. ?圆弧插补指令
1.G02顺时针圆弧插补：沿着刀具进给路径，圆弧段为顺时针。
2.G03逆时针圆弧插补：沿着刀具进给路径，圆弧段位逆时针。
?圆弧半径编程
1.格式：G02/G03X_Y_Z_R_F;
2.移到圆弧初始点；
3.G02/G03+圆弧终点坐标+R圆弧半径。（圆弧<或=半圆用+R;大于半圆
（180度）小于整圆（360度）用-R。圆弧半径R编程不能用于整圆加工。）
?用I、J、K编程（整圆加工）
1.格式：G02\G03X_Y_Z_I_J_K_F_;
2.I、J、K分别表示X\Y\Z方向相对于圆心之间的距离，X方向用I表示，
Y方向用J表示，z方向用K表示（G17平面K为0）。正负判断方法：刀具停留在轴的负方向，往正方向进给，也就是与坐标轴同向，那么就取正值，反之为负。
?技巧
1.在加工整圆时，一般把刀具定位到中心点，下刀后移动到x轴或Y轴的
轴线上，这样就有一根轴是0，便于编程。
1 / 1'.
圆弧插补指令G02/G03 指令格式： G02 R__ X （U ）__ Z （W ）__ F__ ； G03 I__ K__ 指令意义：刀具沿X 、Z 两轴同时从起点位置（当前程序段运行前的位置）以R 指定的值 为半径或以I 、K 值确定的圆心顺时针（G02）/逆时针（G03）圆弧插补至X （U ）、Z （W ）指定的终点位置。
指令地址： G02：顺时针圆弧插补，见图3-15A ； G03：逆时针圆弧插补，见图3-15B ； X ：终点位置在X 轴方向的绝对坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～ +9999.999mm； Z ：终点位置在Z 轴方向的绝对坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～ +9999.999mm； U ：终点位置相对起点位置在X 轴方向的坐标值，其取值范围是：- 9999.999mm ～+9999.999mm； W ：终点位置相对起点位置在Z 轴方向的坐标值，其取值范围是：- 9999.999mm ～+9999.999mm； I ：圆心相对圆弧起点在X 轴上的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm； K ：圆心相对圆弧起点在Z 轴上的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm； R ：圆弧半径； F ：沿圆周运动的切线速度，其取值范围是：1~15000mm/min，其速度合成图见本手册3.6节进给功能F 代码。 图3-15A G02轨迹图图3-15B G03轨迹图 指令说明： ● 顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向，它
是与采用前刀座坐标系还是后刀座坐标系有关的，如图3-16； 图3-16 圆弧方向的确定 ● 圆弧中心用地址I 、K 指定时，其分别对应于X ，Z 轴。I 、K 表示从圆弧起点到圆心 的矢量分量，是增量值： I ＝圆心坐标X －圆弧起始点的X 坐标； K ＝圆心坐标Z －圆弧起始点的Z 坐标; O
5.2圆弧插补指令G02、G03 教学目的和要求： 1、掌握圆弧插补指令G0 2、G03方向的判别 2、掌握圆弧插补指令G02、G03的用法 教学重点难点： 1、圆弧插补指令G0 2、G03的应用 教学方式：课堂理论教学 教学时数：4学时 授课内容： （一）圆弧插补指令G02、G03 指令格式：G02/G03 X(U)___Z(W)___I___K___F___； G02/G03 X(U)___Z(W)___R___F___； 1.圆弧顺逆的判断 圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03。圆弧插补的顺逆可按图5-4给出的方向判断：沿圆弧所在平面(如XZ平面)的垂直坐标轴的负方向(－Y)看去，顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。 数控车床是两坐标的机床，只有X轴和Z轴，按右手定则的 方法将Y轴也加上去来考虑。观察者让Y轴的正向指向自己 (即沿Y轴的负方向看去)，站在这样的位置上就可正确判断 X-Z平面上圆弧的顺逆时针了。 图5-4 圆弧顺逆的判断 2.说明： ①采用绝对值编程时，圆弧终点坐标为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值， 用X、Z表示。当采用增量值编程时；圆弧终点坐标为圆弧终点相对于圆弧起点的增量值，用U、W表示。 ②圆心坐标I、K为圆弧起点到圆弧中心所作矢量分别在X、Z坐标轴方向 上的分矢量(矢量方向指向圆心)。本系统I、K为增量值，并带有“±” 号，当分矢量的方向与坐标轴的方向不一致时取“－”号。
