外圆弧轮廓编程及加工
四、圆弧加工指令
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圆弧编程加工在数控编程中属于难度较 大的项目，要求编程者在编程时务必要明 确圆弧的起点、终点坐标，圆弧的方向、 刀尖圆弧半径值，补偿的方向和刀具位置 代码。任何一点的错误，都将影响到圆弧 的正确加工。
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本节课结束
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倒角圆弧
2
一、圆弧的加工指令：
1、G02------顺时针圆弧加工指令 2、G03------逆时针圆弧加工指令 3、程序段格式：G02 X（U） Z（W） R F G03 X（U） Z（W） R F 4、含义：X、Z为圆弧的终点坐标（X/Z为绝对值 U/W为增量值）。 R为圆弧的半径，当中心角大于180°时为负值。 F为进给量。 5、举例：G02 X50 Z-4 R4 F120; G03 X60 W-5 R6 F0.1;
同心圆法 等半径法 车锥法
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4，注意刀具的干涉问题。 在加工内凹或外凸圆弧时，刀具的副后刀面以及 副切削刃会和工件接触，因此在加工这类圆弧时， 要选用比较尖的刀具。
刀具干涉
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• 5，刀尖圆弧半径补偿。
为提高刀尖强度，一般刀尖都做成圆弧形过渡刃，但刀 尖圆弧的存在产生虚拟刀尖，使车削时刀刃不同的点和工 件接触，出现加工误差。
3
• 二、圆弧加工的关键技术：
• 1，圆弧方向的判定：刀架位置 刀具走刀方向
方向 顺时针
逆时针
方向
若刀具反向走刀圆弧方向正好相反！！
4
• 2，圆弧的起点和终点坐标。 • 圆弧开始前刀具要位于圆弧的起点，因此在圆弧编
程中一个很重要的方面就是要明确圆弧的起点和终点 坐标。对于简单圆弧可直接计算得到，对于复杂圆弧 现在一般通过CAD辅助得到。
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程序实例：
O0100; M3S1000T0101;----启动主轴，调用1号刀 G0X0Z10; G42G1Z0F100;----刀补建立 G3X40Z-20R20; G1W-30;
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。
数控车床圆弧加工程序与刀补的处理
不 能在连续 出现两次 以上 ，否则会过切或少切 ；
用上述程序加工时 ，所得到的刀位点方 向是 ３，如图 ２中的 ３ （５）在补偿启 动段或补偿状态下不得指定 移动距离为 ０的 Ｇ００、
号刀尖 ，在对刀时要注意对刀参数输人 的区别 。如果对刀 面为工件 Ｇ０１等指令 ； 右端 面 ，尖 刀的左侧碰到工件 右端 面后 ，在刀具补偿 的对应刀具号 （６）在 Ｇ４０刀尖 圆弧半径补偿取 消段 ，必须 同时有 ｘ、ｚ两个轴 上输入 ｚ刀尖上输 ０，在对 ｘ 方 向时，圆弧刀碰工件 的圆柱 面后 方 向的位移 ，且不能用圆弧指令 Ｇ０２、Ｇ０３。
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科 技 论 坛
２利用 广 州 数 控 ９８０ＴＡ 圆弧 编 程 加 工
黑色圆弧为理想蛳
数控车床编制数控车床加工程序时 ，车刀刀尖 被看 作是一个点
（假想刀尖点 ），但 实际上为了提高 刀具 的使用 寿命 和降低工件表面
粗糙 度 ，车刀刀尖被磨 成半径不大 的圆弧 ，但这 必将产生加 工工件
Ｆ】００
Ｇ４１、Ｇ４２、Ｇ４０进行编程加工 时还应注意 以下几点 ：
Ｎ６０ ￥１４００ Ｍ０３
Ｎ１６０ Ｘ２９ Ｗ 一１０．３９ ＦＳ０
（１）Ｇ４０．Ｇ４１．Ｇ４２都是模态代码 ，可相互 注销 ；
Ｎ７０ Ｎ１ ＧＯ Ｇ４２ Ｘ０
Ｎ１７０ Ｚ一６２
’
（２）程序结束时 ，必须清除刀补 Ｇ４２、Ｇ４１；
的问题 ，这属于少切现象。如图 ５所示 ，在数控车床上加工图示 的凸 圆弧时 ，会在 圆弧 的右侧产生少切现象 ，而左侧却产生过切 现象 。编 写加工程 序时 ，为了简化编程 ，总是设 想车刀 的刀尖沿 着图纸上 零 件的轮廓 运动来进行编 程 ，即利用 假想刀尖进行 编程 ，对刀时用 的 也是假想刀尖 ，数控车床依照所编写的程序进行加 工。但是 ，不论 是
