利用编程方法解决凹圆弧表面加工的问题
球刀车凹圆弧不用刀补编程实例
球刀车凹圆弧不用刀补编程实例1. 球刀车凹圆弧不用刀补的概述球刀车凹圆弧不用刀补是一种在数控车床上进行的加工方式。
通常情况下，车削凹圆弧需要使用刀补来实现，但球刀车凹圆弧不用刀补的方法可以省去刀补的操作，简化了编程过程，提高了加工效率。
球刀车凹圆弧不用刀补的原理是通过球刀在车削过程中的切削轨迹，实现对凹圆弧的加工。
球刀的切削轨迹是一个球面，通过控制球刀在X、Z轴方向的移动，可以实现对凹圆弧的精确加工。
在编程过程中，需要确定凹圆弧的半径、起点和终点位置，以及球刀的半径。
根据这些参数，可以计算出球刀的切削轨迹，并进行加工路径的规划和编程。
2. 编程实例下面以一个具体的编程实例来说明球刀车凹圆弧不用刀补的过程。
假设需要在数控车床上加工一个半径为50mm的凹圆弧，起点位置为X=0，Z=0，终点位置为X=100，Z=0。
球刀的半径为5mm。
步骤1：确定加工参数首先，需要确定凹圆弧的半径、起点和终点位置，以及球刀的半径。
根据题目要求，凹圆弧的半径为50mm，起点位置为X=0，Z=0，终点位置为X=100，Z=0。
球刀的半径为5mm。
步骤2：计算球刀的切削轨迹根据球刀的半径和凹圆弧的半径，可以计算出球刀在X、Z轴方向的移动距离。
球刀在X轴方向的移动距离可以通过勾股定理计算得到：X_distance = sqrt(R^2 - r^2)其中，R为凹圆弧的半径，r为球刀的半径。
球刀在Z轴方向的移动距离可以通过凹圆弧的起点和终点位置计算得到：Z_distance = 终点位置Z - 起点位置Z根据题目中的参数，可以计算出球刀在X、Z轴方向的移动距离：X_distance = sqrt(50^2 - 5^2) ≈ 49.75mmZ_distance = 0 - 0 = 0mm步骤3：规划加工路径根据球刀的切削轨迹，可以规划出球刀的加工路径。
球刀的加工路径可以分为两段：先沿X轴方向移动到终点位置，再沿Z轴方向移动到起点位置。
g73车外圆凹圆弧编程实例
g73车外圆凹圆弧编程实例以g73车外圆凹圆弧编程实例为标题，本文将介绍一个编程实例，实现g73车外圆凹圆弧的绘制。
通过编程实现这一功能，可以方便地在计算机上绘制和操作g73车外圆凹圆弧。
我们需要了解g73车外圆凹圆弧的定义和特点。
g73车外圆凹圆弧是一种特殊形状的圆弧，它的轮廓线由两个外接圆弧和一条直线组成。
其中，外接圆弧的半径较小，且位于大圆弧的一侧。
这种形状的圆弧在工程设计中经常出现，例如在机械加工中用于切削加工。
为了实现g73车外圆凹圆弧的绘制，我们可以使用编程语言来描述和计算其轮廓线的坐标点。
以下是一个简单的编程实例，使用Python语言来实现g73车外圆凹圆弧的绘制：```pythonimport matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npdef draw_g73(radius, small_radius, start_angle, end_angle):# 将角度转换为弧度start_angle_rad = np.radians(start_angle)end_angle_rad = np.radians(end_angle)# 计算大圆弧的坐标点theta = np.linspace(start_angle_rad, end_angle_rad, 100)x = radius * np.cos(theta)y = radius * np.sin(theta)# 计算小圆弧的坐标点small_theta = np.linspace(start_angle_rad, end_angle_rad, 100)small_x = (radius - small_radius) * np.cos(small_theta)small_y = (radius - small_radius) * np.sin(small_theta)# 计算直线的坐标点line_x = np.linspace(x[-1], small_x[-1], 100)line_y = np.linspace(y[-1], small_y[-1], 100)# 绘制图形plt.plot(x, y, label='大圆弧')plt.plot(small_x, small_y, label='小圆弧')plt.plot(line_x, line_y, label='直线')plt.xlabel('x')plt.ylabel('y')plt.title('g73车外圆凹圆弧')plt.legend()plt.show()# 调用函数绘制g73车外圆凹圆弧draw_g73(5, 2, 0, 180)```在这个编程实例中，我们使用了matplotlib库来进行图形绘制。
