直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程

直線(xiàn)、圓弧插補(bǔ)指令編程及加工

知識(shí)、技能目標(biāo)快速定位G00直線(xiàn)插補(bǔ)G01順/逆時(shí)針插補(bǔ)G02/G03圓弧插補(bǔ)示例小結(jié)直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!知識(shí)、技能目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握G00、G01和G02/03指令的編程格式及特點(diǎn)。掌握簡(jiǎn)單形面的程序設(shè)計(jì)思想和方法。技能目標(biāo)通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單零件的加工，能熟練使用數(shù)控車(chē)床面板的各功能鍵。通過(guò)車(chē)削帶圓柱、圓錐、倒角、倒圓及圓弧的工件，培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能，養(yǎng)成安全、文明生產(chǎn)的習(xí)慣。

直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!快速定位1、G00指令格式：G00X（U）_Z（W）_式中：X、Z：絕對(duì)編程時(shí)，目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：增量編程時(shí)刀具移動(dòng)的距離。2、G00指令刀具相對(duì)于工件以各軸預(yù)先設(shè)定的速度，從當(dāng)前位置快速移動(dòng)到程序段指令的定位目標(biāo)點(diǎn)。3、G00指令中的快移速度由機(jī)床參數(shù)“快移進(jìn)給速度”對(duì)各軸分別設(shè)定，所以快速移動(dòng)速度不能在地址F中規(guī)定，快移速度可由面板上的快速修調(diào)按鈕修正。4、在執(zhí)行G00指令時(shí)，由于各軸以各自的速度移動(dòng)，不能保證各軸同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，因此聯(lián)動(dòng)直線(xiàn)軸的合成軌跡不一定是直線(xiàn)，操作者必須格外小心，以免刀具與工件發(fā)生碰撞。常見(jiàn)G00運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5-1所示，從A點(diǎn)到B點(diǎn)常見(jiàn)有以下兩種方式：直線(xiàn)AB、折線(xiàn)AEB。折線(xiàn)的起始角

是固定的（如=22.5°或45°），它取決于各坐標(biāo)的脈沖當(dāng)量。5、G00為模態(tài)功能，可由G01、G02、G03等功能注銷(xiāo)。目標(biāo)點(diǎn)位置坐標(biāo)可以用絕對(duì)值，也可以用相對(duì)值，甚至可以混用。例如，需將刀具從起點(diǎn)S快速定位到目標(biāo)點(diǎn)P，如圖5-2所示，其編程方法如表5-1所示。直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!直線(xiàn)插補(bǔ)G01直線(xiàn)插補(bǔ)G01代碼用于刀具直線(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。功能：G01指令使刀具以一定的進(jìn)給速度，從所在點(diǎn)出發(fā)，直線(xiàn)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)。指令格式：G01X（U）_Z（W）_F式中：X、Z：為絕對(duì)編程時(shí)目標(biāo)點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；U、W：為增量編程時(shí)目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)的增量；F：進(jìn)給速度。G01倒角、倒圓功能G01倒角控制功能可以在兩相鄰軌跡的程序段之間插入直線(xiàn)倒角或圓弧倒角。指令格式：G01X（U）Z（W）C＿（直線(xiàn)倒角）G01X（U）Z（W）R＿（圓弧倒角）式中：X、Z值為在絕對(duì)指令時(shí)，是兩相鄰直線(xiàn)的交點(diǎn)，即假想拐角交點(diǎn)（G點(diǎn)）的坐標(biāo)值；U、W值為在增量指令時(shí)，是假想拐角交點(diǎn)相對(duì)于起始直線(xiàn)軌跡的始點(diǎn)E的移動(dòng)距離。C值是假想拐角交點(diǎn)（G點(diǎn)）相對(duì)于倒角始點(diǎn)（F點(diǎn)）的距離；R值是倒圓弧的半徑值，如圖5-7所示直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!順/逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)

圓弧順、逆的判斷圓弧插補(bǔ)的順、逆可按如圖5-9所示的方向判斷（點(diǎn)擊箭頭進(jìn)入）G02/G03指令編程格式①用I、K指定圓心位置：指令格式：G02/G03X（U）Z（W）IKF②用圓弧半徑R指定圓心位置：指令格式：G02/G03X（U）Z（W）RF