2数车圆弧面编程与加工G2 G
图2-4圆弧插补应用
二、完成工作任务的步骤 1）过程分析
1.分析图: （1）本部分加工内容: 右端面、圆柱面、圆弧面。 （2）加工指令的确定:用学习指令编程:G00、G01、G03。 2.确定装夹方案 三爪卡盘夹紧。 3.选择工具 T0101:45°C硬质合金刀片端面的圆柱形车刀加工； T0202:具有90°C硬质合金刀片的圆柱面车刀，可加工圆柱面和圆
图2-2圆弧方向判别
• 2）圆弧插补指令格式:（如图2-3 XZ平面圆弧） • （1）用中心坐标编程: • G18 G02 X(U)_Z(W)_i_k_f_； • 或:G18G03x(U)_Z(W)_i_k_f_； • （2）用RADIUS编程: • G18 G02 X_Z_R_F_； • 或:G18 G03 X_Z_R_F_；
X0； G3x26。8Z-12R13。4F0。 2； G0Z2； X0； G1Z0.4；
x28.0；
G3X24.8Z-12R12。4；
G01Z-20。0F0。2； X34.0； G0Z2.0； X24.8； G1Z-20。0F0。2； X34.0； G0Z3； X0
G1X26F0.4； G0Z2； X0； G1Z0F0.08； G3X24Z-12R12； G1Z-20； X34；
二、完成工作任务的步 骤
2）加工准备
1.空白的选择: 2条材料。
2.刀具的选择: 45°、90°圆柱车刀
3.加工工艺: 1）粗、精车削端面； 2）粗、精车削24×20圆柱面； 3）粗精车削SR12球面。
球面加工
一、知识准备
4.车辆SR12球面（重点难点）
球面加工
回转法回转球面:
在BC0中，C0=12， BC=12=16。968
最新数控铣削加工编程与操作精品课件圆弧连接编程与操作
二、编写加工程序
2.加工中间轮廓
O0200 N010 G54 G90 G17 G21 G94 N020 M03 S800 N030 G00 Z20.0 N040 X20.0 Y-70.0 N050 G01 Z-3.0 F400 N060 G42 X10.0 Y-60.0 D01 N070 X10.0 Y-25.981 N080 G02 X11.25 Y-19.4858 R5.0 N090 G03 X11.25 Y19.4858 R15.0 N100 G02 X10.0 Y25.981 R5.0 N110 G01 Y50.0 N120 X-10.0 N130 Y25.981 N140 G02 X-11.25 Y19.4858 R5.0 N150 G03 X-11.25 Y-19.4858 R15.0 N160 G02 X-10.0 Y-25.981 R5.0 N170 G01 Y-50.0 N180 X20.0 N190 G40 X20.0 Y-70.0 N200 M05 N210 M30；
3பைடு நூலகம்加工整圆
二、编写加工程序
N120 G42 X-22.0 D01 N130 G02 X-22.0 Y-30.0 I-8.0 J0 N140 G40 G01 X-30.0 Y-30.0 N150 G00 Z10.0 N160 X0 Y0 N170 X30.0 Y30.0 N180 G01 Z-9.0 F200 N190 G42 X38.0 D01 N200 G02 X38.0 Y30.0 I8 J0 N210 G40 G01 X30.0 Y30.0 N220 G00 Z10.0 N230 M05 N240 M30；
用G指令编写图所示零件的精加工程序， 并用FANUC 0i系统数控机床校验指令是否正 确。
数控车床圆弧零件编程实例
数控车床圆弧零件编程实例（前置刀架，绝对编程G90）用绝对编程G90格式加工如下图所示的圆弧零件编程实例（前置刀架），
其精加工程序内容：
１）用圆弧R编程方式绝对编程G90格式： 2)用圆弧I、K编程方式: 加工如上图所示的圆弧零件
％１２３程序名 O００6 程序名
N1 G92 X100 Z10 建立工件坐标系，起刀点 N1 G50 X80 Z100 建立工件坐标系，起刀点
N2 M03 S700 主轴正转，每分钟７００转 N2 M03 S800 主轴正转，每分钟8００转
N3 T0101 选择１号刀具，带１号刀补 N3 T0101 选择１号刀具，带１号刀补
N4 G00 X0 Z3 快速定位（０，３８）位置 N4 G00 X0 Z38 快速定位到（０，３８）位置N5 G01 Z0 F60 直线插补接近工件 N5 G01 Z35 F60 直线插补接近工件
N6 G03 X30 Z-15 R15 加工R15圆弧 N6 G03 X30 Z20 I0 K-15 加工R15圆弧