很好的数控车圆弧编程技巧
很好的数控车圆弧编程技巧一、圆弧分层切削法1. 圆弧始点、终点均不变，只改变半径R如图a所示，在零件加工一个凸圆弧，根据过两点作圆弧，半径越小曲率越大的原则，因此在切削凸圆弧时，可以固定始点和终点把半径R由小逐渐变大至规定尺寸。
但要注意，圆弧半径最小不得小于成品圆弧弦长的一半。
N10 G01 X40 Z-5 F0.3;N20 G03 X40 Z-25 R10.2 F0.2; N30 G00 X53;N40 Z-5;N50 G01 X40 F0.3;N60 G03 X40 Z-25 R12 F0.2; N70 G00 X53;N80 Z-5;N90 G01 X40 F0.3;N100 G03 X40 Z-25 R16 F0.1 :2. 圆弧始点、终点坐标变化，半径R不变如图b所示，在零件上加工一个凹圆弧，为了合理分配吃刀量，保证加工质量，采用等半径圆弧递进切削，编程思路简单。
N10 G01 X54 Z-30 F0 .3; N20 G02 X60 Z-33 R10 F0 .2; N30 G00 X54 Z-30;N40 G01 X48 F0.3 ;N50 G02 X60 Z-36 R10 F0.2; N60 G00 X48 Z-30;N70 G01 X42 F0.3 ;N80 G02 X60 Z-39 R10 F0.2; N90 G00 X42 Z-30;N100 G01 X40 F0.3;N110 G02 X60 Z-40 R10 F0.1;3. 圆弧始点、终点坐标，半径R均变化如图c所示，在零件一端加工一个半球，在该种情况下，走刀轨迹的半径R等于上次走刀半径R与Z(或X)方向的变化量?Z(?X)之差。
N10 G01 X0 Z10 F0.3;N20 G03 X60 Z-20 R30 F0.2 ; N30 G00 Z6;N40 X0;N50 G03 X60 Z-20 R26 F0.2; N60 G00 Z2;N70 X0;N80 G03 X60 Z-20 R22 F0.2 , N90 G00 Z0;N100 X0;N110 G03 X60 Z-20 R20 F0.1; 二、先锥后圆弧法1. 该方法是先把过多的切削余量用车锥的方法切除掉，最后一刀走圆弧的路线切削圆弧成型，如图d所示。
在数控车床上利用宏程序加工圆形凹槽
在数控车床上利用宏程序加工圆形凹槽
如何在数控车床上加工出圆形的凹槽?
不同的人可能有不同的办法。
第一种方法：
手动车一个进刀槽。
然后采用G71进行编程。
这种方法简单，加工效率也不错，不过手动车削麻烦，还容易车废工件。
第二种方法：
采用G73车削工件
这种方法也不是很好，因为G73是将整个刀具轨迹向上平移。
这样会导制走空刀。
加工效率十分低。
第三种方法：
采用宏程序车削。
这个是A类宏程序（G65格式）
这种方法加工效率比较高。
但是编写宏程序没有一定的基本功是不行的！
本人给出下面部分宏程序，你只需要通过修改一些参数就可以自动圆形凹槽加工。
如果你需要完整的程序请联系：“百万课件网”的站长购买。
价格为50元/个
另外本人还可以根据图纸进行编程。
起价50元。
本人从事数控车床加工有四年了。
有丰富的编程经验。
本人精通GSK980TDA的数控。
百万课件网网址：。
圆弧工件编程及加工
4.2就业质量与社会声誉
2014 届 、 2015 届 毕 业 生 的 就 业 率 分 别 为 98.1% 、 98.5%，就业情况良好。平均起薪约为3500元，高于省 内同等院校。 近两年用人单位对毕业生满意率达90%。根据跟踪调 查统计结果，近两年本专业毕业生就业的专业对口率均 达到86%以上。
召开实践专家研 讨会、跟踪反馈
校企合作共同开发学习 情境和编写教材
梳理典 型工作 任务， 探讨开 发专业 学习领
把学校“双基训练”和到企业进行 顶岗实习结合起来
以完成工作任务为导向，采用学、 做一体的形式组织教学
PART 3
单击此处添加文字信息
3.1教学团队
专任 教师
