插补指令的使用
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件
巧用极坐标插补指令在车铣复合机床上加工异形零件作者：陈未峰来源：《职业·中旬》2013年第04期摘要：随着我国装备制造技术的不断发展，车铣复合数控机床在机械制造行业的应用越来越广泛，它可以有效减少加工工序和时间，提高加工效率。
充分利用极坐标插补和圆柱插补两大功能，能更好地解决回转体类复合零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
关键词：车铣复合数控机床极坐标插补零件加工“工欲善其事，必先利其器”，随着我国装备制造技术的发展，数控机床在机械制造行业得到了广泛应用。
相比一般的数控车床而言，车铣复合数控机床凭借强大功能和结构优势，通过车铣复合功能切削加工，有效地提高了加工效率和产品质量。
一、车铣复合数控机床的坐标轴运动车铣复合数控机床是在数控车削功能的基础上，有效利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，使工件在形状精度、位置精度、已加工表面质量等各个方面达到使用要求的一种先进的切削加工机床。
车铣复合加工不是单纯地将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上，而是利用车铣合成运动来完成各类表面的加工，主要利用极坐标插补和圆柱插补两大功能解决回转体类复杂零件的加工难题，是在当今数控技术得到较大发展的背景下产生的一种新的切削理论和切削技术。
在加工回转体工件时，卡盘或者工件的旋转是主运动，刀具的横向X向或纵向Z向移动是从运动，刀具的刀尖与工件中心等高，刀架台不能作垂直方向的运动。
在工件表面上加工异形轮廓时，主要应用极坐标插补指令让主轴的旋转做从运动，定义为C轴；装在刀架上的动力刀具的旋转运动转换为主运动（由刀架内伺服电机驱动实现），刀具还可以实现X向或Z向的进给从运动（如图1）。
二、车铣复合数控机床上的极坐标插补功能所谓极坐标插补功能，是指车铣复合数控机床本身具有1个旋转轴和1个移动轴，旋转轴实现极坐标下的极角改变，移动轴实现极径改变，两轴在位置控制模式下实现旋转与移动联动功能的切削加工。
数控铣床编程指令
数控铣床编程指令Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998数控铣床编程指令4.2.2子程序1、坐标轴运动（插补）功能指令(1）点定位指令G00点定位指令(G00)为刀具以快速移动速度移动到用绝对值指令或增量值指令指定的工件坐标系中的位置。
指令格式：G00X—Y—Z一；式中X—Y—Z一为目标点坐标。
以绝对值指令编程时，刀具移动到终点的坐标值；以增量值指令编程时，指刀具移动的距离，用符号表示方向。
使用G00指令用法如下。
如上图所示，刀具由A点快速定位到B 点其程序为：G00G90X120．Y60．；（绝对坐标编程）(2）直线插补指令G01用G01指定直线进给，其作用是指令两个坐标或三个坐标以联动的方式，按指定的进给速度F，从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置，插补加工出任意斜率的平面或空间直线。
指令格式：G0lX—Y—Z—F一；程序段G01X10．Y20．Z20．F80．使刀具从当前位置以80mm／min的进给速度沿直线运动到(10,20,20)的位置。
例3：假设当前刀具所在点为.，则如下程序段N1G；.；将使刀具走出如图所示轨迹。
(3）圆弧插补指令G02和G03G02表示按指定速度进给的顺时针圆弧插补指令，G03表示按指定速度进给的逆时针圆弧插补指令。
顺圆、逆圆的判别方法是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴由正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，序格式：XY平面：G17G02X～Y～I～J～(R～)F～G17G03X～Y～I～J～(R～)F～ZX平面：G18G02X～Z～I～K～(R～)F～G18G03X～Z～I～K～(R～)F～G19G02Z～Y～J～K～(R～)F～G19G03Z～Y～J～K～(R～)F～式中X、Y、Z为圆弧终点坐标值，可以用绝对值，也可以用增量值，由G90或G91决定。
由I、J、K方式编圆弧时，I、J、K表示圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向上的增量值。
数控铣床加工中心编程及加工教学教案—圆弧沟槽的加工
任务二圆弧沟槽的加工[教学目标]1.熟练掌握G02/G03圆弧插补指令的格式。
2.掌握G02/G03圆弧插补指令的使用方法。