N7 G02 X50 Z-25 R10 加工R10圆弧 N7 G02 X50 Z10 I10 K0 加工R10圆弧
N8 G01 Z-35 加工５０外圆 N8 G01 Z0 加工５０外圆
N9 G01 X52 退刀 N9 G01 X52 退刀
N10 G00 X80 Z100 快速返回起始点 N10 G00 X80 Z100 快速返回起始点
N11 M05 主轴停转 N11 M05 主轴停转
N12 M30 光标返回程序首。
N12 M30 光标返回程序首。
数控车加工外圆、切槽、车螺纹工件编程实例
数控车加工外圆、切槽、车螺纹工件编程实例更新日期：来源：数控工作室例如图1所示工件，需要进行精加工，其中φ 85mm 外圆不加工。
毛坯为φ 85mm × 340mm 棒材，材料为45钢。
图1 车削编程实例工件以φ85mm 外圆及右中心孔为定位基准，用三爪自定心卡盘夹持φ85mm 外圆，用机床尾座顶尖顶住右中心孔。
加工时自右向左进行外轮廓面加工，走刀路线为：倒角——车螺纹外圆——车圆锥——车φ62mm 外圆——倒角——车φ80mm 外圆——车R 70mm 圆弧——车φ80mm 外圆——切槽——车螺纹。
根据加工要求，采用三把刀具：1号刀车外圆，2号刀切槽，3号刀车螺纹。
精加工程序如下：O0003；N 10 G 50X200.0 Z350.0；工件坐标系设定N 20 G 30 U0 W0 T0101；换1号刀N20 S 630 M 03；N 30 G 00 X41.8 Z 292.0 M 08；快速进给N 40 G 01 X48.34 Z 289.0 F 0.15；车端面N50 Z230.0；车螺纹外圆N60 X50.0；车台阶N70 X62.0 W-60.0；车圆锥N80 Z155. 0；车φ62mm 外圆N90 X78. 0；车台阶N100 X80.0 W-10.0；倒角N110 W-19. 0；车φ80mm 外圆N 120 G 02 W-60.0 I3.25 K-30.0；车R 70mm 圆弧N 130 G 01 Z65.0；车φ80mm 外圆N140 X90. 0；车台阶N 150 G 00 X200.0 Z350.0 T 0100 M 09；退刀N 160 G 30 U0 W0 T0202；换2号刀N170 S 315 M 03；N 180 G 00 X51.0 Z 227 M 08；N 190 G 01 X45. 0 F 0.16；切槽N 200 G 04 O5. 0 ；暂停进给5sN 210 G 00 X51.0；N220 X200.0 Z350.0 T 0200 M 09；N 230 G 30 U0 W0 T0303；换3号刀N240 S 200 M 03；N 250 G 00 X62.0 Z 296.0 M 08；快速接近车螺纹进给刀起点N 260 G 92 X47.54 Z 228.5 F 1.5；螺纹切削循环，螺距为1.5mm N270 X46. 94；螺纹切削循环，螺距为1.5mmN280 X46. 54；螺纹切削循环，螺距为1.5mmN290 X46. 38；螺纹切削循环，螺距为1.5mmN 300 G 00 X200.0 Z350.0 T 0300 M 09；N 310 M 05；N 320 M 30；。
数控机床编程与操作任务2.4 圆弧轴的的编程与加工
3）主轴转速 硬质合金车刀粗车时选择中速，精车时选择高速。一般粗车时主轴转速取400～700 r /min，精车时主轴转速取800～1200 r /min。
O
Z
R
少切
P2
P1
过切
少切
P3
P8
P7
P6
P4 P5
X
图2-52加工时欠切与过切现象 图5-10
知识准备：三、刀具半径补偿指令G40/G41/G42 任务2.4 圆弧轴的编程与加工
1.刀尖半径补偿原因
为减小刀尖圆弧半径对加工精度的影响，数控车床设置了刀尖圆弧半径补偿功能，可根 据给定的工件轮廓和设定的刀尖圆弧半径，自动进行刀具轨迹的计算，如图2-53所示。
知识准备： 一、工艺知识准备
任务2.4 圆弧轴的编程与加工
1. 圆弧面的车削方法
常采用的圆弧粗车路径有车圆、车锥、车阶梯等方法，如表2-12所示。
表2-12 圆弧粗车方法的特点及应用场合
切削路径
图例
特点及应用场合
车圆法
编程坐标计算简单，切削路径短，余量均匀。
车锥法
编程坐标计算简单，适用于圆心角小于900且不 能跨象限的圆弧面。粗车时不能超过AB临界圆 锥面，否则会损坏圆弧表面。
知识准备：二、圆弧插补指令G02/G03
任务2.4 圆弧轴的编程与加工
1.指令功能
G02/G03指令用于切削圆弧轮廓。可使数控车床以指定的进给速度F在XOZ平面内执行联 轴运动，完成刀具从圆弧起点到圆弧终点的移动。