③当用半径只指定圆心位置时，由于在同一半径只的情况下，从圆弧的起点 到终点有两个圆弧的可能性，为区别二者，规定圆心角≤180°时，用“＋R”表示。若圆弧圆心角>180°时，用“－R”表示。 ④用半径只指定圆心位置时，不能描述整圆。 图5-5 G02应用实例图5-6 G03应用实例 如图5-5所示G02应用实例： (1)用I、K表示圆心位置，绝对值编程： N03 G00 X20.O Z2.O； N04 G01 Z-30.0 F80； N05 G02 X40.0 Z-40.0 IO.O KO F60； (2)用I、K表示圆心位置，增量值编程： N03 G00 U-80.O W-98.0； N04 G01 UO W-32.0 F80； N05 G02 U20.O W-10.0 I0.0 K0 F60； (3)用R表示圆心位置 N04 G01 Z-30.O F80； N05 G02 X40.0 Z-40.O R10 F60， 如图5-6所示G03应用实例： (1)用I、K表示圆心位置，采用绝对值编程。 N04 G00 X28.0 Z2.O； N05 G01 Z-40.0 F80； N06 G03 K40.O Z-46.0 I0 K-6.0 F60； (2)采用增量值编程 N04 G00 U-150.O W-98.0； N05 G01 W-42.O F80； N06 G03 U12.0 W-6.0 10 K-6.0 F60； (3)用R表示圆心位置，采用绝对值编程。 N04 G00 X28.0 Z2.O； N05 G01 Z-40.0 F80； 3. G02/G03车圆弧的方法： 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
课题：G02/G03圆弧插补指令 所属课程数控编程与加工（车）授课章节第二章第四节授课教师刘晓东授课顺序第1讲授课班级2013级数控（1）班授课时间45分钟授课日期 学习目标【知识目标】 掌握G02、G03指令编程格式及各项内容的含义。 【能力目标】 熟练运用G02、G03指令编程和加工，培养学生运用所学知识解决问题的能力。 【德育目标】 培养学生勤于动脑、大胆实践、勇于探索以及严谨的工作习惯。 教学要求1、熟记圆弧插补功能指令； 2、学会判别方向，灵活运用R和I、K编程； 3、学完该知识点后，会灵活应用。 教学 重点 圆弧顺、逆的判断和圆心位置（R正负的确定和IK的计算）。 教学 难点 圆弧顺逆的判断。 关键要理解每个代码的含义及用法。 攻破难点使用方法1、通过复习G01、G00两种插补指令，联系旧课学习新课； 2、再讲解圆弧插补指令的用法，方向的判别法，结合例子讲授具体怎样 判别和使用G02/G03； 3、布置课堂练习，让学生应用所学知识点，达到消化的效果 教学 方法 理实一体化教具 准备 小黑板，挂图
教学 环节 教学内容教学方法说明 复习旧课提问1、快速定位G00格式？ 解答：G00X（U）__Z（W）__ 提问2、直线插补G01格式？ 解答：G01X（U）__Z（W）__ F__ 通过提问检 查学生对所学知 识掌握情况，并给 出问题解答起到 复习的作用。 引入新课 回顾前面所讲快速定位G00，直线插补G01指令，我们 学会了简单台阶零件的编程。但实际中很多零件外形往往是 圆弧连接的，例如图1。象这样的圆弧外形我们用什么指令来 加工呢？这就要用到今天我们所要学习的圆弧插补G02/G03。 通过简单的 实例讲解，引入新 课。 教学环节教学内容教学方法说明 图一