[教学重点]圆弧沟槽件的编程方法[教学难点]圆弧沟槽件的编程方法[教学过程]新课教学一、圆弧插补指令（G02/G03）圆弧插补指令格式如下：G17 G02/G03 X Y R （I J ）F ；G18 G02/G03 X Z R （I K ）F ；G19 G02/G03 Y Z R （J K ）F ；说明：（1）G17为选择XY平面， G18为选择XZ平面，G19为选择YZ平面，此三个指令为同组模态指令，如图2-9所示。
（2）沿圆弧所在平面另一根轴的正方向向负方向看，顺时针圆弧插补为G02，逆时针圆弧插补为G03。
（3） X、Y、Z为圆弧的终点坐标，R为圆弧半径。
（4）I、J、K为起点到圆心的距离分别在X、Y、Z轴上的矢量值。
图2-9 圆弧插补平面选择示意图二、圆弧的表示方法圆弧的表示方法有圆心法和半径法两种。
（1）圆心法。
用I、J、K指定圆弧起点位置的方法称为圆心法。
I、J、K后面的数值定义为圆弧起点相对于圆心在X、Y、Z轴上的分向量。
图2-10所示为圆心法编程示意图。
图2-10 圆心法编程示意图(2)半径法。
以R指定圆弧半径的方法称为半径法。
半径法以起点、终点和圆弧半径来表示一段圆弧，在圆上会有两段圆弧出现，如图2-11所示。
R后面的数值是正值时，表示圆心角小于等于1800的圆弧；R后面的数值是负值时，表示圆心角大于1800的圆弧。
半径法圆弧加工程序如下：加工圆弧A：G17 G02 X_ Y_ Ra_ F _;加工圆弧B：G17 G02 X_ Y_ -Rb_ F_;图2-11 半径法编程示意图三、整圆编程对于铣削一整圆，只能用圆心法进行加工（见图2-12），半径法无法执行。
如果用半径法以两个半圆相接，其真圆度误差会太大。
整圆的加工程序为G03 X40. Y0. I-40. J0 F100；练习过程：一、布置练习任务独立完成下图零件的加工二、老师讲解加工中心自动加工圆形槽零件的操作步骤及方法。
数控插齿机编程指令【大全】
F功能：F功能指令用于控制切削进给量。
在程序中，有两种使用方法。
(1)每转进给量编程格式G99 F~F后面的数字表示的是主轴每转进给量，单位为mm/r。
例：G99 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r。
(2)每分钟进给量编程格式G98 F~F后面的数字表示的是每分钟进给量，单位为mm/min。
例：G94 F100 表示进给量为100mm/min。
2. S功能S功能指令用于控制主轴转速。
编程格式S～S后面的数字表示主轴转速，单位为r/min。
在具有恒线速功能的机床上，S功能指令还有如下作用。
(1)最高转速限制编程格式G50 S～S后面的数字表示的是最高转速：r/min。
例：G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。
(2)恒线速控制编程格式G96 S～S后面的数字表示的是恒定的线速度：m/min。
例：G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。
(3)恒线速取消编程格式G97 S～S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速，如S未指定，将保留G96的最终值。
例：G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。
3. T功能T功能指令用于选择加工所用刀具。
编程格式T～T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。
但也有T后面用四位数字，前两位是刀具号，后两位是刀具长度补偿号，又是刀尖圆弧半径补偿号。
例：T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。
T0300 表示取消刀具补偿。
4. M功能M00：程序暂停，可用NC启动命令（CYCLE START）使程序继续运行；M01：计划暂停，与M00作用相似，但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效；M02：程序结束，该指令表示执行完程序内所有指令后，主轴停止，进给停止，冷却液关闭，机床处于复位状态。
M03：主轴顺时针旋转；M04：主轴逆时针旋转；M05：主轴旋转停止；M08：冷却液开；M09：冷却液关；M30：程序停止，程序复位到起始位置。
1-5数控车床编程中的常用功能指令
福建省鸿源技工学校课时授课计划（2013 —2014 学年度第2学期）课程名称：数控机床编程与操作任课教师：王公海章节内容1-5数控车床编程中的常用功能指令授课班级12数控授课日期授课方式讲授作业练习习题册对应部分目的要求掌握数控编程的常用指令重点难点G02/G03，G50复习题巩固上节课知识点仪器教具粉笔黑板审批意见审批人： 20 年月日讲授内容和过程方法与指导一、常用插补指令1．快速点定位指令（G00）（1）指令格式G00 X Z ；X Z 为刀具目标点坐标。
例 G00 X30.0 Z10.0；福建省劳动和社会保障厅制课时授课计划（副页）第页讲授内容和过程方法与指导（2）指令说明G00 不用指定移动速度, 其移动速度由机床系统参数设定。