2.指令格式
数控圆弧编程举例讲解
数控圆弧编程举例讲解——I0与J0编程、圆弧用R编程封闭圆编程图使机床在XOY、XOZ、YOZ平面内执行圆弧插补运动,加工出圆弧轮廓。
G02为顺时针圆弧插补指令,G03为逆时针圆弧插补指令。
圆弧的顺、逆可按图1给出的方向进行判断:沿圆弧所在平面(XOY)的另外一坐标轴的负方向(即-Z)瞧去,顺时针方向为G02,逆时针方向为G03。
圆弧插补程序应包括:坐标平面选择、圆弧的顺逆、圆弧的终点坐标及圆心坐标或半径。
其程序格式为: G17 G02(G03) X┈Y┈I┈J┈(R┈)F┈G18 G02(G03) X┈Z┈I┈K┈(R┈)F┈G19 G02(G03) Y┈Z┈J┈K┈(R┈)F┈当机床只有一个坐标平面时,平面选择指令可省略(如车床);当机床具有三个坐标时(如立式加工中心),G17可以省略。
圆弧插补终点坐标可以用绝对坐标,也可以用增量坐标,取决于程序中已指定的G90或G91。
图1圆弧顺逆的区分圆心坐标I、J、K一般用圆心相对于圆弧起点(矢量方向指向圆心)在X、Y、Z坐标的分矢量,且总就是为增量值(圆弧起点作为圆心坐标的原点),与程序中已指定的G90无关。
圆心参数也可用半径R。
由于在同一半径R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,当圆心角θ≤180°的圆弧用R,当θ>180°的圆弧用-R。
用R参数时,不能描述整圆。
应注意的就是,圆弧就是由数控装置的圆弧插补器完成的,若给出的圆弧参数有误差时,圆弧的终点处必残留一个小的直线段而形成圆弧误差ε,一般限制在ε≤10μ。
现代的数控机床都可跨象限编制圆弧程序。
但有些旧式数控机床就是按象限划分程序段的。
图2为封闭圆,用圆心坐标I、J编程。
设刀具起点在坐标原点O,刀具回转中心快速移到 A ,按箭头方向以F=100mm/min速度切削整圆至A,再返回原点。
(1)假定不能跨象限编程,只能按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别编程。
用绝对坐标:N001 G92 XO YO LFN002 G90 G00 X20 YO S200 M03 T01 LFN003 G03 X0 Y20 I-20 J0 F100 LFN004 X-20 Y0 I0 J-20 LFN005 X0 Y-20 I20 J0 LFN006 X20 Y0 I0 J20 LFN007 GOO X0 Y0 M02 LF注:I0与J0可以省略用增量坐标:N001 G91 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN002 G03 X-20 Y20 I-20 J0 F100 LFN003 X-20 Y-20 I0 J-20 LFN004 X20 Y-20 I20 J0 LFN005 X20 Y20 I0 J20 LFN006 GOO X-20 Y0 M02 LF增量坐标还可以表达为:N001 G00 U20 V0 S200 M03 T01 LFN002 G03 U-20 V20 I-20 J0 F100 LFN003 U-20 V-20 I0 J-20 LFN004 U20 V-20 I20 J0 LFN005 U20 V20 I0 J20 LFN006 G00 U-20 V0 M02 LF图2 封闭圆编程<="">图图3 圆弧用R编程(2)可以跨象限编程用绝对坐标:N001 G92 X0 Y0 LFN002 G90 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN003 G03 X20 Y0 I-20 J0 F100 LFN004 G00 X0 Y0 M02 LF用增量坐标:N001 G91 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN002 G03 X0 Y0 I-20 J0 F100N003 G00 X-20 Y0 M02 LF图3为圆弧插补圆参数用R编程。
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。
外轮廓加工 数控车床编程
三、程序编制
（下一页续表）
续表
外圆和端面加工误差分析
（下一页续表）
续表
在FANUC 0i系统中加工该零件。
零件图
第二节 车削圆弧面
1.掌握G02、G03指令的应用。 2.掌握G40、G41、G42指令的应用。 3.能正确合理地安排圆弧加工工艺路线。