G02/G03圆弧插补指令 一、场地安全： 1. 强调实习课堂安全要求； 2. 上机安全操作规程。 二、教学目的： 知识目标：1. 了解并掌握G02/G03指令的功能和格式。 2 ．掌握简单形面的程序设计思路和方法。 技能目标：1.通过对简单零件的加工，能熟练使用数控车床面板上的各功能键 2 .通过车削带圆柱、倒角、倒圆及圆弧的工件，培养学生基本操作 技能，养成安全文明生产的习惯。 3 .培养学生综合分析能力。 三、教学重、难点： 重点：1. G02/G03指令格式，参数含义。 2.顺逆圆弧的判断。 难点：顺逆圆弧的判断。 四、教学方法： 任务驱动法、仿真教学法 五、课堂设计： 1 .课时安排： 2 课时 2.理论与仿真练习相结合 3. 时间分配：复习与新课导入：5 分钟理论讲授：30 分钟课堂练 习：40分钟总结：3分钟作业布置：2分钟 六、教学过程： （一）组织教学：1 .检查学生出勤情况、工作服及胸卡佩戴情况 2 .强调课堂纪律，做到安全文明生产 3 .简要总结上次课题的教学情况
二）新课导入：
回顾前面所学的快速定位G00直线插补G01指令，我们学会了简单台阶零件的编程，但实际很多零件的外形轮廓往往是圆弧连接的，例如这个（教具）：同学们都知道，加工直线轮廓用直线插补，那加工圆弧轮廓呢？ 生：用圆弧插补 师：对，这就是今天我们要学习的，圆弧插补指令G02/G03. 提问学生： （三）新课讲解： 1 ?认识新指令： ①指令概述：G02/G03圆弧插补指令使刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧运动，切削出圆弧轮廓。 ②圆弧顺、逆的判断：圆弧插补指令分为顺时针圆弧插补指令和逆时针圆弧插 补指令.（那么什么时候用顺时针圆弧插补指令和逆时针圆弧插补指令），这里首先要看机床是前置刀架，还是后置刀架 我们用的机床是前置刀架，因此，顺时针方向用G03圆弧指令，逆时针方向用G02圆弧指令。 ③指令格式： G02 X(U) Z(W)R F(逆时针圆弧插补） G03 X(U) Z(W)R F( 顺时针圆弧插补） ④字母含义： X、Z:圆弧终点的绝对坐标 U、W圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量 R:圆弧半径 F:切削进给速度 2 ?指令注意事项: （a）前置刀
圆弧插补指令G02、G03 备课：刘明 教学目标： 1.正确分析给定的零件图，制订合理的加工工艺和编写正确的精加工程序。 2.针对不同的加工对象会选择合理的进刀、退刀路线。 3.熟练掌握G02和G03指令的使用，顺圆弧和逆圆弧的判断方法。 4.培养学生应用所学知识解决实际生产中的问题，学会举一反三和与他人进行合作和 交流，培养学生的团队意识。 教学重点： 1.G02G03指令的格式应用判断方法。 2.工艺分析和加工工艺路线的制订。 教学过程： 学生在课下或自习课上对本节所要学习的内容进行全面的预习，在此基础上由老师先来讲解本节课的内容。首先来学习G2、G3指令 一、圆弧插补(G02或G2，G03或G3) 1)指令格式: G02 X(U)_Z(W)_I_K_F_ ； G02 X(U) Z(W) R F ； G03 X(U)_Z(W)_I_K_F_ ； G03 X(U) Z(W) R F ； 2)指令功能: 3)指令说明: ①G02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、逆方向判断见图1左图，朝着与圆弧所在平面相垂直的坐标轴的负方向看，顺时针为G02，逆时针为G03，图1右图分别表示了车床前置刀架和后置刀架对圆弧顺与逆方向的判断；
图1 圆弧的顺、逆方向 ②如图2，采用绝对坐标编程，X、Z为圆弧终点坐标值；采用增量坐标编程，U、W为圆弧终点相对圆弧起点的坐标增量，R是圆弧半径，当圆弧所对圆心角为0°～180°时，Ｒ取正值；当圆心角为180°～360°时，R取负值。 I、K为圆心在X、Z轴方向上相对圆弧起点的坐标增量（用半径值表示），I、K为零时可以省略。 图2 圆弧绝对坐标,相对坐标 图3 圆弧插补 G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； G03 X87.98 Z50.0 I-30.0 K-40.0 F0.3； G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； /绝对坐标，直径编程 G02 X50.Z30.0 R25.0 F0.3； G03 U37.98 W-30.0 I-30.0 K-40.0 F0.3； G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； /相对坐标，直径编程 教学环节： 一、复习G00、G01指令引入新课 请用G0、G1指令编出图4的精加工程序。 二、课堂检测 1.若零件上有圆弧,应该采用＿＿＿＿或＿＿＿＿指令。 2.加工结束后的退刀方式有三种分别是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。 3.加工顺圆弧用＿＿＿＿指令，加工逆圆弧用＿＿＿＿指令。