数控技术专业现有校内专任教师14人， 能力、职称、学历和年龄结构合理， 能满足本专业教学的需要。其中双师 素质教师为12人，比例为85.7%；4 人具有企业一线经历，比例为33.3%； 5人具有高级职称，比例为35.7%；9 人具有研究生学位，比例为64.3%。
1200
1256 1319
900 853
1032 852 870
600
540
412
300
221
13 0
92 100
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
PART 2
课程设置与教学实施
2.1课程体系与教学内容改革
➢以就业为导向，整 合数控技术专业的课 程内容
PART 7
存在的问题及努力方向
7.1存在问题
校外生产性实训基地缺乏有利于 1 实践教学的机制
2 教学模式中现代化信息技术的 运用水平还有待进一步提高
项目五 典型弧面零件的工艺设计及编程
G42——刀尖圆弧半径右补偿； G40——刀尖圆弧半径补偿撤消；
左刀补、右刀补的判别方法： 沿着刀具的运动方向向前看（假设工件不动），刀具位于零
件左侧的为左刀补，刀具位于零件右侧的为右刀补。
从刀具延工件表面切削运动方向看，刀具在工件实体的左边还 是右边，因坐标变换不同：
G01 Z-32.； G02 X66. Z-40. R8.； G01 X72.； X86. W-20.； G00 G40 X200. Z100. T0200； M30；
作业5-23 关键点坐标
（四）仿形车粗车循环 G73 适用：铸、锻毛坯的切削，对零件轮廓的单调性则没有要求 编程格式：
G73 U(i) W(k) R(d) G73 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(f) S(s) T(t)
教学内容
1
项目导入
2
相关知识
圆弧类零件的数控车削工艺知识 圆弧插补指令（G02/G03）
刀尖圆弧自动补偿指令 仿形粗车循环（G73）
3
项 目实 施
4
小结
重点：
1 圆弧类类零件的工艺性分析 2 编程指令G02、G03、G73的应用 3 刀尖圆弧半径补偿的应用
难点：
1 典型弧面零件工艺路线的合理确定
（2）刀尖圆弧半径补偿注意事项
① G40、G41、G42都是模态指令，可相互取消； ② G41、G42、G40指令必须和G00或G01指令配合,在插补加工平面内有 不为零的直线移动才能建立或取消。如果在X向移动，刀具移动的直线 距离必须大于两倍的刀尖圆弧半径值；如果在Z向移动，刀具移动的直 线距离必须大于一倍的刀尖圆弧半径值；当轮廓切削完成后即用指令 G40取消补偿。 ③工件有锥度、圆弧时，必须在精车锥度或圆弧前一程序段建立半径 补偿，一般在切入工件时的程序段建立半径补偿。
球刀车凹圆弧编程实例
球刀车凹圆弧编程实例球刀车凹圆弧编程实例1. 引言球刀车凹圆弧编程是数控加工中的重要技术，它能够在工件上实现复杂的曲线形状加工。
本文将通过一系列实例，介绍球刀车凹圆弧编程的基本原理和实践应用，旨在帮助读者深入理解该技术，同时提供一些个人观点和理解。
2. 基本原理球刀车凹圆弧编程的基本原理是根据工件上凹弧的曲线特征，通过数控编程语言来指导数控机床进行加工。
在球刀车凹圆弧编程中，常用的数控编程语言有G代码和M代码。
3. 实例一：钢球制作假设我们需要制作一个钢球，其表面需要进行球面车削。
在球刀车凹圆弧编程中，我们可以通过数控编程语言来指导数控机床进行球面车削的加工。
我们需要计算钢球的半径，并确定车削的起点和终点。
我们可以使用G代码来控制数控机床的刀具移动，同时使用M代码来控制刀具的进给速度。
通过合理的编程，我们可以实现对钢球表面的精确加工，从而得到高质量的成品。
4. 实例二：汽车零件制造假设我们需要制造一台汽车发动机的凸轮轴。
在凸轮轴的加工过程中，凸轮的曲线形状非常复杂。
在球刀车凹圆弧编程中，我们可以通过数控编程语言来指导数控机床进行凸轮轴的加工。
我们需要采集凸轮的曲线数据，并将其转换成数控编程语言能够理解的格式。
我们可以使用G代码和M代码来控制数控机床进行凸轮轴的加工。
通过精确的计算和编程，我们可以实现对凸轮轴的复杂曲面加工，从而满足汽车制造的需求。
5. 总结与回顾通过以上实例，我们可以看出球刀车凹圆弧编程在复杂曲线加工中的重要性。
它不仅能够实现高精度的加工，还能够提高生产效率。
球刀车凹圆弧编程也需要对数控编程语言有深入的理解和熟练的运用。