快速移动的轨迹通常为折线型轨迹，图中快速移动轨迹OA和BD 的程序段如下：OA：G00 X20.0 Z30.0；BD：G00 X60.0 Z0；G00 轨迹实例2．直线插补指令（G01）（1）指令格式G01 X Z F ；X Z 为刀具目标点坐标，F 为刀具切削进给的进给速度。
例图中切削运动轨迹CD的程序段为：G01 X40.0 Z0 F0.2；G01 轨迹实例（2）指令说明G01 指令是直线运动指令，它命令刀具在两坐标轴间以插补联动的方式按指定的进给速度做任意斜率的直线运动。
在G01 程序段中必须含有F 指令。
如果在G01 程序段中没有F 指令，而在G01 程序段前也没有指定F 指令，则机床不运动，有的系统还会出现系统报警。
（3）编程实例例试采用G00和G01指令编写如图所示工件右端轮廓的精加工程序。
G00 及G01 指令应用实例第页讲授内容和过程方法与指导3．圆弧插补指令（G02/G03）（1）指令格式G02（03）X Z R(CR=) ；G02（03）X Z I K ；G02表示顺时针圆弧插补；G03表示逆时针圆弧插补。
X Z 为圆弧的终点坐标值，其值可以是绝对坐标，也可以是增量坐标。
数控技术(插补)
xi +1 = xi + 1 yi +1 = yi Fi +1 = xe y i −( xi + 1) ye = ( xe yi − xi ye ) − ye
于是有 Fi+1 = Fi －Ye
E(xe,ye) Pi(Xi,Yi) Pi+1(Xi+1,Yi+1)
0
x
第三章轮廓加工的数学基础
为了逼近曲线的相对位置沿 2）.若Fi<0为了逼近曲线的相对位置沿+y向走 为了逼近曲线的相对位置 一步即 y
y E(xe,ye)
0
x
设动点pi ( xi , yi )的Fi 值为
为便于计算机编程计算, 为便于计算机编程计算,
Fi = xe yi − xi ye
y
的计算予以简化。 将F的计算予以简化。 的计算予以简化 为了逼近曲线的相对位置沿 向走一步 向走一步， 1）.若Fi>0为了逼近曲线的相对位置沿+x向走一步，即 为了逼近曲线的相对位置
第三章轮廓加工的数学基础
3.1.1直线插补原理 3.1.1直线插补原理 1.偏差函数 1.偏差函数
如图所示， 如图所示，设规定轨迹为 直线段OE，起点在原点，终 起点在原点， 点E的坐标A(XeYe) , Pi(xi, yi)为加工点 。
Y
E ( Xe,Ye)
Pi(xi,yi) 0 x
则下式成立。 （1）.若P正好处在 OE 上,则下式成立。
3
F<0 ∆Y F=F+5 5
F计算 计算 -3 终点判别(n-1→n) → 终点判别 7 ≠0 6 ≠0 5 ≠0 4 ≠0 3 ≠0
0
Pi(xi,yi)
数控铣床编程圆弧插补中平面选择指令的应用
数控铣床编程圆弧插补中平面选择指令的应用数控铣床编程中，圆弧插补是一种常见的加工方式，通过控制刀具沿指定的圆弧轨迹进行加工。
在编程过程中，平面选择指令起着至关重要的作用，它决定了圆弧插补所在的平面。
下面我将详细介绍平面选择指令的应用。
在数控铣床编程中，通过使用G17、G18和G19指令来选择工件加工平面。
这些指令分别对应于XY平面、XZ平面和YZ平面。
在圆弧插补中，选择合适的加工平面是非常重要的，它决定了圆弧的运动轨迹和加工结果。
我们来看G17指令，它选择XY平面作为加工平面。
当我们需要在XY平面上插补圆弧时，我们可以使用G17指令。
例如，当我们需要在平面上加工一个圆形凸起时，可以使用G17指令选择XY平面，并指定圆心坐标和半径，然后通过G02或G03指令插补圆弧。
接下来是G18指令，它选择XZ平面作为加工平面。
当我们需要在XZ平面上插补圆弧时，可以使用G18指令。
例如，当我们需要在平面上加工一个圆柱体时，可以使用G18指令选择XZ平面，并指定圆心坐标和半径，然后通过G02或G03指令插补圆弧。
最后是G19指令，它选择YZ平面作为加工平面。
当我们需要在YZ 平面上插补圆弧时，可以使用G19指令。
例如，当我们需要在平面上加工一个圆锥体时，可以使用G19指令选择YZ平面，并指定圆心坐标和半径，然后通过G02或G03指令插补圆弧。
通过合理选择平面选择指令，我们可以在数控铣床上编程插补各种形状的圆弧。
这不仅提高了加工效率，还保证了加工质量。
因此，在进行圆弧插补编程时，我们需要根据实际情况选择合适的加工平面，并正确使用G17、G18和G19指令。
平面选择指令在数控铣床编程圆弧插补中的应用非常重要。
通过合理选择平面选择指令，我们可以实现各种形状的圆弧加工。
编程人员需要充分理解平面选择指令的作用和用法，以确保编程的准确性和高效性。
这样才能更好地应用数控技术，提高加工效率和质量。
插补原理与插补指令
8
F<0
-X
X=0,y=4
F=0
组长评价
备注
说明：
1、成绩按照百分制由组长或全体组员讨论确定；
2、无特别需要说明内容的，可以不要备注栏；
3、第一个组员为组长。
第一次作业
第2组
组员
蔡天荣
任华
陈港
周伊强
王刚
蒋超
张军
王红颖
王同丽
成绩
内容