一、G02/G03——顺圆加工/逆圆加工 1. 指令格式
第三章 外轮廓加工
在数控车床上经常加工类似中间轴的轴类零件，其外表面多为 外圆、端面、锥面及圆弧轮廓加工，是零件加工的基本步骤和 前期工步。
中间轴
第一节 车削外圆/端面及外锥面 第二节 车削圆弧面 第三节 外圆粗车复合循环G71/G70的应用 第四节 端面粗车复合循环G72/G70的应用 第五节 仿形切削粗车复合循环G73/G70
就会造成“欠切”或“过切”现象，产生加工表面的形状误差。
刀尖圆弧对加工产生的影响——车削锥面
消除车削加工产生误差的方法：采用刀具半径补偿功能。 编程时只需按工件轮廓编程，执行刀具半径补偿后，刀具自动 补偿误差值，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状和尺寸的影 响。
（2）刀尖方位号 对应每个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z，刀尖圆弧半径 补偿量R和刀尖方位号TIP。
（2）在调用新刀具前或更改刀具补偿方向时，中间必须取消 前一个刀具补偿，避免产生加工误差。
（3）在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖 圆弧半径补偿。
程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定 位，而是停在与终点位置偏移一个矢量的位置上。
（4）G41、G42、G40是模态代码。 （5）在G41方式中，不要再指定G42方式，否则补偿会出错； 同样，在G42方式中，不要再指定G41方式。 （6）在使用G41和G42之后的程序段中，不能出现连续两个或 两个以上的不移动指令，否则G41和G42指令会失效。
轴类零件的编程加工数控圆弧外圆螺纹零件加工
毕业论文（设计）评定成绩：题目：轴类零件的编程加工副标题：数控圆弧外圆螺纹零件加工性毕业论文毕业设计学生姓名汪广平年级机电13-2班系别机电系专业机电一体化指导教师王海黑龙江林业职业技术学院目录摘要:随着科学技术和工业生产的飞速发展，国民经济各个部门迫切需要各种各样质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品。
其中，产品设计是决定产品性能、质量水平、市场竞争力和经济效益的重要环节。
因此，采用数控加工就成了最好的选择，因为它加工效率高、质量好、加工精度高。
数控技术是与机床的自动控制密切结合而发展起来的，如今数控技术已广泛应用于化工生产、石油精炼、造纸、钢铁生产等工艺流程控制及其他各个方面。
近代大工业生产中，机械加工工艺过程的自动化是提高产品质量和生产率的重要措施。
数控机床的诞生，较好解决了精密复杂多品种单件或小批量机械零件加工自动化的问题本设计主要介绍数控加工技术概述、数控加工的切削基础、数控加工工艺设计及数控加工工艺文件、数控加工的工具系统、数控加工夹具、复杂形状零件的数控加工工艺、数控车削和加工中心的加工工艺。
关键词：工序确定，数控编程，工艺分析，数控加工前言大学生活即将结束,我们也将迎接的最后一次考验和竞争就是毕业设计。
这次毕业设计中，我的设计题目是：轴类零件的编程加工。
一、设计目的由于设计的需要，我仔细研究了零件图，但在设计过程中，因自己经验不足，遇到了很多实际问题，使我体会到了在现场实习调研仅证明可不可以实干，而不能代表能不能干好。
所以我积极与设计指导老师、操作指导老师沟通，在各位老师的全力帮助、指导下问题得到了全面解决，同时受到各位老师优良工作品质的影响，培养出了我缓中求稳、虚心求教、实事求是、一丝不苟的工作作风，并树立了明确的生产观、经济观和全局观，为今后从事工作打下了良好的基础。
二、设计任务本次设计只要通过零件工艺的设计特点从而提高了我设计计算、绘图、编写技术文件、编写数控程序、数控机床操作、实际加工零件和正确使用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作能力，更培养了我勇于创新的精神及严谨的学风及工作作风。
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。
数控车床圆弧编程方法及步骤
使机床在XOY、XOZ、YOZ平面内执行圆弧插补运动，加工出圆弧轮廓。
G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。
圆弧的顺、逆可按图1给出的方向进行判断：沿圆弧所在平面（XOY）的另外一坐标轴的负方向（即-Z）看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。