在实践中，我们需要注重细节，合理运用G代码和M代码，以确保加工质量和效率的同时降低成本。
个人观点与理解：在我看来，球刀车凹圆弧编程是数控加工中的一项重要技术。
它不仅提供了一种高效、高精度的加工方法，还为我国制造业的发展起到了积极的推动作用。
随着科技的不断进步，我们可以预见球刀车凹圆弧编程将会在更多领域得到应用，并为人们的生产和生活带来更多便利。
凹弧轴的数控加工工艺、编程及加工
装订线凹弧轴的数控加工工艺、编程及加工数控车床已应用于工厂企业机械加工的各个领域，它的产品多以轴、盘、套筒类零件为主，适用于加工小批量、高效率、程序多变的零件的加工生产。
文中对CK6140数控车床进行了简单的概述，利用CAXA制造工程师对零件进行三维实体造型，并进行了工艺分析、工艺设计、拟定工序卡、用FANUC 0i系统对此零件数控编程，及用上海宇龙仿真软件进行仿真。
最后在CK6140数控车床上实际操作加工该零件。
关键词：工艺分析数控编程数控车床目录摘要................................................... 错误!未定义书签。
第一章 CK6136数控车床简介 (3)1.1数控车床的类型、组成及布局特点 (3)1.2数控车床技术参数 (5)1.3数控车床的性能特点 (5)第二章凹弧轴类零件的三维实体造型 (6)2.1CAXA制造工程师2004简介 (6)2.2凹弧轴的实体造型 (6)第三章凹弧轴零件的数控加工工艺 (9)3.1分析零件图工艺信息 (9)3.2加工工艺分析 (9)第四章编制数控加工程序、仿真操作加工 (16)4.1编制程序清单 (16)4.2仿真操作加工 (17)第五章实际操作加工 (24)5.1准备机床 (24)5.3刀具准备 (24)装订线5.4程序准备 (25)5.5对刀及参数设定 (27)5.6数控车床的自动加工 (26)5.7工件检测 (28)5.8实体零件图 (28)总结 (29)装订线第一章CK6136数控车床简介数控（numerical control,NC）机床如图1-1所示，是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。
具有高精度、高效率、多样化、形状复杂的加工要求等特点。
数控车床又称为 CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的25%。
球刀车凹圆弧不用刀补编程实例
球刀车凹圆弧不用刀补编程实例《球刀车凹圆弧不用刀补编程实例》1. 引言在机械加工领域，球刀车凹圆弧不用刀补编程是一种常见技术，它可以提高加工效率，减少刀具磨损，并且能够实现复杂的凹曲面加工。
在本文中，我将深入探讨球刀车凹圆弧不用刀补编程的原理、应用和实例，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
2. 球刀车凹圆弧不用刀补编程的原理球刀车凹圆弧不用刀补编程是一种以球面刀具为工具，通过旋转球刀进行凹曲面加工的方法。
其基本原理是将球刀沿着曲面的法线方向进行旋转，并利用球刀的半径来实现凹圆弧的加工。
与传统的刀补编程相比，球刀车凹圆弧不用刀补编程更加简洁高效，并且可以减少加工时间和刀具的磨损。
3. 球刀车凹圆弧不用刀补编程的应用球刀车凹圆弧不用刀补编程广泛应用于各个行业的曲面加工中。
特别是在汽车制造、航空航天、模具制造等领域，由于气动外观和结构件要求的高精度和复杂曲面形状，球刀车凹圆弧不用刀补编程成为首选的加工方式。
利用球刀车凹圆弧不用刀补编程，可以实现零件的精确尺寸和表面质量，提高加工效率和生产效益。
4. 球刀车凹圆弧不用刀补编程的实例以下是一个球刀车凹圆弧不用刀补编程的实例，通过该实例我们可以更好地理解和应用这一技术。
实例一：以汽车制造中的凹曲面加工为例，假设我们需要加工一个汽车车门的凹圆弧形状。
传统的刀补编程需要繁琐的坐标计算和刀具路径规划，而球刀车凹圆弧不用刀补编程可以简化这一过程。
我们首先确定凹圆弧的半径和角度，并计算出球刀的切削半径和球心坐标。
根据球刀的旋转方向和加工路径，编写球刀车凹圆弧不用刀补的G代码。
通过球刀的旋转和移动，即可实现凹圆弧的加工。
5. 个人观点和理解球刀车凹圆弧不用刀补编程是一种十分实用的加工技术，通过旋转球刀实现凹曲面加工，不仅可以提高加工效率和产品质量，还可以减少刀具磨损和刀补编程的复杂性。