1.讨论与理解“插补运算”与“数控加工程序中插补指令之间的关系
插补运算：插补运算是指根据工件轮廓通过最简单的数学计算，产生沿坐标轴的脉冲当量，利用刀具的微小直线轨迹逼近工件轮廓进行加工的运算过程。它具有实时性、会直接影响刀具的运动，数控加工中插补运算的速度与精度是衡量数控装置的核心指标。
插补指令：数控加工程序中的插补指令大多数情况下指的就是“G、M、S、T四种功能指令”，指令分别由地址符和数字组成，可分为模态（持续有效）和非模态（只在当前程序有效），其中不同的指令代码代表着不同的功能。比如G00-快速定位G01-直线插补G02-顺时针方向圆弧插补G03-逆时针方向圆弧插补，M指令可用来控制主轴正反转停止如（M03、M04、M05）指令等。同时还有其他的辅助指令构成（F指令可用来控制移动速度、等）。
相互关系：1）从概念上来讲：插补指令是按零件的轮廓编制的加工运动轨迹，根据轮廓形状的差异，使用代表不同功能的程序指令从而实现插补运算。而插补运算的实现是通过一系列的地址和数字组成功能各异的指令，当数控装置对指令发号施令并完成规定动作时就完成了相应的插补运算2）从逻辑关系：插补运算是原理，插补指令是对插补运算的实现3）从先后顺序：先有插补运算再有插补指令4）从相互关系：插补指令一定经过了插补运算，没有插补运算不能发出插补指令，插补运算没有插补指令失去了意义5）总的来说：插补指令和插补运算相互依存，缺一不可，插补指令和插补运算共同构成了数控系统的核心内容。
G03和G03
刀具在各坐标平面以一定的进给速度进行圆弧插补运动，从当前位置（圆弧的起点），沿圆弧移动到指令给出的目标位置，切削出圆弧轮廓。
G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针插补指令。
刀具在进行圆弧插补时必须规定所在平面（即G17~G19），再确定回转方向，如图（1）所示，沿圆弧所在平面（如XY平面）的另一坐标轴的负方向（-Z）看去，顺时针方向为G02指令，逆时针方向为G03指令。
图（1）圆弧顺逆方向一般用法：G02和G03为模态指令，有继承性，继承方法与G01相同。
注意：G02和G03与坐标平面的选择有关。
使用格式：G17 X Y F ；G18 X Z F ；G19 Y Z F ；格式中：（1）X、Y、Z表示圆弧终点坐标，可以用绝对方式编程，也可以用相对坐标编程，由G90或G91指，使用G91指令时是圆弧终点相对于起点的坐标；（2）R表示圆弧半径；（3）I、J、K分别为圆弧的起点到圆心的X、Y、Z轴方向的增矢量，见图（2）所示。
图（2）使用G02或G03指令两种格式的区别：（1）当圆弧角小于等于时，圆弧半径R为正值，反之，R为负值；（2）以圆弧始点到圆心坐标的增矢量（I、J、K）来表示，适合任何的圆弧角使用，得到的圆弧是唯一的。
（3）切削整圆时，为了编程方便采用（I、J、K、）格式编程，不使用圆弧半径R格式。
例1：如图（3），A点为始点，B点为终点，数控程序如下：图（3）圆弧插补O1；G90 G54 G02 I50.0 J0. F100；G03 X-50.0 Y40.0 I-50.0 J0；X-25.0 Y25.0 I0. J-25.0；M30；或：O1；G90 G54 G02 I50.0 J0 F100；G03 X-50.0 Y40.0 R50.0；X-25.0 Y25.0 R-50.0；M30；那么I/J/K的是如何计算的呢？通过查阅资料我们知道I/J/K指的是圆弧始点到圆心的矢量分量，是增量值。
数控车床编程中圆弧插补指令的使用
经验之谈编辑︱孙雁︱E-mail:zhiyezazhi@改革探索GOOD EXPERIENCE 在数控车床编程中，有一对指令是圆弧插补指令，即G02/G03，在各种数控系统的手册中都规定G02是顺圆插补指令，G03是逆圆插补指令。
在实际编程中，经常有学生将这对指令用错，笔者根据自己的教学实践，从分析机床坐标系的规定出发，对圆弧插补指令的使用判别进行了一些研究。
一、数控机床坐标系与运动方向的规定目前，国际标准化组织（ISO）已经统一了标准坐标系，我国也颁布了《数字控制机床坐标和运动方向的命名》（JB 3051-82）的标准，对数控机床的坐标和运动方向作了明文规定。
１．机床坐标系与运动方向（1）坐标和运动方向命名的原则。
永远假定刀具相对静止，工件坐标而运动的原则。
（2）机床坐标系的规定。
数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。
标准机床坐标系中X 、Y 、Z 坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定：①伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90o 。
则大拇指代表X 坐标，食指代表Y 坐标，中指代表Z 坐标。
②大拇指的指向为X 坐标的正方向，食指的指向为Y 坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。