圆弧插补程序应包括：坐标平面选择、圆弧的顺逆、圆弧的终点坐标及圆心坐标或半径。
其程序格式为：G17 G02（G03）X┈Y┈I┈J┈（R┈）F┈G18 G02（G03）X┈Z┈I┈K┈（R┈）F┈G19 G02（G03）Y┈Z┈J┈K┈（R┈）F┈当机床只有一个坐标平面时，平面选择指令可省略（如车床）；当机床具有三个坐标时（如立式加工中心），G17可以省略。
圆弧插补终点坐标可以用绝对坐标,也可以用增量坐标，取决于程序中已指定的G90或G91。
图1圆弧顺逆的区分圆心坐标I、J、K一般用圆心相对于圆弧起点（矢量方向指向圆心）在X、Y、Z坐标的分矢量，且总是为增量值（圆弧起点作为圆心坐标的原点），与程序中已指定的G90无关。
圆心参数也可用半径R。
由于在同一半径R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，当圆心角θ≤180°的圆弧用R，当θ>180°的圆弧用-R。
用R参数时，不能描述整圆。
应注意的是，圆弧是由数控装置的圆弧插补器完成的，若给出的圆弧参数有误差时，圆弧的终点处必残留一个小的直线段而形成圆弧误差ε，一般限制在ε≤10μ。
现代的数控机床都可跨象限编制圆弧程序。
但有些旧式数控机床是按象限划分程序段的。
图2为封闭圆，用圆心坐标I、J编程。
设刀具起点在坐标原点O，刀具回转中心快速移到A ，按箭头方向以F=100mm/min 速度切削整圆至A，再返回原点。
（1）假定不能跨象限编程，只能按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限分别编程。
用绝对坐标：N001 G92 XO YO LFN002 G90 G00 X20 YO S200 M03 T01 LFN003 G03 X0 Y20 I-20 J0 F100 LFN004 X-20 Y0 I0 J-20 LFN005 X0 Y-20 I20 J0 LFN006 X20 Y0 I0 J20 LFN007 GOO X0 Y0 M02 LF注：I0和J0可以省略用增量坐标：N001 G91 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN002 G03 X-20 Y20 I-20 J0 F100 LFN003 X-20 Y-20 I0 J-20 LFN004 X20 Y-20 I20 J0 LFN005 X20 Y20 I0 J20 LFN006 GOO X-20 Y0 M02 LF增量坐标还可以表达为：N001 G00 U20 V0 S200 M03 T01 LFN002 G03 U-20 V20 I-20 J0 F100 LFN003 U-20 V-20 I0 J-20 LFN004 U20 V-20 I20 J0 LFN005 U20 V20 I0 J20 LFN006 G00 U-20 V0 M02 LF图2 封闭圆编程<="">图图3 圆弧用R编程（2）可以跨象限编程用绝对坐标：N001 G92 X0 Y0 LFN002 G90 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN003 G03 X20 Y0 I-20 J0 F100 LFN004 G00 X0 Y0 M02 LF用增量坐标：N001 G91 G00 X20 Y0 S200 M03 T01 LFN002 G03 X0 Y0 I-20 J0 F100N003 G00 X-20 Y0 M02 LF图3为圆弧插补圆参数用R编程。
车削加工外圆弧类表面(切槽)
教学过程程序（环节）教学内容教师活动学生活动方法及提示1．新课引入（10分钟）1．复习G00、G01指令格式2．提出本节课的任务：⑴窄槽、宽槽、深槽的加工方法提出任务，激发学生学习兴趣⑴回答老师的提问。
⑵看投影仪，明确本节课的任务直接提出本节课任务。
2．必备知识（30分钟）一、槽的种类1.窄槽和宽槽：沟槽的宽度不大，采用切槽刀宽度等于槽宽的车刀，一次车出的沟槽称为窄槽。
沟槽宽度大于切槽刀头宽的槽称为宽槽。
2.浅槽和深槽：浅槽和深槽是相对而言，若槽深小于槽宽则可视为浅槽，槽深大于槽宽则可视为深槽。
二、槽的加工1.窄槽的加工窄槽加工时选用切槽刀宽等于槽宽的车刀，用G01指令进行直线切削。
精度要求较高时，用G04指令使刀具在槽底停留几秒，以光整槽底。
2.深槽的加工为了避免切槽过程中由于排屑不畅，使刀具前部压力过大出现扎刀和折断刀具的现象，应采用分次进刀的方式，刀具在切入工件一定深度后，停止进刀并回退一段距离，达到断屑和排屑的目的，注意应尽量选择强度较高的刀具。