然而，球刀车凹圆弧不用刀补编程对操作工人的技术要求较高，需要熟练掌握机床操作和G代码编写，同时需要深入了解凹曲面的特点和球刀的工作原理。
外圆凹圆弧编程实例
外圆凹圆弧编程实例外圆凹圆弧编程实例一、概述外圆凹圆弧是机械加工中常用的一种形状，其在汽车、航空等领域中应用广泛。
为了实现高效精确的加工，需要对其进行编程控制。
本文将介绍外圆凹圆弧的编程方法以及实例。
二、编程方法1. 圆弧插补在CNC加工中，通常采用圆弧插补来实现曲线轨迹的控制。
具体来说，就是通过控制机床上的三个坐标轴（X、Y、Z）来实现曲线轨迹的插补。
对于外圆凹圆弧而言，需要先确定其起点和终点坐标以及半径大小和方向，然后通过G02或G03指令进行插补。
2. 坐标系变换在进行外圆凹圆弧编程时，有时需要将坐标系进行变换以便于确定起点和终点坐标。
例如，在车削中经常使用极坐标系来描述零件上的曲面特征。
此时需要进行极坐标系到直角坐标系的转换。
3. 刀具半径补偿由于刀具的直径并非完全精确，因此在进行外圆凹圆弧加工时需要进行刀具半径补偿。
具体来说，就是通过指定刀具半径参数，让机床自动计算出实际要加工的轨迹。
三、编程实例下面将以车削外圆凹圆弧为例，介绍其编程实现过程。
1. 确定起点和终点坐标以及半径大小和方向假设要车削一个半径为50mm、起点坐标为(0,0)、终点坐标为(100,0)、方向为逆时针的外圆凹圆弧，则其G代码如下：G00 X0 Y0 ; 将刀具移动到起点G01 Z-10 F200 ; 开始进给G03 X100 Y0 R50 ; 进行圆弧插补2. 坐标系变换如果要将上述外圆凹圆弧描述成极坐标系，则需要先确定极坐标系原点和极角。
例如，假设原点为(50,50)，极角为45度，则其G代码如下：G00 X50 Y50 ; 将刀具移动到原点G01 Z-10 F200 ; 开始进给G02 I50 J0 P45 ; 进行极坐标系下的圆弧插补3. 刀具半径补偿在进行车削时，需要考虑刀具的半径大小。
例如，假设刀具半径为10mm，则其G代码如下：G00 X50 Y50 ; 将刀具移动到原点G41 D1 ; 开启左侧刀具半径补偿G01 Z-10 F200 ; 开始进给G02 X100 Y50 R40 ; 进行圆弧插补G40 ; 关闭刀具半径补偿四、总结外圆凹圆弧编程是CNC加工中的一项基本技能，掌握其编程方法和实现过程对于提高加工效率和精度具有重要意义。
数控车(铣)床编程与操作课题1 凹圆弧面零件加工
图4-7凹圆弧表面车削方式
表4-3各种粗车凹圆弧形式加工特点
形式
指令格式 G18 G02（G03）X Z R F G18 G02（G03）X Z CR= F
其中X、Z为圆弧终点坐标；R（CR）为圆弧半径；F为圆弧插补进给速度
（4）指令使用说明
1）G02、G03均为模态有效指令，一经使用，持续有效， 直到同组G代码（G00、G01）取代为止。
2）R（CR）为程序段有效代码，圆弧插补格式中不能省 略。
凹圆弧表面余量不均匀，背吃量及进给速度可选择较小一些。具体见表 4-4。
表4-4凹圆弧零件加工工艺
工步号
工步内容
刀具号
1
车右端面
T01
2
粗加工外轮廓，留0.4mm 精车余量
T01
背吃量 ap/(mm)
1～2
切削用量
进给速度 主轴转速 f/(mm/r) n/(r/min)
0.2
600
1～2
0.2
600
[知识学习]
一、编程指令
1.圆弧插补指令 （1）指令功能 使刀具按给定进给速度沿圆弧方向进行切削加工。 （2）指令代码 顺时针圆弧插补指令代码：G02（或G2） 逆时针圆弧插补指令代码：G03（或G3） 顺时针、逆时针判别方法：从不在圆弧平面的坐标 轴正方向往负方向看，顺时针用G02，逆时针用G03。
课题1 凹圆弧面零件加工
1.知识目标 ① 了解加工凹圆弧面车刀种类及选用。 ② 掌握圆弧插补方向的判断。 ③ 掌握G02、G03圆弧插补指令及终点坐标+
外圆上车凹圆弧程序
外圆上车凹圆弧程序。
用球头刀加工加工下图外圆上的凹弧，使用R2mm球形刀加工。
加工此工件时，使用刀尖半径补偿G41/G42指令，使用圆弧插补指令G02/G03编程。
编程如下（FANUC 0I TB数控系统）。