③围绕X 、Y 、Z 坐标旋转的旋转坐标分别用A 、B 、C 表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X 、Y 、Z 坐标中任意一轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A 、B 、C 的正向，如图1所示。
图1 右手笛卡尔坐标�统（3）运动方向的规定。
JB 3051-82中规定：机床某一部件运动的正方向是增大工件与刀具距离的方向，即为各坐标轴的正方向。
2．数控车床坐标系的确定在数控车床中，由于刀架安装位置的不同，分为前置刀架和后置刀架两种情况，其机床坐标系也是不一样的，如图2、图3所示。
（1）Z 坐标。
数控车床的Z坐标为平行于主轴轴线的坐标轴，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。
（2）X 坐标。
数控车床的X 坐标平行于横向导轨面，且刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。
数控编程G05指令
G05三点圆弧插补指令说明
一:指令格式
G05 X(U)__ Z(W)__ I__ K__ F__ ；
二：指令说明：
G05指令为01组模态指令，地址说明如下：
X（U）：圆弧的终点X绝对（相对）坐标；
Z（W）：圆弧的终点Z绝对（相对）坐标；
I ：圆弧所经过的中间点相对于起点的相对坐标值（x向）（半径值表示,带方向）；
K ：圆弧所经过的中间点相对于起点相对坐标值（z向，带方向）；
中间点：是指圆弧上除起点和终点之外的任意一点；
I、K的意义类似于G02/G03指令中圆心坐标相对于起点坐标的位移值I、K
当省略I时即认为I=0，当省略K时即认为K=0 ；
当同时省略I、K时，系统产生报警；
当给出的三点共线时，系统产生报警；
其它的使用同G02、G03指令。
Z轴。
直线插补G01
调定的快进速度，快速移动到程序段所指令
的下一个定位点。
注意：G00的运动轨迹不一定是直线，若不
注意则容易干涉。
2. G01指令——直线插补指令
▢ 编程格式：G01 X_a_ Z_c_ F_f_
▢ 功能：指令多坐标（2坐标）以联动的方式，
按程序段中规定的合成进给速度f，使刀具相
对于工件按直线方式，由当前位置移动到程
序段中规定的位置（a、c）。当前位置是直 线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐 标值即为终点坐标。
P218 图2
• 假设棒料直径为25 长度为150 在不分刀的情况下，仅使用直线插补G01指 令加工零件请同学们编写加工程序
直线插补G01
指令字 G00 G01 G02 G03
组 01
别
功
能
备
ห้องสมุดไป่ตู้
注 摸态G指令
快速移动 直线插补 圆弧插补（逆时针） 圆弧插补（顺时针）
G32 G90
G92 G94
螺纹切削 轴向切削循环
螺纹切削循环 径向切削循环
一、与控制方式有关的指令
1、G00 指令——快速定位指令
▢ ▢
编程格式：G00 X__ Y__ Z__ *
数控铣床编程指令
数控铣床编程指令4.2.2子程序1、坐标轴运动〔插补〕功能指令(1〕点定位指令G00点定位指令(G00)为刀具以快速移动速度移动到用绝对值指令或增量值指令指定的工件坐标系中的位置。
指令格式：G00X—Y—Z一；式中X—Y—Z一为目标点坐标。
以绝对值指令编程时，刀具移动到终点的坐标值；以增量值指令编程时，指刀具移动的距离，用符号表示方向。
例：图4.6使用G00指令用法如下。
如上图4.6所示，刀具由A点快速定位到B点其程序为：G00G90X120．Y60．；〔绝对坐标编程〕(2〕直线插补指令G01用G01指定直线进给，其作用是指令两个坐标或三个坐标以联动的方式，按指定的进给速度F，从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置，插补加工出任意斜率的平面或空间直线。
指令格式：G0lX—Y—Z—F一；式中X—Y—Z一为目标点坐标。
可以用绝对值坐标，也可以用增量坐标。
F〔mm／min)为刀具移动的速度。
加工时进给速度F可以通过C的控制面板上的旋钮在〔0—120％〕之间变化。
程序段G01X10．Y20．Z20．F80．使刀具从当前位置以80mm／min的进给速度沿直线运动到(10,20,20)例3：假设当前刀具所在点为X-50.Y-75.，那么如下程序段N1G01X150.Y25.F100；图4.7N2X50.Y75.；将使刀具走出如图4.7所示轨迹。
(3〕圆弧插补指令G02和G03G02表示按指定速度进给的顺时针圆弧插补指令，G03表示按指定速度进给的逆时针圆弧插补指令。