3.宽槽的加工宽槽的宽度、深度的精度要求及表面质量相对较高。
在切削宽槽时常采用排刀的方式进行粗切，然后用精切槽刀沿槽的一侧切至槽底，精加工槽底至槽的另一侧，再沿侧面退出。
三、刀具刀位点的确定切槽刀有左右两个刀尖及切削中利用简洁语言配合课件进行讲解认真聆听，记录重要知识点。
抓住重点和难点进行讲解心处三个刀位点，加工径向槽进行对刀和编程时一般常用刀位点1。
四、切槽编程中应注意的问题1.在加工同类型槽的过程中采用同一个刀位点。
2.注意合理安排切槽后的退刀路线，避免刀具与零件的碰撞，造成车刀及零件的损坏。
3.切槽时，刀刃宽度、切削速度和进给量都不宜太大。
五、G代码指令1.暂停（延时）指令G04指令执行后，进行暂停至指定时间，暂停时间过后，继续执行下一段程序。
格式：G04 X（P）；说明：X（P）表示暂停时间，X单位是秒，P单位是毫秒。
例如G04 X5表示暂停5秒；G04 P5表示暂停5毫秒。
圆弧用g41g42编程实例
圆弧用g41g42编程实例
圆弧编程通常在数控加工中使用，G41和G42是用于切削轮廓的刀具半径补偿的指令。
在编程中，我们可以使用以下示例来说明如何使用G41和G42编程圆弧：
假设我们要在X轴上从位置X0到X100、Y轴上从位置Y0到Y100的位置上切削一个半径为50的圆弧。
我们首先需要定义刀具半径补偿，比如G41表示左刀具半径补偿，G42表示右刀具半径补偿。
然后，我们需要指定圆弧的起点和终点，以及圆弧的半径。
下面是一个简单的示例程序：
plaintext.
N10 G21 (设置为公制单位)。
N20 G17 (选择XY平面)。
N30 G40 (取消刀具半径补偿)。
N40 G90 (绝对编程)。
N50 G0 X0 Y0 (将刀具移动到起点)。
N60 G41 D01 (选择左刀具半径补偿)。
N70 G03 X100 Y100 R50 (以顺时针方向切削半径为50的圆弧)。
N80 G40 (取消刀具半径补偿)。
N90 M30 (程序结束)。
在这个示例中，我们首先设置了公制单位，然后选择了XY平面。
接着取消了刀具半径补偿，确保了绝对编程模式。
然后将刀具移动
到起点，并选择了左刀具半径补偿。
最后，以顺时针方向切削了半
径为50的圆弧，并在结束时取消了刀具半径补偿。
这个示例程序演示了如何使用G41和G42指令来编程圆弧切削，同时保持了严谨正确的标点符号和用法。
项目二圆弧轮廓的编程及模拟加工
项目二 圆弧轮廓的编程及模拟加工
数控教研室
项目二 圆弧轮廓的编程及模拟加工
教学目标：
1.知识目标：掌握数控程序编制的格式、掌握G02、 G03指令的使用方法。 2.能力目标：能运用G02、G03指令编制简单的数控程序， 并保证程序的完整性。 。 3.素质目标 通过任务的演练，提高学生分析问题、解 决问题的能力，并培养严谨、细致和团队协作的工作作 风。
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项目二 圆弧轮廓的编程及模拟加工
2.圆弧插补格式 G02/G03 X_____ Y______R______F_______; G02/G03 X_____ Y______I______J_______F_______;
格式说明：
（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；
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学生自测题
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二、分组练习
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拓展练习：
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（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 ，如图所示。
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R编程和I、J、K编程两种格式的区别 ： （1）当圆弧角小于等于180° 时，圆弧半径R为正值，反 之，R为负值；
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外圆弧轮廓编程及加工
【任务引入】
某些轴类零件上有圆弧面，数控车床的圆弧插补功能可以准确加工出这些圆弧面。