%O0101G99T0101M03S400G00G42X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R126F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R65F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R45.5F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R36.25F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R31.25F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R28.3F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R26.6F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R25.6F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R25.1F0.15G00X110Z-50G01X100F0.3G02X100W-50R25F0.15G40G00X200Z100M05M30%共加工10刀每次单边2.5mm的切削深度。
因为使用刀尖半径补偿功能，除编程外还需要在刀具设置页面设置刀具半径和刀尖位置号，像这种情况可以设置刀尖位置号为8，具体如下图：当刀尖位置号设为8后，对Z向刀偏时，当刀具左边靠近工件毛坯右端面后，输入的测量值不是0，而是2，这里一定需要注意；X向对刀与偏刀一样，输入的测量值就是试切时工件的直径。
数控凹圆弧怎么编程实例
数控凹圆弧怎么编程实例数控机床是一种使用计算机数字控制系统来实现高效生产的机床，具有自动化程度高、精度高、重复性好等优点。
数控编程是数控机床加工的一项重要技术，准确、简洁的数控编程可以有效提高生产效率和加工精度。
其中数控凹圆弧编程是数控编程中的重点和难点之一，本文将着重介绍数控凹圆弧的编程实例。
一、什么是凹圆弧在机械加工中，常常需要加工出各种形状的曲线，其中凹圆弧是一种常见的曲线形状。
凹圆弧是指由两个不同半径的圆弧组成的轮廓，大圆弧和小圆弧的圆心都在轮廓的内部，大圆弧的半径要大于小圆弧。
二、凹圆弧编程的原理凹圆弧的编程实质是寻找圆心点坐标和圆弧半径，根据圆心点和半径参数，通过数学计算，生成相应的凹圆弧轨迹坐标数据。
具体的凹圆弧编程原理如下：（1）确定凹圆弧圆心凹圆弧的圆心点可以通过以下公式计算：Xc = X0 - y/R Yc = Y0 + x/R其中，（X0，Y0）为圆心所在直线的坐标起点，x，y 为直线方向上的偏移量，R为凹圆弧的圆弧半径。
（2）确定凹圆弧起点和终点角度凹圆弧的起点、终点角度可以通过向量计算公式求出：cosα=(x1-x0)/L sinα=(y1-y0)/L cosβ=(x2-x0)/L sinβ=(y2-y0)/L α=atan2(sinα,cosα)β=atan2(sinβ,cosβ)其中，(x1,y1)为起点坐标，(x2,y2)为终点坐标，L为轨迹长度。
（3）确定凹圆弧半径凹圆弧的半径可以通过以下公式求出：r1=L*L/(8H)+H/2 r2=L*L/(8H)-H/2其中，L为轨迹长度，H为两个圆弧的差值。
（4）计算凹圆弧轨迹点坐标知道了凹圆弧的圆心、半径和起点终点角度，可以通过圆弧的参数方程计算出凹圆弧上每一个点的坐标：X = Xc + r * cosθ Y = Yc + r * sinθ其中，θ为圆弧的角度，r为圆弧半径。
三、凹圆弧编程的实例凹圆弧编程实例如下：G90 ; 进入绝对编程模式 G54 ; 取消工件坐标系 M6 T1 ; 刀具换下径0.5立铣刀 M3 S1000 ; 主轴启动转动 G0 X100 Y100; 快速定位到加工起点 G1 Z-10 F200; 在z轴负方向移动到加工高度 G2 X200 Y200 I-50 J50 R50 ; 编写凹圆弧指令 G1 Z0F200 ; 在z轴负方向移动到安全高度上 G0 X100 Y100; 快速移动到加工起点 M5 ; 关闭主轴在上面编程中，G2指令是凹圆弧编程的关键指令，其中I指定了圆弧的x轴相对圆心的偏移，J指定了圆弧的y 轴相对圆心的偏移，R指定了圆弧的半径。
任务1凹圆弧滚压轴的加工
配 学生 学生 教师 得 分 自检 互检 检测 分
1
文明、礼仪
5
2
安全、纪律
10
3 职业素养 行为习惯