說(shuō)明①用絕對(duì)值編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，用X、Z表示。當(dāng)用增量值編程時(shí)，圓弧終點(diǎn)坐標(biāo)為圓弧終點(diǎn)相對(duì)于圓弧起點(diǎn)的增量值，用U、W表示。②圓心坐標(biāo)（I,K）為圓弧起點(diǎn)到圓弧中心點(diǎn)所作矢量分別在X、Z坐標(biāo)軸方向上分矢量（矢量方向指向圓心）。本系統(tǒng)I、K為增量值，并帶有“±”號(hào)，當(dāng)矢量的方向與坐標(biāo)軸的方向不一致時(shí)取“”號(hào)。③R為圓弧半徑，不與I、K同時(shí)使用。當(dāng)用半徑R指定圓心位置時(shí)，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點(diǎn)到終點(diǎn)有兩個(gè)圓弧的可能性，為區(qū)別兩者，規(guī)定圓心角≦180°時(shí)，用“+R”表示，≧180°時(shí)，用“R”表示。用半徑R指定圓心位置時(shí)，不能描述整圓。

直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!圓弧插補(bǔ)示例【案例】

車(chē)削如圖5-15所示的球頭手柄。試設(shè)計(jì)一個(gè)精車(chē)程序，在

25mm的塑料棒上加工出該零件。圖5-15圓弧插補(bǔ)實(shí)例解答過(guò)程直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!零件圖工藝分析

（1）技術(shù)要求分析。如圖5-15所示，零件主要包括凹凸圓弧面、圓柱面。零件材料為塑料棒。（2）確定裝夾方案、定位基準(zhǔn)、加工起點(diǎn)、換刀點(diǎn)。毛坯為塑料棒，用三爪自定心卡盤(pán)軟卡爪夾緊定位。工件零點(diǎn)設(shè)在距工件右端面45mm處，加工起點(diǎn)和換刀點(diǎn)可以設(shè)為同一點(diǎn)，在工件的右前方M點(diǎn)，如圖5-15所示，距工件右端面Z向55mm，X向距軸心線(xiàn)50mm的位置。（3）制定加工工藝路線(xiàn)，確定刀具及切削用量。加工刀具的確定如表5-3所示。（4）確定刀具加工工藝路線(xiàn)。如圖5-15所示，刀具從起點(diǎn)M（換刀點(diǎn)）出發(fā)，加工結(jié)束后再回到M點(diǎn)，走刀路線(xiàn)為：M→A→B→C→D→E→F→M。

表5-4案例刀具卡實(shí)訓(xùn)課題直線(xiàn)、圓弧插補(bǔ)指令編程及加工零件名稱(chēng)簡(jiǎn)單形面零件圖號(hào)圖5-15序號(hào)刀具號(hào)刀具名稱(chēng)及規(guī)格刀尖半徑數(shù)量加工表面?zhèn)渥?T0101刀尖角35°精車(chē)外圓刀0.4mm1外圓、圓弧面等直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!工件參考程序與加工操作過(guò)程（1）工件的參考程序，如表5-5所示。（2）輸入程序。（3）數(shù)控編程模擬軟件對(duì)加工刀具軌跡仿真，或數(shù)控系統(tǒng)圖形仿真加工，進(jìn)行程序校驗(yàn)及修整。（4）安裝刀具，對(duì)刀操作，建立工件坐標(biāo)系。（5）啟動(dòng)程序，自動(dòng)加工。（6）停車(chē)后，按圖紙要求檢測(cè)工件，對(duì)工件進(jìn)行誤差與質(zhì)量分析。直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!數(shù)控車(chē)床程序卡編程原點(diǎn)工件右端面與軸線(xiàn)交點(diǎn)編寫(xiě)日期

