(完整版)数控G02-G03圆弧插补指令教案

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G02、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G02、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。

数控车工编程与实训G02/G03指令课题：G02/G03指令课时：6课时课型：实训课教学目标：1、熟悉G02/G03指令格式2、熟悉G02/G03指令含义教学重点：掌握G02/G03指令编程方法教学难点G02/G03指令格式的正确使用及各种表现形式程序结构和程序段格式教学过程：思政内容：大国工匠左手残疾的焊工卢仁峰，用牙咬住防护面具，单手练成过硬的焊接技术，引导学生认知工匠精神须具备"爱岗敬业的社会主义核心价值观及求真创新的社会责任感"。

一、圆弧插补G02/03格式：G02/03 X（U） Z（W） R F ，10z10 30 20 40说明：(1) G02、G03时，刀具相对工件以F指令的进给速度从当前点向终点进行插补加工，G02为顺时针方向圆弧插补，G03为逆时针方向圆弧插补。

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。

(2) 圆弧半径编程时，当加工圆弧段所对的圆心角为 0～180°时，R取正值，当圆心角为180～ 360°时，R取负值，在同一程序段中I、K、R同时指令时，R 优先，I、K无效。

二、编程实例1编程实例2T0101G98S1000M03G00X45.Z5.G00X18.G01Z0.F0.2X20.Z-1.Z-10.G02X40.Z-20.R10.G01Z-50.G00X45.Z5.M05M30三、教学总结1、熟悉G02/G03指令格式2、熟悉G02/G03指令含义3、掌握G03/G02指令的使用方法。

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 KX（U）Z（W） FG03 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。

可编辑修改精选全文完整版任务二圆弧沟槽的加工[教学目标]1.熟练掌握G02/G03圆弧插补指令的格式。

2.掌握G02/G03圆弧插补指令的使用方法。

[教学重点]圆弧沟槽件的编程方法[教学难点]圆弧沟槽件的编程方法[教学过程]新课教学一、圆弧插补指令（G02/G03）圆弧插补指令格式如下：G17 G02/G03 X Y R （I J ）F ；G18 G02/G03 X Z R （I K ）F ；G19 G02/G03 Y Z R （J K ）F ；说明：（1）G17为选择XY平面， G18为选择XZ平面，G19为选择YZ平面，此三个指令为同组模态指令，如图2-9所示。

（2）沿圆弧所在平面另一根轴的正方向向负方向看，顺时针圆弧插补为G02，逆时针圆弧插补为G03。

（3） X、Y、Z为圆弧的终点坐标，R为圆弧半径。

（4）I、J、K为起点到圆心的距离分别在X、Y、Z轴上的矢量值。

图2-9 圆弧插补平面选择示意图二、圆弧的表示方法圆弧的表示方法有圆心法和半径法两种。

（1）圆心法。

用I、J、K指定圆弧起点位置的方法称为圆心法。

I、J、K后面的数值定义为圆弧起点相对于圆心在X、Y、Z轴上的分向量。

图2-10所示为圆心法编程示意图。

图2-10 圆心法编程示意图(2)半径法。

以R指定圆弧半径的方法称为半径法。

半径法以起点、终点和圆弧半径来表示一段圆弧，在圆上会有两段圆弧出现，如图2-11所示。

R后面的数值是正值时，表示圆心角小于等于1800的圆弧；R后面的数值是负值时，表示圆心角大于1800的圆弧。

半径法圆弧加工程序如下：加工圆弧A：G17 G02 X_ Y_ Ra_ F _;加工圆弧B：G17 G02 X_ Y_ -Rb_ F_;图2-11 半径法编程示意图三、整圆编程对于铣削一整圆，只能用圆心法进行加工（见图2-12），半径法无法执行。

如果用半径法以两个半圆相接，其真圆度误差会太大。

整圆的加工程序为G03 X40. Y0. I-40. J0 F100；练习过程：一、布置练习任务独立完成下图零件的加工二、老师讲解加工中心自动加工圆形槽零件的操作步骤及方法。