5
4
工作态度
5
5
团队合作
5
1．选择装夹与定位方式；2．选择刀
6 制定工艺 具；3．选择加工路径；4．选择合理 5
切削用量
[检测评分]
1．编程坐标系选择正确；2．指令使 7 程序编制 用与程序格式正确；3．基点坐标正确 10
0.1
背吃刀量 ap/mm 2～3 1～2
0.2 0.3
2.编制程序
（1）粗加工φ280 -0.052外圆程序
（2）粗、精加工零件右端轮廓程序。
（3）精加工零件左端轮廓程序
3.加工操作
（1）加工准备 1）开机回参考点，建立机床坐标系。 2）装夹工件。 3）装夹刀具。 4）对刀操作。
①Z方向对刀
导入
复习
1．G41指令含义是 G42指令含义是 指令含义是
2．粗车刀刀尖半径一般为
刀刀尖半径为
mm。
3．车外圆刀尖位置号为
， ，G40 。 mm，精车
号。
复习
1．G41指令含义是 刀尖圆弧半径左补偿 ， G42指令含义是 刀尖圆弧半径右补偿 ，G40 指令含义是 取消刀尖圆弧半径补偿 。
2．粗车刀刀尖半径一般为
[知识准备]
1．加工凹圆弧表面车刀及选用
名称
表 4-1 凹圆弧表面车刀加工表面情况及特点
图例
加工表面及特点
成形车刀
有可转位式和高速钢刃磨而成的整体式成形车刀 两种，用于加工尺寸较小的圆弧形凹槽、半圆槽
棱形车刀 尖形车刀
常用可转位式，刀具主偏角为 90°，加工带有台阶 的圆弧面，加工中只会产生副切削刃干涉，需要刀具具 有足够大的副偏角
外圆凹圆弧编程实例
外圆凹圆弧编程实例介绍在计算机编程领域，外圆凹圆弧是一个常见的图形处理问题。
外圆凹圆弧指的是在两个圆弧之间形成的空间。
在本文中，我们将介绍如何使用编程语言处理外圆凹圆弧问题，并给出一个具体的实例。
编程语言选择在处理图形问题时，许多编程语言都提供了图形库和函数。
在本实例中，我们选择使用Python语言进行编程，因为Python有许多成熟的图形库和简单易用的语法。
准备工作在开始编写代码之前，我们需要安装Python的图形库。
这里我们选择使用matplotlib库，它是一个功能强大的绘图库，可以方便地创建各种类型的图形。
安装matplotlib库的命令如下：pip install matplotlib编程实例：绘制外圆凹圆弧下面是一个简单的例子，演示了如何使用Python的matplotlib库来绘制外圆凹圆弧。
import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as np# 定义两个半径R1 = 5R2 = 2# 定义两个圆心C1 = np.array([0, 0])C2 = np.array([R1+R2, 0])# 定义角度范围theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)# 计算外圆凹圆弧上的点的坐标x = C1[0] + R1 * np.cos(theta)y = C1[1] + R1 * np.sin(theta)# 绘制外圆凹圆弧plt.plot(x, y)# 计算内圆凹圆弧上的点的坐标x = C2[0] + R2 * np.cos(theta)y = C2[1] + R2 * np.sin(theta)# 绘制内圆凹圆弧plt.plot(x, y)# 设置坐标轴范围plt.xlim(-10, 10)plt.ylim(-10, 10)# 显示图形plt.grid()plt.show()在上述代码中，我们首先导入了matplotlib库和numpy库。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
利用编程方法解决凹圆弧表面加工的问题作者：冯磊
来源：《新课程·教研版》2010年第20期
一、凹圆弧加工方法
在普通车床的车削加工中,凹圆弧表面的车削通常是采用手工凭经验进行车削的方法来完成,或者用定型车刀进行车削。
前者很难保证加工精度;后者对刀具的要求比较高,主要是刀具的形状需要与工件的形状完全吻合。
对于小批量多规格的生产,刀具的制造成本相对较高。
随着数控技术的快速发展,对于轴类零件的圆弧形轮廓,人们采用数控车床对其进行加工,而使用的刀具为普通外圆车刀,取得了一定的效果。
用这种加工方法加工的凹圆弧形外廓的走刀轨迹很准确,但其加工的表面位置受到一些限制,加工的表面只能是第二象限的型面(车床只能够加工第一、二象限的圆弧型面),如果是跨象限的型面就有可能在第一象限内或第二象限内受到刀具后角的干涉而产生废品。
