项目三 圆弧类零件的加工

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1、教学课题：课题三圆弧类零件的加工知识目标：[1]能够自主分析车圆弧的加工路线；[2]掌握圆弧插补指令和程序循环指令的编程格式；[3]熟练掌握带圆弧的零件的编程方法和技巧；技能目标：[1]熟练掌握带圆弧的零件的编程方法和技巧；[2]使学生掌握成形面零件的编程与加工；[4]熟练掌握G02、G03、G41、G42、G40的编程格式的应用；课题三圆弧类零件的加工3.1车圆弧的加工路线分析应用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，实际切削时，需要多刀加工，先将大部分余量切除，最后才车得所需圆弧。下面介绍车圆弧常用的加工路

2、线。图3-1为车圆弧的车圆法切削路线。即用不同半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。图3-2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，则可能损坏圆弧表面，也可能将余量留得过大。确定方法是连接OB交圆弧于D，过D点作圆弧的切线AC。由几何关系得：CD=DB=OB-OD=R-R=0.414R此为车锥时的最大切削余量，即车锥时，加工路线不能超过AB线。由CD与ΔABC的关系，可得：AB=BC=CD=0.586R这样可确定出车锥时的起点和终点。当R不太大时，可取AB=BC=0.5R此方法数值计算较繁，但其刀具切削

3、路线较短。3.2圆弧插补指令的使用功能：使刀具从圆弧起点，沿圆弧移动到圆弧终点；其中G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。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。G02I-K-顺时针圆弧插补格式：X（U）-Z（W）-F-G03R-逆时针圆弧插补圆弧在XY面上G17G02(G03)G90(G91)X_Y_I_J_F_或G17G02(G03)G90(G91)X_Y_R_F_圆弧在XZ面上G18G02(G03)G90(G91)X_Z_I_K_F_或G18G02(G03)G

4、90(G91)X_Z_R_F_圆弧在YZ面上G19G02(G03)G90(G91)Y_Z_J_K_F_或G19G02(G03)G90(G91)Y_Z_R_F_X、Z：为绝对编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标。U、W：为增量编程时，圆弧终点相对于起点的位移量。I、K：圆心相对于圆弧起点的增加量（等于圆心坐标减去圆弧起点的坐标），在绝对、增量编程时都是以增量方式指定，在直径、半径编程时I都是半径值。R：圆弧半径（同时编入R与I、K时，R有效），不带正负号F：被编程的两个轴的合成进给速度。3.2.1G02——顺时针圆弧插补G02用于切削加工按指定进给速度的顺时针圆

5、弧插补运动。使刀具从当前位置以F设置的进给速率沿圆心顺时针圆弧运动至目标位置。目标位置由X（U），Z（W）设置，无论其值是否为零，均应输入；圆心位置由I、K或R设置。I、K分别为圆心相对于起始点的增量值，R为圆弧半径值。I、K值的大小和正、负的确定方法是：从圆弧起点向圆心画一个矢量，这个矢量在X轴的投影和方向就是I的数值和方向，这个矢量在Z轴上的投影和方向就是K的数值和方向，当I、K的方向与X、Z轴的坐标正方向一致时，I、K值为正，反之则为负。图3-3顺时针圆弧插补如图3-3所示，刀具处于①点处，该点坐标值为X=120，Z=10将刀具以100毫米/分的进给速率

6、沿圆心顺时针移动到点②处，该点坐标值为X=60，Z=100。圆心相对①点坐标为I=0，K=50，则：绝对坐标编程：G02X60Z100I0K50F100相对坐标编程：G02U-60W90I0K50F1003.2.2G03——逆时针圆弧插补G03用于切削加工时的逆时针圆弧插补运动。其坐标设置及运动方式与G02类似。只是运动方向与G02相反。如图3-4所示，假设刀具从①点沿圆心以与上图相同的速率逆时针移动至②点处，则：图3-4逆时针圆弧插补绝对坐标编程：G03X120Z10I60K-40F100增量坐标编程：G03U60W-90I60K-40F100圆弧顺、逆方向

7、的判别方法是：从垂直于圆弧平面的坐标方向的正方向向该圆弧平面看去，加工该圆弧的走刀运动方向是顺时针方向则为G02；反之，则为G03。3.2.3刀具半径补偿指令一、G41、G42、G40指令功能：G41是刀具半径左补偿指令；G42是刀具半径右补偿指令；G40是为取消刀具半径补偿指令。格式：G41G01G42X（U）__Z（W）__G40G00说明：（1）G41、G42、G40必须与G01或G00指令组合完成；（2）X（U）、Z（W）是G01、G00运动的目标点坐标。注意：G41、G42只能预读两段程序。二、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

8、补偿设定画面设定。T指令要与刀具补偿编