和关闭。由于火焰切割要预热穿孔，所以每条连续的曲线加工前都要穿孔，即每段封闭曲线都要有引入和引出线。

数控火焰切割机切割时，要根据工件的具体形状和工艺要求，要在不同的位置、以不同的切入方式和方向来切入。不同的位置是说加工的起点可以是零件编程轮廓的特征点或非特征点，不同的切入方式是指引入线的种类，加工的顺逆方向用户也可以自行选择。

由于数控火焰切割机切割时受热变形影响，引入和引出线不一定为一条直线，可以是圆弧或折线，所以刀补的建立和撤消不能像冷加工那样只建立在直线段。实际刀轨的确立与冷加工不同，要进行特别规划和处理。

冷切割的刀具半径是固定值，而火焰切割的“刀具半径”体现为火焰在材料上割出的缝隙，割缝的宽度与许多因素有关，而且在对同一个零件的加工过程中，这个宽度还可能会有变化。假定割缝的宽度在加工过程中不变，根据数控火焰切割机的工艺特点，研究热切割时割缝补偿的实现。为统一称呼，割缝补偿仍称为刀具半径补偿，简称刀补。

二、刀补的执行

刀补模块的输入接口是译码优化后取得的数据队列，输出接口是插补准备数据队列。通常输出队列比输入队列的长度长。

刀补建立确立了切割的起点。刀补执行过程中，系统处理当前曲线时总是**读人下一段曲线的信息，在确立连接形式、转接类型后计算转接向量，并由转接向量、编程轨迹向量、刀具半径向量等信息合成新的刀具中心移动轨迹。这中间会有新的连接线段生成，这样系统中的预热和熄火代码的位置要受到影响。而且快速移动指令与加工指令之间肯定会存在转接向量。由该向量生成的新轨迹中会出现小的连接线段，要根据其所在位置确定为快速移动还是直线插补，并根据工艺要求将相应的M代码放置于合适的位置。

三、转接形式的确定

由于一般的热切割机数控系统能直接实现的轮廓轨迹只有直线段和圆弧两种，圆弧有顺圆弧和逆圆弧。所以数控火焰切割机编程轨迹的连接方式有9种组合，每种组合又都有左右两个不同的刀补方向，故共有18种组合形式。

得出转接角，确定连接类型后，就可以根据不同类型计算转接点。即使类型相同，不同的组合时转接点的计算方法也不同，计算后处理的方法——即添加和修改数据点给OS的方法也不同。

四、工件轮廓和割炬轨迹显示

数控火焰切割机割炬轨迹即刀补计算后OS中所存储的数据。本数控系统运行时，割缝值的一半即刀具半径补偿量是直接在主界面由用户进行设置并随时修改，系统能自动判断补偿后割炬轨迹是否会发生干涉，并在图形区显示零件轮廓和割炬轨迹。
热切割机割缝补偿与冷加工刀具半径补偿相比具有特殊性，本文的研究同样适用于激光加工、等离子加工等热加工机床。

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