零件名稱(chēng)圓弧插補(bǔ)實(shí)例零件圖號(hào)圖5-15材料塑料棒車(chē)床型號(hào)CAK6150DJ夾具名稱(chēng)三爪卡盤(pán)實(shí)訓(xùn)車(chē)間數(shù)控中心程序號(hào)O6001編程系統(tǒng)FANUC0-TD序號(hào)程序簡(jiǎn)要說(shuō)明N010G50X100Z100建立工件坐標(biāo)系N020M03S800T0101主軸正轉(zhuǎn)，選擇1號(hào)外圓刀N030G99進(jìn)給速度為mm/rN040G00X0Z47刀具快進(jìn)（M→A）N050G01Z45F0.1正常進(jìn)給到圓弧起點(diǎn)（A→B）N060G03X18.15Z25.148R12車(chē)凸圓（C→D）N070G02X22Z9R11車(chē)凹圓（D→E）N080G01Z0車(chē)外圓（E→F）N090G01X26車(chē)平面（F→A）N110G00X100Z1001號(hào)刀返回刀具起始點(diǎn)MN120M05停主軸N130M30程序結(jié)束表5-5案例程序卡（供參考）注：刀尖圓弧半徑忽略不計(jì)直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!絕對(duì)編程（G90）

G00X70Z40相對(duì)編程

G00U40W60混合編程

G00U40Z40G00X70W60圖5-1G00定位軌跡圖5-2絕對(duì)、相對(duì)、混合編程實(shí)例

表5-1絕對(duì)、相對(duì)、混合編程方法表

直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!圖5-7倒角指令示意圖直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!沿圓弧所在平面（如X-Z平面）的垂直坐標(biāo)軸的負(fù)方向（Y）看去，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚02，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)镚03。數(shù)控車(chē)床是兩坐標(biāo)的機(jī)床，只有X軸和Z軸，那么如何判斷圓弧的順、逆呢？應(yīng)按右手定則的方法將Y軸也加上去來(lái)考慮。觀(guān)察者讓Y軸的正方向指向自己（即沿Y軸的負(fù)方向看去），站在這樣的位置上就可正確判斷X-Z平面上圓弧的順、逆了。圓弧的順、逆方向可按如圖5-9（a）所示的方向判斷：沿與圓弧所在平面（如X-Z平面）相垂直的另一坐標(biāo)軸的負(fù)方向（Y）看出，順時(shí)針為G02，逆時(shí)針為G03，如圖5-9（b）所示為車(chē)床上圓弧的順逆方向。

圖5-9圓弧的順、逆方向

直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!解答過(guò)程

零件圖工藝分析數(shù)值計(jì)算工件參考程序與加工操作過(guò)程安全操作和注意事項(xiàng)直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!數(shù)值計(jì)算（1）設(shè)定程序原點(diǎn)，以工件右端面與軸線(xiàn)的交點(diǎn)為程序原點(diǎn)建立工件坐標(biāo)系。（2）計(jì)算各節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)值。①計(jì)算圓弧起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標(biāo)。如圖5-15所示，兩圓弧相切于C點(diǎn)。在直角三角形Rt△DIH中：DH2=HI2+DI2=242+112DH=26.401Sin∠DHI=DI/DH=11/26.401∠DHI=24.62°根據(jù)余弦定理：DG2=GH2+HI22DG×HI×cos∠DHG112=26.4012+2322×26.401×12×cos∠DHG故∠DHG=24.51°所以，∠CHJ=90°∠DHI∠DHG=90°24.62°24.51°

=40.87°HJ=CH×cos∠CHJ=12×cos40.87°=9.075CJ=CH×sin∠CHJ=12×sin40.87°=7.852所以X(C)=2HJ=18.15，Z(C)=33CJ=25.148，圓弧切點(diǎn)C坐標(biāo)為（X18.15，Z25.148）②根據(jù)圖5-15得各點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)值為：M（100,100）、A（0,47）、B（0,45）、C（18.15,25.148）；D（22,9）、E（22,0）、F（26,0）。

直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!安全操作和注意事項(xiàng)（1）選刀時(shí)，刀尖角一定要控制在40°以下，如果刀尖角過(guò)大，凹圓弧將過(guò)切。（2）裝刀時(shí)，刀尖同工件中心高對(duì)齊，對(duì)刀前，先將工件端面車(chē)平。（3）為保證精加工尺寸準(zhǔn)確性，可分半精加工、精加工。（4）由于暫不計(jì)刀尖圓弧半徑，因此實(shí)際圓弧存有過(guò)切或欠切現(xiàn)象。直線(xiàn)圓弧插補(bǔ)指令編程共16頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!小結(jié)