数控车床编程与操作(机工版)教案：5.2 圆弧插补指令G02、G03.doc

5.2圆弧插补指令G02、G03
教学目的和要求：
1、掌握圆弧插补指令G0
2、G03方向的判别
2、掌握圆弧插补指令G02、G03的用法
教学重点难点：
1、圆弧插补指令G0
2、G03的应用
教学方式：课堂理论教学
教学时数：4学时
授课内容：
（一）圆弧插补指令G02、G03
指令格式：G02/G03 X(U)___Z(W)___I___K___F___；
G02/G03 X(U)___Z(W)___R___F___；
1.圆弧顺逆的判断
圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。

圆弧插补的顺逆可按图5-4给出的方向判断：沿圆弧所在平面(如XZ平面)的垂直坐标轴的负方向(－Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。

数控车床是两坐标的机床，只有X轴和Z轴，按右手定则的
方法将Y轴也加上去来考虑。

观察者让Y轴的正向指向自己
(即沿Y轴的负方向看去)，站在这样的位置上就可正确判断
X-Z平面上圆弧的顺逆时针了。

图5-4 圆弧顺逆的判断
2.说明：
①采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值，
用X、Z表示。

当采用增量值编程时；圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值，用U、W表示。

②圆心坐标I、K为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向
上的分矢量(矢量方向指向圆心)。

本系统I、K为增量值，并带有“±”
号，当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“－”号。

③当用半径只指定圆心位置时，由于在同一半径只的情况下，从圆弧的起点
到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，规定圆心角≤180°时，用“＋R”表示。

若圆弧圆心角>180°时，用“－R”表示。

④用半径只指定圆心位置时，不能描述整圆。

图5-5 G02应用实例图5-6 G03应用实例
如图5-5所示G02应用实例：
(1)用I、K表示圆心位置，绝对值编程：
N03 G00 X20.O Z2.O；
N04 G01 Z-30.0 F80；
N05 G02 X40.0 Z-40.0 IO.O KO F60；
(2)用I、K表示圆心位置，增量值编程：
N03 G00 U-80.O W-98.0；
N04 G01 UO W-32.0 F80；
N05 G02 U20.O W-10.0 I0.0 K0 F60；
(3)用R表示圆心位置
N04 G01 Z-30.O F80；
N05 G02 X40.0 Z-40.O R10 F60，
如图5-6所示G03应用实例：
(1)用I、K表示圆心位置，采用绝对值编程。

N04 G00 X28.0 Z2.O；
N05 G01 Z-40.0 F80；
N06 G03 K40.O Z-46.0 I0 K-6.0 F60；
(2)采用增量值编程
N04 G00 U-150.O W-98.0；
N05 G01 W-42.O F80；
N06 G03 U12.0 W-6.0 10 K-6.0 F60；
(3)用R表示圆心位置，采用绝对值编程。

N04 G00 X28.0 Z2.O；
N05 G01 Z-40.0 F80；
3. G02/G03车圆弧的方法：
应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量
太大，容易打刀。

所以，实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所需圆弧。

下面介绍车圆弧常用加工路线。

图5-7 车锥法图5-8 车圆法
图5-7为车圆弧的车锥法切削路线。

即先车一个圆锥，再车圆弧。

但要注意，车锥时的起点和终点的确定，若确定不好，则可能损坏圆锥表面，也可能将余量留得过大。

确定方法如图2-4所示，连接OC交圆弧于D，过D点作圆弧的切线AB。

图5-8为车圆弧的同心圆弧切削路线。

即用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。

此方法在确定了每次吃刀量ap后，对90°圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，常采用。

但空行程时间较长。

编程实例
例5-2 如图5-9所示，工件已粗加工完毕，各位置留有余量0.2mm，要求重新编写精加工程序，不切断。

图5-9
编写加工程序
O0502
N10 G99 G50 X100 Z100；
N20 M03 S1000 T0101；
N30 G00 X10 Z2；
N40 G01 Z0 F0.5；
N50 G03 X12 Z-1 R1 F0.2；
N60 G01 Z-12；
N70 G02 X18 Z-15 R3；
N80 G03 X22 W-2 R2；
N90 G01 Z-28；
N100 G00 X100 Z100；
N110 M05 T0100；
N120 M30;
【小结】：
本课题是数控车床编程的重点和难点，必须掌握圆弧顺，逆方向的判断方法及熟练掌握圆弧插补指令的编程格式。

【课外作业】：
P219 图(9)。