课题：圆弧插补指令——G02/G03 所属课程数控编程与操作（车）授课章节第三章第三节授课教师×××授课顺序第12讲授课班级2005级数控（3）班授课时间45分钟授课日期2007年4月12日审核 教学 目的 学会G02/G03插补方向的判别，理解R和I 、K编程的区别 教学要求1、熟记圆弧插补功能指令； 2、学会判别方向，灵活运用R和I、K编程； 3、学完该知识点后，会灵活应用。 教学重点1、掌握G02/G03格式； 2、学会怎样判断顺时针、逆时针圆弧的方法。 教学 难点 灵活应用圆弧功能指令两种编程方法。关键要理解每个代码的含义及用法。 攻破难点使用方法1、通过复习G01、G00两种插补指令，联系旧课学习新课； 2、再讲解圆弧插补指令的用法，方向的判别法，结合例子讲授具体怎样 判别和使用G02/G03； 3、布置课堂练习，让学生应用所学知识点，达到消化的效果 教学 方法 讲练结合 教具 准备 小黑板，挂图
教学 环节 教学内容教学方法说明 复习旧课提问1、快速定位G00格式？ 解答：G00X（U）__Z（W）__ 提问2、直线插补G01格式？ 解答：G01X（U）__Z（W）__ F__ 通过提问检 查学生对所学知 识掌握情况，并给 出问题解答起到 复习的作用。 引入新课 回顾前面所讲快速定位G00，直线插补G01指令，我们 学会了简单台阶零件的编程。但实际中很多零件外形往往是 圆弧连接的，例如图1。象这样的圆弧外形我们用什么指令来 加工呢？这就要用到今天我们所要学习的圆弧插补G02/G03。 通过简单的 实例讲解，引入新 课。 图一
教学 环节 教学内容教学方法说明 新课内容 圆弧插补指令G02/G03 一、格式。 G02 I K X（U）Z（W） F G03 R 说明： G02：顺时针圆弧插补 G03：逆时针圆弧插补 X、Z：绝对编程时，圆弧终点在坐标系中的坐标； U、W：增量编程时，圆弧终点在坐标系中的坐标； I、K：圆心相对于起点的增加量（等于圆心的坐标减 去圆弧起点的坐标，如图二），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； F：被编程的两个轴的合成进给速度； 注意：同时编入R与I、K时，R有效。 结合上一讲 G00/G01指令的 格式，详细讲解新 课，使学生在理解 的基础上记住 G02/G03指令的 每个代码的含义 及用法。图二是重 点。 图二
课题：G02/G03圆弧插补指令
教学 环节 教学内容教学方法说明 复习旧课提问1、快速定位G00格式？ 解答：G00X（U）__Z（W）__ 提问2、直线插补G01格式？ 解答：G01X（U）__Z（W）__ F__ 通过提问检 查学生对所学知 识掌握情况，并给 出问题解答起到 复习的作用。 引入新课 回顾前面所讲快速定位G00，直线插补G01指令，我们 学会了简单台阶零件的编程。但实际中很多零件外形往往是 圆弧连接的，例如图1。象这样的圆弧外形我们用什么指令来 加工呢？这就要用到今天我们所要学习的圆弧插补G02/G03。 通过简单的 实例讲解，引入新 课。 教学环节教学内容教学方法说明 图一
新课内容 圆弧插补指令G02/G03 一、格式。 G02 I K X（U）Z（W） F G03 R 说明： G02：顺时针圆弧插补 G03：逆时针圆弧插补 X、Z：绝对编程时，圆弧终点在坐标系中的坐标； U、W：增量编程时，圆弧终点在坐标系中的坐标； I、K：圆心相对于起点的增加量（等于圆心的坐标减 去圆弧起点的坐标，如图二），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； F：被编程的两个轴的合成进给速度； 注意：同时编入R与I、K时，R有效。 结合上一讲 G00/G01指令的 格式，详细讲解新 课，使学生在理解 的基础上记住 G02/G03指令的 每个代码的含义 及用法。图二是重 点。 图二