二、实践中凹圆弧表面加工的两种问题
比如,我们现在要加工以上零件的表面圆弧,我们按照一般编程方法编程如下(只有圆弧部分)。
N100 M03 S800 T0101;
(1号刀具为圆弧刀具)
N110 G00 X22 Z-16;
(快速接近圆弧起始点)
N120 GO1 X20 Z-16 F200 S500;
(进给到圆弧的起始点)
N130 G02 X20 Z-34 I12 K-9:
(顺时针加工圆弧)
N140 G01 X22 Z-34;
(径向退刀)
1.采用圆弧车刀加工
加工后的零件凭肉眼看,圆弧的轮廓类似于所要求的圆弧,外观很好。
但是用卡尺测量不难发现,加工出来的圆弧并不能满足图纸的设计要求,圆弧的起点与终点的距离沿Z轴方向总是变大。
分析尺寸变大的原因,发现圆弧刀具与实际工件圆弧面发生了干涉,从而影响了零件的精度和质量。
2.采用尖刀刀具加工
我们将圆弧车刀换成尖刀来加工圆弧,基本能够达到设计要求。
在精度、刀具强度等各方
面条件许可的情况下,确实有一些圆弧面完全可以用尖刀刀具来完成。
但是,这种情况是有限制条件的。
除了表面粗糙度等各方面的限制外,还有尖刀刀具角度的限制等。
故用尖刀刀具加工
圆弧时,圆弧的弧度受到一定的限制。
简单地说,一些圆弧用尖刀加工必定发生干涉。
三、探究用编程方法解决圆弧刀干涉现象
通过实践我们分析出,采用了在数控车床上用圆弧车刀对凹圆弧形外廓进行加工,圆弧车刀加工的工件虽然很漂亮但依然存在干涉问题。
下面我就具体阐述用编程的方法解决圆弧车刀的干涉问题。
具体分析如下:(还以上述加工为例)如图所示,假设所加工的圆弧半径为R,圆弧刀具半径为r,因为刀位点(这里指刀具的顶点)总是在刀具圆弧中心轨迹的垂直方向上增大一个r,故在O点的垂直方向上取一点O',且OO'距离为r。
以O'为圆心,R-r为半径作一圆弧,我们假设此圆弧就是刀位点的走刀轨迹。
可以证明,刀位点按此圆弧走刀后,切削出来的零件轮廓就是半径为R的圆弧型面。
证明如下:取刀位点轨迹上的任意一点D,对应的刀具圆弧中心点为E。
∵DE、OO'均为垂直于Z轴的直线∴DE//OO' 又DE=OO'=r∴四边形OEDO'为平行四边形∴DO'//EO DO=EO〔平行四边形对应边平行且相等)∴DO'=EO=R-r故我们假设的圆弧完全正确,所以,弧ACB与弧A'B'所对应的中心角完全相同,半径分别为R和R-r。
弧ACB就是所需要加工的圆弧型面。
3起点
与终点的确定从图中可以看出,刀具圆心起始点在A'点,终点在B'点,故刀具的刀位点的起始点、终点分别为M、N。
只要计算出它们分别与A、B的位置关系以及O'点的坐标就可以编程了。
在图中有:sin∠AOP=AP/AO=|Xa-XO|/R(Xa、XO为A点和O点的X轴坐标)
A'Q=A'Osin∠AOP=(R-r)sin∠AOP=(R-r)
|Xa-XO|/R X'O=XOA'Q=XO(R-r)|Xa-XO|/R Xm=Xa-r=XO(R-r)[|Xa-XO|/R]-r
cos∠AOP=OP/AO=|Za-ZO|/R(Za、ZO为A点和O点的Z轴坐标) PQ=AA'cos∠AOP=
|Za-ZO|/R 由此M点的Z轴坐标可以通过A点的坐标与PQ的值计算得到。
同理可计算出N点的坐标值。
根据以上的计算结果,就可以编写数控加工程序。
这时选取圆弧刀具半径为3,根据半径R=15及跨距为18,可得Xa=44。
M、N点的坐标分别为(18.8,-17.8)、(18.8,-32.2)。
最终解决问题程序如下:
N100 M03S800T0202;
(2号刀具为所选圆弧刀具)
N110 G00 G90 X21 Z-17.8;
(快速进给到指定位置)
N120 G01 X18.8 Z-17.8 F100;
(径向进给圆弧起始点)
N130 G02 X18.8 Z-32.2 R12;
(加工圆弧)
N140 G01 X21 Z-32.2;
(径向退刀)
零件加工完毕后,经过严格的检验.完全符合设计尺寸要求。
经过多次反复加工试验,所有产品的圆弧都满足要求。
四、总结
通过反复实践,证明,利用以上编程的方法可以彻底解决用圆弧刀数控车削凹圆弧的干涉问题。
需要注意的是:圆弧刀具的半径必须小于所要加工圆弧的曲率半径;所要加工的圆弧必须是第一、二象限的圆弧。
作者单位:江苏省泰州市机电高等职业技术学校。