顺圆、逆圆的判别方法是：沿着不在圆弧平面内的坐标轴由正方向向负方向看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，程序格式：XY 平面：G17G02X ～Y ～I ～J ～(R ～)F ～ G17G03X ～Y ～I ～J ～(R ～)F ～ ZX 平面：G18G02X ～Z ～I ～K ～(R ～)F ～ G18G03X ～Z ～I ～K ～(R ～)F ～ YZ 平面：G19G02Z ～Y ～J ～K ～(R ～)F ～ G19G03Z ～Y ～J ～K ～(R ～)F ～式中X 、Y 、Z 为圆弧终点坐标值，可以用绝对值，也可以用增量值，由G90或G91决定。
ethercat 直线插补 原理
ethercat 直线插补原理EtherCAT 直线插补原理介绍EtherCAT（以太CAT）是一种高速实时以太网通信协议，用于现场总线系统。
直线插补是在机床控制系统中常用的一种运动控制技术，它可以将多个点之间的平滑曲线插值为一系列线性插值点，从而实现精确的加工路径。
本文将以浅薄的角度解释 EtherCAT 直线插补的原理。
什么是直线插补直线插补是一种插补运动的方式，通过定义起点和终点，并指定一系列中间点，计算出使工具在这些点之间移动的线性路径。
这种方式在工业自动化领域中非常常见，尤其在数控机床系统中广泛应用。
EtherCAT 协议简介EtherCAT 是一种高性能实时以太网通信协议，其关键特点是通过一个主站实现多个从站的同步通信。
在 EtherCAT 网络中，主站负责发送指令和接收数据，而从站则负责接收指令并执行相应的动作。
EtherCAT 直线插补的原理EtherCAT 直线插补的原理是通过主站发送插补指令给从站，从站根据指令进行相应的插补计算，并将计算结果返回给主站。
主站和从站之间的通信是通过 EtherCAT 协议进行的。
插补算法在 EtherCAT 直线插补中，有多种插补算法可以选择，常见的有线性插值、梯形插值和圆弧插值。
在这些算法中，线性插值是最简单的一种方法。
它通过计算起点和终点之间的线性路径，并根据运动速度和加速度控制工具的运动。
控制器的角色在 EtherCAT 直线插补系统中，主站充当控制器的角色，从站则是执行器。
主站负责生成插补指令，并将其发送给从站进行执行。
从站接收并解析指令，根据指令计算插补路径，并控制执行器按照路径移动。
实时性要求EtherCAT 直线插补系统的一个重要特点是实时性要求高。
在实际应用中，对于加工路径的精细度和速度要求都很高，因此控制指令的传输和执行都需要在严格的时间约束下完成。
总结EtherCAT 直线插补是一种在工业自动化中广泛应用的运动控制技术。
通过使用高性能实时以太网通信协议，主站可以发送插补指令给从站，并实现精确的加工路径控制。
AN130007_伺服驱动器插补功能使用方法
表格指令对应轴号+2 的轴为 Z 轴。
如果该参数不为零，则根据表格指令对应的插补类型，检查相应的轴号是否合法(是否
重复，是否存在)，如果不合法择不会执行。例如在 1#站内定义三轴插补指令，在希望 1#
轴为 X 轴，2#轴为 Y 轴，4#轴为 Z 轴时，Pn[892]内容应为：
Bit15‐Bit12 Bit11‐Bit8 Bit7‐Bit4 Bit3‐Bit0
Tadele
伺服驱动器插补功能使用方法 本文档说明如何使用插补功能。
1>硬件配置 参与插补的轴和作为主站的轴的驱动器必须为电子凸轮型驱动器。
2>连线 参与插补的轴的主轴脉冲必须级联，即前一台驱动器的编码器分频输出口连接到下一台
驱动器的高速位置指令脉冲口：
信号名
上一级动器 CN1 下一级驱动器 CN1
主轴脉冲 A+ 主轴脉冲 A‐ 主轴脉冲 B+ 主轴脉冲 B‐
PIN14 PIN15 PIN29 PIN30
PIN11 PIN12 PIN26 PIN27
GND
PIN13
PIN28
3>参数设定
执行插补前，各轴以下参数需要设定。
Pn[0]=6 Pn[410]=1
PLC 运动控制模式 指令脉冲输入端口为高速口
三轴直线插补配置参数： 加速时间/减速时间：设定启动到达到额定合成速度和额定合成速度到停止的时间 (1‐5000ms)； 目标地址 1：设定插补目标点相对当前点的 X 坐标(INT32)； 目标地址 2：设定插补目标点相对当前点的 Y 坐标(INT32)；
AN13000720131101
Tadele
会执行。 两轴圆弧插补或三轴螺旋线插补时，如果设置圆弧角度或者圈数过大，导致内部数据溢
FANUC系统常用指令
一、FANUC系统常用指令1、快速定位指令G002、直线插补指令G013、圆弧插补指令G02、G03该指令使刀具从圆弧起点沿圆弧移动到圆弧终点。
4、主轴速度设置指令和转速控制指令G96、G97、G50。
（1）主轴线速度恒定指令G96格式：G96 S； S单位为m/min。
此时应限制主轴最高转速，即用G50指令。
如：G50 S1500；主轴最高转速限制为1500r/min。
（2）直接设定主轴转速指令G97。
格式：G97 S； S的单位为r/min （注：一般系统 G97）G96、G97均为模态指令，可相互取消。
5、每转进给指令G99和每分钟进给指令G98。
格式：G99 F； F单位为mm/rG98 F； F单位为mm/minG98、G99均为模态指令，机床初始状态默认G99。