教学 环节 教学内容教学方法说明 新课内容二、顺、逆圆弧的判别。 圆弧插补G02/G03的判断是在加工平面内，根据其插 补时的旋转方向为顺时针/逆时针来区分的。加工平面为观 察者迎着Y轴的指向，所面对的平面。 也就是说从假想第三轴（Y轴）的正方向往负方向看， 刀尖走过的圆弧是顺时针的，就是G02，逆时针的就为G03 了。 但是，大家都知道目前大多数数控车的坐标系如图三。 所以我们其实是从Y轴的负方向往正方向看，那么在这样的 坐标系下，我们看到的顺时针则为G03，逆时针则为G02， 如图四。 这里是难点 需详细讲解新课， 并借助课前准备 好的挂图，小黑板 帮忙理解。 图三 图四
学习情境三带圆弧阶梯轴的加工
学习情境三：带圆弧阶梯轴的加工（详案）
一、学习情景描述 给学生发放零件图，给出该零件的信息和加工要求。 图示零件为简单阶梯轴，结构要素有外圆柱面、倒角和圆弧面。毛坯为φ38mm的棒料，材料为45钢，要求完成零件的数控加工，车削尺寸至图中要求。 图3.1 零件图
图3.2 三维图 二、制订加工工艺 （一）引入新知识 1．数控车削刀具的分类 （1）．按车刀结构分类 ①整体车刀：用整体高速钢制造。 ②焊接车刀：焊接硬质合金或高速钢刀片。 ③机夹车刀：硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上。 ④可转位车刀：使用可转位刀片的机夹车刀。 图3.3 车刀按结构分类 （2）．按加工内容分类 按车削加工内容分为端面车刀、外圆车刀、内孔车刀、切槽刀、螺纹车刀等。
图3.4 车刀按加工内容分类 （3）按车刀的形状分类 ①尖形车刀：以直线形切削刃为特征的车刀，刀尖由直线形成的主副切削刃构成。 ②圆弧形车刀：以圆弧形切削刃为特征的车刀，车刀圆弧刃每一点都是车刀的刀尖。 ③成形车刀：其刀形根据工件轮廓设计。 2．车刀材料 车刀材料是指刀头部分的材料，在数控车床上常采用高速钢、硬质合金或涂层刀具。 （1）．高速钢 高速钢是一种含有钨、钼、铬、钒等合金元素较多的材料。高速钢刀具制造简单， 刃磨方便，韧性较好，能承受较大的冲击力。但其耐热性较差，因此不能用于高速切削。 （2）．硬质合金 硬质合金中高熔点、高硬度碳化物含量高，因此其常温硬度很高，热熔性、热硬性高，切削速度比高速钢提高4~7倍。其缺点是脆性大，抗弯强度和抗冲击韧性不强。 （3）．涂层刀具 涂层刀具是在韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性较高的难熔金属化合物。常用的涂层材料有TiC、TiN、Al2O3 等。涂层刀具具有
圆弧插补指令G02/G03指令格式： G02 R__ X（U）__ Z（W）__ F__ ； G03 I__ K__ 指令意义：刀具沿X、Z两轴同时从起点位置（当前程序段运行前的位置）以R指定的值为半径或以I、K值确定的圆心顺时针（G02）/逆时针（G03）圆弧插补至X （U）、Z（W）指定的终点位置。 指令地址： G02：顺时针圆弧插补，见图3-15A； G03：逆时针圆弧插补，见图3-15B； X：终点位置在X轴方向的绝对坐标值，其取值范围是：-9999.999mm～+9999.999mm； Z：终点位置在Z轴方向的绝对坐标值，其取值范围是：-9999.999mm～+9999.999mm； U：终点位置相对起点位置在X轴方向的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm～+9999.999mm； W：终点位置相对起点位置在Z轴方向的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm～+9999.999mm； I：圆心相对圆弧起点在X轴上的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm～+9999.999mm； K：圆心相对圆弧起点在Z轴上的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm～+9999.999mm； R：圆弧半径； F：沿圆周运动的切线速度，其取值范围是：1~15000mm/min，其速度合成图见本手册3.6节进给功能F代码。 指令轨迹： X U/2 圆 弧 起 点 圆 弧 终 点X轴 K I W Z Z轴 圆 弧 终 点 X U/2 圆 弧 起 点X轴 K I Z轴 Z W R
