数控铣削编程与加工 课件3-2 圆弧插补指令的应用

G02/G03指令及应用WPS,aclicktounlimitedpossibilities金山办公软件有限公司20XX汇报人：目录01.指令基础知识02.指令的应用指令基础知识PARTONE圆弧插补基础知识圆弧插补指令可使刀具在指定的坐标平面内，以指定的进给速度，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（圆弧的终点），从而切削出圆弧轨迹。G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针插补指令。G17设定XY平面G18设定XZ平面G19设定YZ平面圆弧插补方向的判断判别方法：沿着与指定坐标平面垂直的坐标轴，由正方向向负方向看，顺着刀具走刀的方向，顺时针切削为顺圆插补方式G02，逆时针切削为逆圆插补方式G03。圆弧插补指令格式【说明】R

表示圆弧的半径值，有正负之分。为了保证加工的唯一性，规定当圆弧所夹的圆心角α为：0°<α≤180°时，R后面为正的半径值，“+”可省略。180°<α<360°时，R后面为负的半径值。【说明】（1）I、J、K表示圆心坐标，为相对值，分别为圆心相对于圆弧起点在X、Y、Z轴方向的增量坐标。（2）I、J、K表示的圆心坐标值有正负之分，圆心在起点的正方向处该值为正，圆心在起点的负方向处该值为负。（3）若圆心与圆弧起点在某一方向上的相对值为0，则该方向上的圆心坐标在编程时可以省略不写。例1：使用两种方式编写如图所示的加工轨迹，A点为始点，B点为终点，数控程序如下：（1）终点半径方式：绝对坐标编程：

相对坐标编程：G90G17G02I50J0F100；

G91G17G02I50J0F100；G03X-50Y50R50；

G03X-50Y50R50；X-25Y25R-25；

X25Y-25R-25；（2）终点圆心方式：绝对坐标编程：相对坐标编程：G90G17G02I50J0F100；G91G17G02I50J0F100；G03X-50Y50I-50J0；G03X-50Y50I-50J0；X-25Y25I0J-25；X25Y-25I0J-25；（1）终点半径方式：绝对坐标编程：

相对坐标编程：G90G17G03X0Y50R50F100；

G91G17G03X-50Y50R50F100；G19Y0Z50R50；

G19Y-50Z50R50；G18X50Z0R50；

G18X50Z-50R50；（2）终点圆心方式：绝对坐标编程：

相对坐标编程：G90G17G03X0Y50I-50J0F100；G91G17G03X-50Y50I-50J0F100；G19Y0Z50J-50K0；

G19Y-50Z50J-50K0；G18X50Z0I0K-50；

G18X50Z-50I0K-50；例2：如图3-2-6所示，为半径等于50的球面，其球心位于坐标原点O，刀心轨迹为A→B→C→A，数控程序如下：数控铣削加工应用PARTTWO已知硬铝合金毛坯尺寸100mm×100mm×30mm，加工后零件高度为28±0.1mm，凸台长度和宽度均为

mm，深度为10mm，凸台底面表面粗糙度为Ra3.2μm，侧面表面粗糙度为Ra1.6μm。案例分析一1.工艺分析（1）装夹、定位采用平口钳装夹，底部用平行垫铁垫起。（2）工序安排在一次安装的情况下，首先铣削零件上表面，保证零件高度尺寸28±0.1mm，然后铣削轮廓，按先粗后精的加工原则铣削轮廓至要求尺寸。（3）刀具、量具选择刀具：Φ16的三齿高速钢立铣刀。量具：0～150mm的游标卡尺，内测千分尺，深度千分尺，圆弧样板。（4）合理设计走刀路线确定起刀点、下刀点、抬刀点、加工轨迹。加工轮廓时，在工件左侧、右侧或靠近操作者一侧的中间下刀，先用Φ16立铣刀逆铣开粗，再用Φ16立铣刀顺铣加工轮廓。（5）确定切削用量顺铣和逆铣当铣刀旋转方向与工件进给方向相同时，称为顺铣。当工件表面无硬皮，机床进给机构无间隙时，应选用顺铣，按照顺铣安排走刀路线。因为采用顺铣加工后，零件已加工表面质量好，刀齿磨损小。精铣时，应尽量采用顺铣。可减少加工中的“颤振”，提高加工质量。顺铣