6、螺纹车削加工（可加工直螺纹和锥螺纹）方式有直进式和斜进式（1）螺纹切削指令G32，可车削直螺纹、锥螺纹和端面螺纹。
G32指令进刀方式为直进式。
注：螺纹切削时不可用主轴线速度恒定指令G96。
格式：G32 XZF；其中：XZ为螺纹终点坐标，F为螺距。
螺纹深度计算：h=0.6495p 螺纹小径：d1=d-h×27、刀具功能指令T格式：T 02 02T：为刀具02：刀具号00-9902：刀具补偿号00-99注；（1）刀具号可与转位刀架上的刀具号相对应。
（2）刀具补偿包括形状补偿和磨损补偿。
（3）为了方便，刀具号和刀具补偿号通常是一致的。
（4）刀具号为0或00时，取消刀具；刀具补偿号为0或00时，相当于取消补偿。
例：T0或T00、T0200。
8、辅助功能指令MM00—程序停止 M01—选择停止 M02—程序停止M03、M04、M05—主轴正、反、停转 M08—切削液开M09—切削液关 M30—程序结束并返回M98—子程序调用 M99—子程序调用返回（子程序结束）二、固定循环指令为了简化程序，数控装置可以用一个程序段指定刀具作反复切削，这就是固定循环指令。
两轴直线插补定位
两轴直线插补定位：算法设计：直线插补的算法很多。
这里介绍的是，基准轴输出为主，辅助轴输出配合半累加插补算法。
此算法使用时，起始点为当前位置，终点可按直角坐标的X、Y值，以脉冲为单位选定。
同时，还要选定所在象限。
用选定象限确定脉冲输出的方向。
如第一象限，则X为正向，Y也为正向。
如二象限，则X为反向，Y为正向。
其它象限类推。
在执行程序时按步计算，按步输出脉冲，而方向用方向信号控制。
这里介绍算法，就是一步步是怎么算的。
所谓基准轴，就是终点坐标值较大的轴。
在每步它都输出脉冲，只是当辅助轴有脉冲输出时，它让辅助轴先输出。
而辅助轴则用累加的方法，确定是否输出。
累加的过程是，用自身的终点坐标累加，当大于基准轴的终点坐标时，输出一个脉冲，并把累加值减基准轴的终点值，“差”又作为在累加值。
该算法的框图见图5-5-1-6。
图5-5-1-6 半累加直线插补算法框图图5-5-1-7示的为一个插补运算实例。
图5-5-1-7 插补实例从图知，该例的X轴终点坐标为9，而Y轴为3。
可知，应选X轴为基准轴，而Y为辅助轴。
从框图知，一开始就累加辅助轴的终点坐标值。
但它仅3，比基准的终点坐标值9小，故仅基准轴输出脉冲，走了第1步。
接着，又累加辅助轴的终点坐标值。
这时为6，比基准的终点坐标值9小，故仅基准轴输出脉冲，走了第2步。
接着，又累加辅助轴的终点坐标值。
这时为9，不比基准的终点坐标值9小，故仅辅助轴输出脉冲，走了第3步，累计值变为0。
之后，4、5、6又是X轴输出；7是Y轴输出；8、9、10又是X轴输出；11是Y轴输出；12又是X轴输出。
可知，本算法的进给的速度是恒定的，有利于切削加工的应用。
程序实现：程序是按算法编的，也是算法的具体化。
其基本程序见图5-5-1-8、图5-5-1-9、图5-5-1-10。
图5-5-1-8为步进工作启动及初始化程序。
图5-5-1-9为X是基准轴时的脉冲输出控制程序。
至于YX是基准轴时的脉冲输出控制程序与此类似，故不重复。
汇川am600插补指令
汇川am600插补指令汇川AM600插补指令是用于操控数控机床进行多轴运动控制的指令集。
它具有高效、精确、灵活的特点，可实现复杂的数控加工任务。
在本文中，我将逐步介绍汇川AM600插补指令的使用方法，以帮助读者更好地了解如何使用该指令进行多轴运动控制。
首先，我们需要了解一些基本概念。
在数控机床中，插补是指同时对多个轴进行连续的运动控制，以实现复杂的加工路径。
插补指令则是用于指导机床控制系统进行插补运动的特殊指令。
汇川AM600插补指令是一种高级的插补指令，能够实现多轴的联动控制。
在使用汇川AM600插补指令之前，我们需要了解一些基本的数学概念。
首先是坐标系。
在数控机床中，通常会使用直角坐标系或极坐标系来描述加工路径。
直角坐标系以机床坐标系的原点为基准，通过X轴、Y轴和Z 轴来描述加工路径。
而极坐标系通过半径和角度来描述加工路径。
接下来是参考点和工件坐标系。
参考点是加工路径的起点位置，工件坐标系则是以参考点为基准建立的坐标系。
在实际操作中，我们需要通过设置参考点和建立工件坐标系来确定加工路径。
现在我们开始介绍汇川AM600插补指令的使用方法。
首先是指令格式。
汇川AM600插补指令一般采用G代码格式，例如G01、G02和G03等。
其中，G01用于直线插补，G02用于圆弧插补，G03用于圆弧插补。
在使用G代码进行插补操作时，我们需要指定插补的轴和目标位置。
例如，要进行X轴和Y轴的插补操作，可以使用以下指令：G01 X100 Y50。
这条指令将使机床在X轴上移动到100的位置，同时在Y轴上移动到50的位置。
除了指定插补的轴和目标位置，我们还可以通过一些参数来调整插补运动的速度和加减速度。
例如，可以使用F参数来指定插补的进给速度，使用S参数来指定插补的切削速度。
在进行复杂的插补操作时，我们还可以使用一些特殊的插补指令。