图3-15A G02轨迹图 图3-15B G03轨迹图 指令说明： ● 顺时针或逆时针是从垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向看到的回转方向，它 是与采用前刀座坐标系还是后刀座坐标系有关的，如图3-16； ● 圆弧中心用地址I 、K 指定时，其分别对应于X ，Z 轴。I 、K 表示从圆弧起点到圆心 的矢量分量，是增量值： I ＝圆心坐标X －圆弧起始点的X 坐标； K ＝圆心坐标Z －圆弧起始点的Z 坐标; I 、K 根据方向带有符号，I 、K 方向与X 、Z 轴方向相同，则取正值；否则，取负值。 注：若可画出以下两个圆弧，大于1800的圆和小于1800的圆，此时则不能指定大于1800的圆弧 图3-16 圆弧方向的确定 圆心 起始点 终点 O Z X K I 图3-17 圆弧I 、K 值 图3-18 不能指定大于1800的圆弧
《数控车床G02、G03圆弧插补指令的应用》教案 备课教师：易建伟【教学目标】 知识目标：掌握G02、G03指令编程格式及各项内容的含义 能力目标：熟练运用G02、G03指令编程和加工，培养学生运用所学知识解决问题的能力 德育目标：培养学生勤于动脑、大胆实践、勇于探索以及严谨的工作习惯。 【教学重点】 圆弧顺、逆的判断和圆心位置（R正负的确定和IK的计算） 【教学难点】 圆弧顺逆的判断 【教学方法】 启发提问法、仿真演示法、角色扮演法、小组讨论法等 【教学过程】 学生在课下或自习课上对本节所要学习的内容进行全面的预习，在此基础上由老师先来讲解本节课的内容。首先来学习G02、G03指令 一、圆弧插补（G02、G03） 1、指令格式： G02/G03 X(U) Z(W) R F ； G02/G03 X(U) Z(W) I K F ； 2、指令功能： X、Z—绝对值终点坐标尺寸 U、W—相对值终点坐标尺寸 R—圆弧半径 I—从始点到圆心在X轴方向的距离 K—从始点到圆心在Z轴方向的距离 F—切削进给速度 3、指令说明 ①、G02为顺时针圆弧插补指令，G03为逆时针圆弧插补指令。圆弧的顺逆方向 判断见图1左图，朝着与圆弧所在平面相垂直的坐标轴的负方向看，顺时针为G02，逆时针为G03，图1右图分别表示了车床前置刀架和后置刀架对圆弧顺与逆方向的 判断；
图1 圆弧的顺逆方向 ②、如图2，采用绝对坐标编程，X、Z为圆弧终点坐标值；采用增量坐标编程，U、W为圆弧终点相对圆弧起点的坐标增量，R是圆弧半径，当圆弧所对圆心角为0°~180°时，R取正值；当圆心角为180°~360°时，R取负值。I、K为圆心在X、Z 轴方向上相对圆弧起点的坐标增量（用半径值表示），I、K为零时可以省略。 图2 圆弧绝对坐标、相对坐标 图3 圆弧插补 G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3；G03 X87.98 Z50.0 I-3O.0 K-40.0 F0.3 G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； G03 U37.98 W-30.0 I-3O.0 K-40.0 F0.3 G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F0.3 G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3
经验之谈 编辑︱孙雁︱E-mail:zhiyezazhi@https://www.doczj.com/doc/b83789617.html, 改革探索 GOOD EXPERIENCE 在数控车床编程中，有一对指令是圆弧插补指令，即G02/G03，在各种数控系统的手册中都规定G02是顺圆插补指令，G03是逆圆插补指令。在实际编程中，经常有学生将这对指令用错，笔者根据自己的教学实践，从分析机床坐标系的规定出发，对圆弧插补指令的使用判别进行了一些研究。 一、数控机床坐标系与运动方向的规定 目前，国际标准化组织（ISO）已经统一了标准坐标系，我国也颁布了《数字控制机床坐标和运动方向的命名》（JB 3051-82）的标准，对数控机床的坐标和运动方向作了明文规定。 １．机床坐标系与运动方向 （1）坐标和运动方向命名的原则。永远假定刀具相对静止，工件坐标而运动的原则。 （2）机床坐标系的规定。数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。