逆铣当铣刀旋转方向与工件进给方向相反时，称为逆铣。逆铣时，切屑由薄变厚，刀齿从已加工表面切入，对铣刀使用有利，不会崩刃。但刀齿在切入工件过程中，有滑移现象，易产生摩擦，影响工件表面的光洁度。如果工件表面有硬皮，机床的进给机构有间隙时，应选用逆铣，按照逆铣安排走刀路线。逆铣适用于粗加工,装夹可靠的场合。知识链接走刀路线是刀具在整个加工工序中的运动轨迹，即刀具从起刀点开始进给运动起，直到程序结束返回起刀点所经过的所有路径，包括了切削加工的路径及刀具切入切出等非切削空行程。在确定走刀路线时，应充分考虑加工表面的质量、精度、效率以及机床等情况，一般应遵循以下原则：（1）应能保证零件的加工精度和表面粗糙度要求。选择合理的切入、切出路线，尽量避免沿零件轮廓法向切入和进给中停顿；最终轮廓一次走刀完成；选择使工件加工后变形小的路线……（2）应使走刀路线最短，以减少刀具空行程时间，提高加工效率。（3）数控铣削尽量采用顺铣加工方式，先加工外轮廓，再加工内轮廓。（4）应使数值计算简单，程序段数量少，以减少编程工作量。数控铣床加工刀具轨迹为空间三维坐标，刀具一般应首先在工件轮廓外下降到某一位置，再开始在水平面内切削加工；轮廓加工完毕切出后刀具再抬至安全高度。走刀路线知识链接切入切出方式精加工时轮廓的切入和切出，应尽量在轮廓的延长线上或切线上，尽可能避免法向切入、切出。知识链接2.绘制走刀路线3.填写工序卡片4.程序编制选择工件上表面的中心为工件原点，并设置在G54上。模拟加工，检查程序错误5.仿真加工6．实操训练（1）加工准备（2）对刀，设定工件坐标系（3）输入程序（4）程序校验（5）工件加工（6）工件测量（7）结束加工铣削内凹圆弧时，刀具半径小于内凹圆弧半径。[注意事项]为保证圆弧处有较好的垂直度和表面粗糙度，最后一刀精加工时，刀具可以在Z向抬高2丝，采用顺铣加工，这样可防止刀具在精加工中受到轴向力的作用而划伤已加工表面。已知硬铝合金毛坯尺寸100mm×100mm×30mm，加工后零件高度为28±0.1mm，凸台直径mm，深度为12mm，凸台底面表面粗糙度为Ra3.2，侧面表面粗糙度为Ra1.6。案例分析二1.工艺分析（1）装夹、定位采用平口钳装夹，底部用平行垫铁垫起。（2）工序安排在一次安装的情况下，首先铣削零件上表面，保证零件高度尺寸28±0.1mm，然后铣削轮廓，按先粗后精的加工原则铣削轮廓至要求尺寸。（3）刀具、量具选择刀具：Φ16的三齿高速钢立铣刀。量具：0～150mm的游标卡尺，内测千分尺，深度千分尺，圆弧样板。（4）合理设计走刀路线确定起刀点、下刀点、抬刀点、加工轨迹。加工轮廓时，在工件左侧、右侧或靠近操作者一侧的中间下刀，先用Φ16立铣刀逆铣开粗，再用Φ16立铣刀顺铣加工轮廓。（5）确定切削用量2.绘制走刀路线3.填写工序卡片4.程序编制选择工件上表面的中心为工件原点，并设置在G54上。5.仿真加工6.实操训练在100mm×100mm×30mm的毛硬铝合金坯上，加工零件结构如图所示，合理选择刀具和切削用量参数，编写加工程序。巩固训练螺旋铣孔螺旋铣孔是用立铣刀在实体材料上加工孔或对已有孔进一步加工的过程。铣孔的过程由主轴的“自转”和主轴绕孔中心的“公转”两个运动复合而成，刀具中心的轨迹是螺旋线而非直线，即