这也是数控机床的优点之一。
【任务描述】
按照给定的程序和要求完成下图4-37所示工件的加工。
图4-37
【任务准备】
1.圆弧插补（G02、G03）
功能：使刀具从圆弧起点，沿圆弧移动到圆弧终点
格式：⎭
⎬⎫⎩⎨⎧0302G G X （U ）_ Z （W ）_ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧___K I R F_ ； 说明：①G02-顺时针方向（CW ）；G03-逆时针方向（CCW ）；
②圆弧的顺、逆方向的判断：沿与圆弧所在平面（如XOZ ）相垂直的另一坐标轴的负方向（如-Y ）看去，顺时针为G02，逆时针为G03。
③X（U ）_Z （W ）_为圆弧终点坐标；
④I_K_为圆弧圆心相对圆弧起点在X ，Z 轴方向的坐标增量，I 为半径值编程；
⑤R_为圆弧半径，不带正负号； 2.刀具半径补偿（G40～G42）
目前的数控车床都具备刀具半径自动补偿功能。
编程时，只需按工件的实际轮廓尺寸编程即可，不必考虑刀具的刀尖圆弧半径的大小，加工时由数控系统将刀尖圆弧半径加以补偿，便可加工出所要求的工件来。
（1）刀尖圆弧半径的概念
任何一把刀具，不论制造或刃磨得如何锋利，在其刀尖部分都存在一个刀尖圆弧，它的半径值是个难以准确测量的值。
编程时，若以假想刀尖位置为切削点，则编程很简单。
但任何刀具都存在刀尖圆弧，当车削外圆柱面或端面时，刀尖圆
弧的大小并不起作用，但当车倒角、锥面、圆弧或曲面时，就将影响零件的加工精度，图4-38表示了以假想刀尖位置编程时的过切削及欠切削现象。
编程时若以刀尖圆弧中心编程，可避免过切削和欠切削现象，但计算刀位点比较麻烦，并且如果刀尖圆弧半径值发生变化，还需改动程序。
数控系统的刀具半径补偿功能正是为解决这个问题所设定的。
它允许编程者以假想刀尖位置编程，然后给出刀尖圆弧半径，由系统自动计算补偿值，生成刀具路径，完成对工件的合理加工。
图4-38 过切削及欠切削现象
（2）刀具半径补偿指令 指令：G41、G42、G40
功能：G41是刀具半径左补偿指令，即沿着刀具前进方向看，刀具位于工件轮廓的左边；G42是刀具半径右补偿指令，即沿着刀具前进方向看，刀具位于工件轮廓的右边；G40是取消刀具半径补偿指令。
格式：⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩⎪⎨⎧404241G G G ⎭⎬⎫
⎩
⎨⎧0001G G X （U ）__ Z （W ）__；
说明：①G41、G42、G40必须与G01或G00指令组合；
②X（U ）_、Z （W ）_是G01、G00运动的终点坐标； ③G41、G42只能预读两段程序。
（3）刀具半径补偿量的设定
刀具半径补偿量可以通过数控系统的刀具补偿设定画面。
T 指令与刀具补偿编号必须相对应，并且要输入假想刀尖位置序号和刀具半径值。
图4-39 假想刀尖位置序号
【任务实施】
1.分析零件图
手柄零件是由一段Ø24mm的圆柱和三段相切的圆弧轮廓的回转面组成的，其表面粗糙度及尺寸公差没有特别要求，均为自由公差，零件总长为50mm。
2.确定加工方案及加工工艺路线
加工方案:分析零件图及尺寸，选择Ø30mm的较长棒料毛坯，用三爪自定心卡盘夹紧工件，以轴心线和前端面的交点为编程原点，运用圆弧插补指令加工该手柄零件外轮廓，最后切断保证总长。
加工工艺路线:
（1)夹持零件毛坯，伸出卡盘约60mm，找正并夹紧，粗、精加工零件外轮廓。
（2)切断零件，保证总长。
3.编制加工工艺卡片
4-17 工序表
4.参考程序
O001;
N1 G97 G99 M03 S500;(粗车)
T0101;
G00 X32.0 Z2.0;
G71 U2.0 R0.5;
G71 P10 Q20 U0.5 F0.2;
N10 G00 X0;
G01 G42 Z0 F0.1;(建立刀具半径补偿) G03 X18.0 Z-5.641 R10.0;
G03 X19.869 W-24.016 R30.0;
G02 X24.0 W-13.882 R15.0;
G01 Z-55.0;
N20 G00 X30.0;
G00 X100.0 Z100.0;
N2 M03 S1200;（精车）
T0202;
G00 X32.0 Z2.0;
G70 P10 Q20;
G00 X100.0 Z100.0;
N3 M03 S300;（切槽）
T0303;
G00 X32.0 Z-50.0;
G01 X2.0 F0.05;
X32.0 F0.5;
G00 X100.0 Z100.0;
G28 U0 W0;
M05;
M30;
5.运用数控车床，进行实际加工
6.巩固练习
【任务评价】。