圆弧加工程序编制指令的应用讲解

5．根据加工要求完成圆弧轮廓工件编程加工。

1．熟悉凹、凸圆弧面的数控车削加工路线，根据加工路线的确定原则合理确定轮廓加工路线。

2．掌握圆弧轮廓相关尺寸计算，正确给出轮廓基点坐标。

3．掌握圆弧插补指令G02/G03的指令格式、功能，掌握顺逆圆弧判别。

4．进一步巩固数控编程基础知识和编程规则，熟练运用G02和G03指令编制零件加工程序。

任务要求：如下图所示工件，毛坯沿用本项目任务2的材料，试编写其数控车加工程序并进行加工。圆弧轮廓精加工编程实例任务分析：本例工件为简单的圆弧轮廓零件，为完成该任务须掌握圆弧插补指令G02/G03以及圆弧加工的加工工艺。在确定轮廓基点坐标时，学会运用平面几何的计算方法进行圆弧端点坐标的计算。一、圆弧面的数控车削加工路线

1．凸弧车削加工路线（1）车锥法（2）圆弧偏移法（3）同心圆分层切削法凸弧车削方法车锥法圆弧偏移法同心圆分层切削法对于半径不大，即加工余量较小的凸弧可采用车锥法进行1~2刀的粗加工，此时应注意起、终点的确定，以防过切，加工余量可按0.5R取值。而对于加工余量较大的凸弧则多采用复合循环指令编程加工，此时加工路线如下图所示。圆弧偏移法同心圆分层切削法（1）变半径分层切削法

2．凹弧车削加工路线同心圆分层切削法圆弧偏移法变半径分层切削法切槽法凹弧车削方法

通过比较，采用圆弧偏移法加工编程时坐标计算最简便，对于较浅的凹弧可使用该方法用圆弧插补指令进行1~2刀的粗加工，而对于加工余量较大的凹弧，则宜采用复合循环指令编程加工。1．半径R方式编程（1）指令格式G02（03）X

Z

R

F

；顺时针圆弧插补逆时针圆弧插补圆弧的终点坐标值圆弧半径二、圆弧插补指令G02/G03

（2）指令说明

1）顺逆圆弧判断。圆弧顺逆判断后置刀架，Y轴朝上前置刀架，Y轴朝下

3）该方法不适用于整圆的加工。

2）圆弧半径的确定。圆弧半径正负值的判断（1）指令格式

2．圆心坐标方式编程G02（03）X

Z

I

K

F

；圆弧的终点坐标值圆弧的圆心相对其起点分别在X和Z坐标轴上的增量值

（2）指令说明

对于数控车床而言，没有必要用I、K方式编程，以避免繁琐的计算。

例

试按圆弧偏移法的加工工艺编写右图所示工件的加工程序。（φ30mm外圆加工已完成）三、圆弧面车削加工编程圆弧编程实例（1）确定X方向毛坯切除余量△i

1．相关计算X方向毛坯切除余量△i的计算d=（△i－△u）/ap=（2.68－0.3）/1.5≈2（次）

（2）估算粗切次数d

为防止第一刀切深过大，次数不为整数时进位估算。O0001；N10T0101；

（选择1号刀并调用1号刀补）N20S500M03；

（主轴正转，转速500r/mm）N30G00X35.0Z-10.0；

（快速进刀至起刀点）N40G01X32.4F0.2；（进刀至切入点，背吃刀量为单边1.2mm）N50G02X32.4Z-30.0R20.0F0.15；（第一层粗车,进给量0.15mm/r）N60G00X35.0Z-10.0；（退回起刀点）N70G01X30.6F0.2；（进刀至切入点，X向留双边0.6mm精加工余量）N80G02X30.6Z-30.0R20.0F0.15；（第二层粗车）N90G00X35.0Z-10.0；（退回起刀点）N100S1000；（主轴变速）N110G01X30.0F0.2；（进刀至精加工切入点）N120G02X30.0Z-30.0R20.0F0.08；（精车，进给量0.08mm/r）N130G00X100.0Z100.0；（退刀）N140M05；（主轴停转）N150M30；

（程序结束）2．程序编制一、制定加工方案及加工路线

本任务采用沿轮廓分层粗、精车的加工方案。粗加工按最大切除余量确定分层加工次数后，将轮廓向+X方向平移。分层粗加工路线精加工路线圆弧轮廓零件加工路线

C点的Z坐标值为－22.584

二、数值计算及基点坐标的确定

1．圆弧端点的坐标值计算圆弧起始点A的坐标值为（10.0，0）圆弧终点B的坐标值为（20.0，－5.0）二维零件轮廓的基点计算

2．确定各基点坐标加工路线及基点坐标本任务中，从换刀点快速进刀至切入点，考虑进刀的安全性，切入点位置取在距右端面2mm处。三、程序编制

任务3参考程序程序号加工程序程序说明O3030；程序号N10G99G21G18；

程序初始化，每转进给，公制尺寸N20T0101；

换1号刀，执行1号刀补N30M03S500M08；

主轴正转，切削液开N40G00X35.0Z2.0；快速定位至起刀点N50G00X15.0第一层粗车，最大背吃刀量为单边2.5mm

N60G01X15.0Z0

F0.2；N70G03X25.0Z－5.0R5.0；N80G01X25.0Z－22.584；N90G02X35.0Z－30.0R8.0N100G00Z2.0；N110G00X10.6Z2.0；第二层粗车，最大背吃刀量为单边2.2mmN120G00X10.6Z0；N130G03X20.6Z－50.R5.0；（转下页）程序号加工程序程序说明O3030；程序号N140G01X20.6Z－22.584；第二层粗车，最大背吃刀量为单边2.2mmN150G02X30.6Z－30.0R8.0；N160G00Z2.0；N170G00S100.0Z100.0；快速退刀至换刀点N180S1000；主轴变速N190G00X10.0Z2.0；快速进刀至切入点N200G01X20.0Z－5.0R5.0；切入圆弧起点A，切削进给速度为0.1mm/rN210G03X10.0Z0F0.1；逆圆插补车R5mm凸弧N220G01X20.0Z－22.584；车外圆N230G02X30.0Z－30.0R8.0；顺圆插补车R8mm凹圆弧N240G00X100.0Z100.0快速退刀N250M05M09；主轴停转，切削液关N260M30；程序结束

2．注意圆弧插补指令G02/G03的指令格式，不要漏掉圆弧半径R地址。

1．编程时注意正确判断圆弧的顺逆，确定插补指令G02或G03。

2．零件的加工操作过程四、零件车削

1．加工准备零件加工操作过程步骤图例夹住毛坯外圆，伸出长度约35mm，找正后夹紧（转下页）步骤图例对刀设定并验证刀补

沿轮廓分层粗车R5mm圆弧、φ20mm外圆、R8mm圆弧，留

0.6mm精加工余量

粗车时主轴转速n为500r/min，进给量f为0.2mm/r（转下页）步骤图例

完成轮