标准机床坐标系中X 、Y 、Z 坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定： ①伸出右手的大拇指、食指和中指，并互为90o 。则大拇指代表X 坐标，食指代表Y 坐标，中指代表Z 坐标。 ②大拇指的指向为X 坐标的正方向，食指的指向为Y 坐标的正方向，中指的指向为Z坐标的正方向。 ③围绕X 、Y 、Z 坐标旋转的旋转坐标分别用A 、B 、C 表示，根据右手螺旋定则，大拇指的指向为X 、Y 、Z 坐标中任意一轴的正向，则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A 、 B 、 C 的正向，如图1所示。 图1 右手笛卡尔坐标?统 （3）运动方向的规定。JB 3051-82中规定：机床某一部件运动的正方向是增大工件与刀具距离的方向，即为各坐标轴的正方向。 2．数控车床坐标系的确定 在数控车床中，由于刀架安装位置的不同，分为前置刀架和后置刀架两种情况，其机床坐标系也是不一样的，如图2、图3所示。 （1）Z 坐标。数控车床的Z坐标为平行于主轴轴线的坐标轴，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。 （2）X 坐标。数控车床的X 坐标平行于横向导轨面，且刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。前置刀架与后置刀架的X轴正方向是相反的。 （3）Y 坐标。在确定X 、Z 坐标的正方向后，根据X 和Z 坐标的方向，按照右手笛卡尔直角坐标系来确定Y 坐标的方向。在前置刀架与后置刀架的数控车床中，Y 坐标的正方向也是相反的。 图2 前置刀架?数控车床坐标? 图3 后置刀架?数控车床坐标? 二、数控编程中的圆弧插补使用判断 数控编程中，圆弧插补指令为G02、G03。G02为顺圆 数控车床编程中圆弧插补指令的使用 文/牛锡振
15 年级学科《数控机床操作与维护》教学设计 授课：XXX
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1.格式中的X、Z分别表示什么含义？ 2.格式中的U、W分别表示什么含义？ 3.格式中的I、K分别表示什么含义？ 教师总结： 在圆弧插补指令中，指定圆心的方式有两种， ?一是用半径R来指定 ?一是用圆心相对于圆弧起点的位置增量来指定。 （常用于数铣） 三、项目分析：手柄的加工 根据图纸，学生思考回答如下问题： 1. 图纸所表达的物体的形状是什么？ 2. 手柄共有几段圆弧面组成？所对应的圆弧半径分别是多少？ 3. 内置刀架的机床，刀具的精加工轨迹是什么？ 4. 外置刀架的机床，刀具的精加工轨迹是什么？ 5. 轴线上方的三段圆弧分别是什么方向？ 6. 轴线下方的三段圆弧分别是什么方向？ 提出问题：为什么出现表达同一段圆弧面的圆弧方向相反得问题？导出知识点三。。 教师指出该知识点的重要性，指导学生分别写出每一种的指令格式。 投影展示图纸，指出是车间实训要加工的第二个零件，突出理论与实践的密切结合。 授课：XXX
授课：XXX 四、圆弧顺逆方向的判定方法 方法：在加工平面内（即观察者迎着Y 轴的指向，所对的平面），根据插补时的旋转方向，顺时针则为G02，逆时针则为G03。 练习一：选出判断正确的一组。 结论：不管是内置刀架，还是外置刀架，同一段圆弧面的圆弧方向是一致的。为方便同学们判断，按照轴线上方的圆弧顺、逆来确定。 学生编程：分别用华中、FANUC 系统编写手柄的精加工程序。 华中系统： %1001 T0101 M03S400 G00X32Z2 X0 G01Z0F60 学生根据图纸思考所提问题，分组探究回答。 通过问题的探究回答，学生加深对手柄图纸的分析和理解 根据不同小组得出的不同答案，教师创设课堂气氛，激发学生积极讨论探究，教师适时指导。 引出歧义，激发学生求知的兴趣。 1. 教师讲台展示方向的判定的方法，学生练习。 2. 教师引导学生找出问题的关键所在：正确确定观察者的方 位 3. 学生练习，强化对知识点的理解。 教师指出，此为技能等级考证理论考试的一个知识点。 +X +Y G02 G02 G02 G02 G03 G03 G03 G03 ＋Z G02 G03 G02 +Y +X G02 G02 G03 G03 G03 ＋Z