例如，使用G02和G03指令进行圆弧插补时，我们需要指定圆弧的半径和角度。
例如，要进行一个半径为50的顺时针圆弧插补操作，可以使用以下指令：G02 X100 Y100 R50。
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⎩⎨
⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧____030217J I R
Y X G G G ⎩⎨
⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧_
___030218K I R
Z X G G G ⎩⎨
⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧_
___030219K J R
Z Y G G G 其中：
X 、Y 、Z 为圆弧终点坐标；
I 、J 、K 为圆弧中心在各轴方向上相对于圆弧起点的坐标增量值，有正负号，当I 、K 为零时可以省略；R 为圆弧半径。
说明：
1）顺时针圆弧与逆时针圆弧的判别方法：刀具在加工零件时是按顺时针路径作圆弧插补运动用G02指令，按逆时针路径作圆弧插补运动用G03指令，见图3.1。
图3.1 各补偿平面下的圆弧方向
2）用圆弧半径R 编程 除了可以用I 、K 表示圆弧圆心的位置外，还可以用圆弧半径表示圆心的位置。
对于同一半径R ，在圆弧的起点和终点之间有可能形成两个圆弧，为此规定圆心角α<180°时（即劣弧），R 取正值；α>180°（即优弧）时，R 取负值；α＝180°时， R 取正负值均可；
图3.2 劣弧、优弧、整圆编程
3）程序段中同时给出I、K和R时，以R值优先，I、K无效；
4）当走整圆时，不能用圆弧半径R编程；
5）在G90时，圆弧终点坐标是相对编程零点的绝对坐标值，在G91时，圆弧终点是相对圆弧起点的增量值。
实例一：练习图3.2优弧、劣弧、整圆的插补、增量、绝对指令
表3-1优弧、劣弧的程序
类别劣弧（ａ弧）优弧（b弧）
G91G02X30Y30R30F100 G91G02X30Y30R-30F100
增量编程
G91G02X30Y30I30J0F100 G91G02X30Y30I0J30F100
G90G02X0Y30R30F100 G90G02X0Y30R-30F100
绝对编程
G90G02X0Y30I30J0F100 G90G02X0Y30I0J30F100
表3-2整圆的程序
类别从A点顺时针一周从Ｂ点逆时针一周增量编程G91G02X0Y0I-30J0F100 G91G03X0Y0J30F100
绝对编程G90G02X30Y0I-30J0F300 G90G03X0Y-30I0J30F100 实例二：如图3.4所示，A点为始点，B点为终点。
图3.4 圆弧编程实例图3.5 圆弧编程实例
表3-3例2的程序
使用分矢量I、J编程使用圆弧半径R编程
O0001 ；O0002 ；
G90 G54 G02 I50.0 J0. F100；G90 G54 G02 I50.0 J0 F100；（加工整圆只能用I、J、K
指定）
G03X—50.0 Y50.0 I—50.0 J0；G03 X—50.0 Y50.0 R50.0；
X—25.0 Y25.0 I0. J—25.0；X—25.0 Y25.0 R—50.0；
M30；M30 ；
实例三：如图3.5所示为半径R等于50的球面，其球心位于坐标原点O,刀心轨迹为ABCA,数控程序如下：
N110 G03X-46Y-20R26 逆时针圆弧插补铣削（左上角） N120 G01Y-20 直线插补铣削
N130 X-20Y-46 直线插补铣削（左下方倒角） N140 X20
直线插补铣削
N150 G03X46Y-20R26 逆时针圆弧插补铣削（右下角） N160 G01Y10 直线插补 N170 G00Z5 快速抬离工件
N180 G00Z100 M09 快速抬刀至安全高度，关闭冷却液 N190 M05 主轴停转 N200
M30
程序结速
5 课后扩展练习
任务内容：在Ø100mm×80mm 的圆钢毛坯上，加工出图5-1所示的侧面轮廓，除要保证尺寸900 -0.035、14+0.018
0等轮廓尺寸外，还应保证5+0.018
深度尺寸及零件侧
面对底面的垂直度。
900
-0.035
14
+0.0180
Ø100
900
-0.035
45
R7
33
2-R 1
5
2-R
15
2-R25
5
+0.0180
0.04A
6.3
6.3
3.2
其余
A
2-25×45°
25
图5-1 零件图与实体图（外轮廓铣削加工）
6 课堂总结（重点和难点）
本次课通过简单外轮廓特征（含圆弧、直线）铣削案例，讲解了相关直线插补指令和圆弧插补指令使用格式，介绍了圆弧加工在加工整圆和非整圆过程中的不同，并针对本次任务进行了实际编程教学。
重点：掌握圆弧插补方向判定、整圆与非整圆编程以及G00、G01指令区别 难点：采用I/J/K 进行圆弧插补编程时的坐标计算。