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。

课题名称：圆弧插补指令编程及运用教学目标：1、掌握圆弧插补（G02，G03）指令的格式及编程2、理解顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补方向的判别教学重点：1、圆弧插补（G02，G03）指令的使用2、顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补方向的判别教学难点：顺时针圆弧插补和逆时针圆弧插补方向的判别授课类型：新课课时安排：1课时教学方法: 讲授与课堂演示、举例相结合教学过程：一、课前复习1、G00指令的使用方法；2、G01指令的使用方法；3、G00、G01指令的使用区别。

二、新课讲授用下面指令，刀具可以沿着圆弧运动。

G02 X_Z_ R_F指定内容命令意义回转方向G02 顺时针转CW G03 反时针转CCW绝对值X、Z 零件坐标系中的终点位置相对值U、W 从始点到终点的距离I、K 从始点到圆心的距离圆弧半径R 圆弧半径（半径指定）进给速度 F 沿圆弧的速度所谓顺时针和反时针是指在右手直角坐标系中，对于ZX平面，从Y轴的正方向往负方向看而言，如下图例。

右手坐标系G02 X.. Z.. I.. K.. F.. G03 X.. Z.. I.. K.. F..或G02 X.. Z.. R.. F.. 或G03 X.. Z.. R.. F..(绝对值指定) (绝对值指定)（直径编程）（直径编程）用地址X，Z或者U，W指定圆弧的终点，用绝对值或增量值表示。

增量值是从圆弧的始点到终点的距离值。

圆弧中心用地址I，K指定。

它们分别对应于X，Z轴。

但I，K后面的数值是从圆弧始点到圆心的矢量分量，是增量值。

如下图：I、K根据方向带有符号。

圆弧中心除用I，K指定外，还可以用半径R来指定。

如下：G02 X_Z_R_F_；G03 X_Z_R_F_；此时可画出下面两个圆弧，大于180°的圆弧和小于180°的圆弧。

对于大于180°的圆弧不能指定。

（程序的实例）把图上的轨迹分别用绝对值方式和增量方式编程：G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F30；或G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F30；或G02 X50.0 Z30.0 R25.0 F30；或G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F30；圆弧插补的进给速度用F指定，为刀具沿着圆弧切线方向的速度。

课题7 圆弧插补指令G02、G03
【教材分析】
本教材通过项目教学目标实践任务要求，学习当构成零件的要素中含有圆弧要素时，如何来进行编程与加工。

目的是使学生通过目标的达到来熟悉圆弧加工指令的格式、功能、应用的基本知识。

本项目讲解起来，如仅讲解理论知识和教材中的实例，不可避免的使学生感觉过于沉默，无趣。

为了激发学生的学习兴趣，结合学生生活环境和可能接触的生产实际来创建学习场景，让学生通过身边实际问题的解决，充分感受到学习的乐趣。

【学生情况分析】
中专二年级的学生已经开始接触和学习数控专业知识，具备了加工一般零件的工艺知识，但对含有圆弧零件的编程与加工还比较陌生。

我们的职责并不是仅仅讲授书本上的知识，更重要的是教会他们一些做人的道理和做事的方法。

使其树立安全意识、规范意识、效率意识和质量意识。

【教学目标】
知识目标：1．让学生掌握G02、G03指令格式、功能及应用。

2．启发学生寻找G02、G03应用中方向的判别方法。

能力目标：1．通过学习G02、G03指令能加工带圆弧的工件。

2．加工带圆弧工件时，能熟练快速判别插补方向。

情感目标：1．培养学生积极思考，勇于探索的精神；
2．使学生树立严谨、务实的学习态度。

【教学重、难点】
教学重点：圆弧插补指令的应用。

教学难点：圆弧插补指令的应用场合的区分。

【教学方法】
任务驱动、引导、思考、启发。

【教学过程】。