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编程技巧：如何正确使用G02/G03平面选择指令

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：执行G02、G03指令，可使刀具按规定的速度沿圆弧移动到终点，移动过程中刀具可进行切削加工。指令G17选择XY平面、G18选择ZX平面、G19选择YZ平面。图2.4-5 圆弧插补平面的定义a）镗铣机床 b）车削机床在不同的加工平面上，圆弧插补的方向G02、G03规定如图2.4-6所示。试编制在FS-0iTD代码体系A上，利用G50指令设置工件坐标系及使用绝对方式、半径编程实现零件车削加工的程序。

1.G02/G03圆弧插补

G02/G03指令用于圆弧插补编程，G02为顺时针插补，G03为逆时针插补。执行G02、G03指令，可使刀具按规定的速度沿圆弧移动到终点，移动过程中刀具可进行切削加工。

圆弧插补有指定圆心编程（格式Ⅰ）和指定半径编程（格式Ⅱ）两种格式，以顺时针插补为例，其指令格式如下：

指令中的G17/G18/G19用于圆弧插补平面选择；x、y、z指定圆弧终点坐标；i、j、k或r指定圆心或半径。圆弧插补的起点为指令执行前刀具所处的位置，因此，为加工正确的圆弧，执行圆弧插补程序段前，应将刀具移动到圆弧起点上。指令的编程方法如下。

2.加工平面与插补方向

圆弧插补需要通过指令G17/G18/G19选择加工平面。指令G17选择XY平面、G18选择ZX平面、G19选择YZ平面。平面选择指令，对固定循环加工、刀具补偿等同样有效。

镗铣类数控机床的加工平面如图2.4-5a所示，G17通常为CNC开机默认的加工平面。车削类数控机床的加工平面如图2.4-5b所示，G18通常为CNC开机默认的加工平面。

图2.4-5 圆弧插补平面的定义

a）镗铣机床 b）车削机床

在不同的加工平面上，圆弧插补的方向G02、G03规定如图2.4-6所示。

图2.4-6 不同平面的圆弧插补方向

a）G17 b）G18 c）G19

3.通过指定圆心编程

圆弧插补指令格式I，是通过i、j、k指定圆心的编程方式。i、j、k分别为X、Y、Z向从起点到圆心的增量距离，它不受G90/G91绝对/增量编程影响。

例如，对于如图2.4-7所示的圆弧插补加工，如以P₁为起点、P₂为终点，其程序段如下：

图2.4-7 圆弧插补的I、J编程

顺时针插补（G02）、终点坐标为（50，40）、圆心离起点的增量距离为I1=10.0、J1=-7.0。

如以P₂为起点、P₁为终点，其程序段如下：

逆时针插补（G03）、终点坐标为（30，40）、圆心离起点的增量距离为I2=-10.0、J1=-7.0。

格式Ⅰ为圆弧插补的基本编程格式，它可以用于任意圆弧的编程，例如，如圆弧起点和终点坐标值相同，便可加工整圆（全圆）。例如，执行指令

将加工出一个起点和终点重合、半径为10的整圆。

4.通过指定半径编程

圆弧插补指令格式Ⅱ是通过r指定圆弧半径的编程方式，它不能用于整圆（全圆）插补编程。为了区分图2.4-8所示的起点、终点和半径相同的4个圆弧段，规定对于小于等于180°的圆弧，r取正；大于180°的圆弧，r取负，r同样符号同样不受G90/G91绝对/增量编程影响。

因此，对于图2.4-8所示的从P₁到P₂的圆弧a、b、c、d，采用绝对编程时的圆弧插补程序分别如下：

图2.4-8 圆弧插补的R编程

5.圆弧插补编程例

【例2-4】假设工件的安装位置如图2.4-9所示，工件坐标系为G55；加工时主轴转速为800r/min；进给速度为50mm/min。试编制通过数控镗铣床铣削零件的加工程序（不考虑刀具半径）。

加工程序如下：

图2.4-9 圆弧插补编程例

【例2-5】假设工件的安装位置如图2.4-10所示，工件坐标系为G55；加工时主轴转速为800r/min；进给速度为50mm/min。试编制通过数控镗铣床全圆铣削零件的加工程序（不考虑刀具半径）。

图2.4-10 全圆插补加工例

加工程序如下：

上述程序全圆加工采用了切向进刀方式，在实际加工中，为了提高加工精度，宜采用圆弧进刀、退刀方式。

【例2-6】假如工件的安装位置如图2.4-11所示，加工时主轴转速为500r/min；进给速度为0.2mm/r（主轴每转进给）。试编制在FS-0iTD代码体系A上，利用G50指令设置工件坐标系及使用绝对方式、半径编程实现零件车削加工的程序（不考虑刀具半径）。

图2.4-11 圆弧车削加工程序

加工程序如下：