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数控铣床圆弧切削指令:G02,G03详解

2018-07-03 00:003730

    G02:顺时针方向(CW)圆弧切削。
   G03:逆时针方向(CCW)圆弧切削。

  工件上有圆弧轮廓皆以G02或G03切削,因铣床工件是立体的,故在不同平面上其圆弧切削方向(G02或G03)如图1所示。其定义方式:依右手坐标系统,视线朝向平面垂直轴的正方向往负方向看,顺时针为G02,逆时针为G03。

指令格式:

一、X-Y平面上的圆弧

二、Z-X平面上的圆弧

三、Y-Z平面上的圆弧

指令各地址的意义:
X、Y、Z: 终点坐标位置,可用绝对值(G90)或增量值(G91)表示。

R:圆弧半径,以半径值表示。(以R表示者又称为半径法)。

I、J、K: 从圆弧起点到圆心位置,在X、Y、Z轴上的分向量。
(以I、J、K表示者又称为圆心法)。
   X轴的分向量用地址I表示。
   Y轴的分向量用地址J表示。
   Z轴的分向量用地址K表示。

F:切削进给速率,单位mm / min。

   圆弧的表示有圆心法及半径法两种,兹分述如下:

1.半径法: 
  以R表示圆弧半径,以半径值表示。此法以起点及终点和圆弧半径来表示一圆弧,在圆上会有二段弧出现,如图2所示。故以R是正值时,表示圆心角≦180°者之弧;R 是负值时,表示圆心角>180°者之弧。

假设图2中,R = 50mm,终点坐标绝对值为(100.,80.)则
(1) 圆心角>180°之圆弧(即路径B)
     G90 G03 X100. Y80. R -50. F80; 

(2) 圆心角≦180°之圆弧(即路径A)
     G90 G03 X100. Y80. R50. F80; 

2.圆心法: I、 J、K后面的数值是定义为从圆弧起点到圆心位置,在X、Y、Z轴上之分向量值。兹以图3、图4说明。

   CNC铣床上使用半径法或圆心法来表示一圆弧,端看工作图上的尺寸标示而定,以使用较方便者(即不用计算,即可看出数值者)为取舍。

  但若要铣削一全圆时,只能用圆心法表示,半径法无法执行。若用半径法以二个半圆相接 ,其真圆度误差会太大。

   如图5铣削一全圆的指令写法:
  G02 I -50.;

现以图6为例,说明G01、G02、G03指令的用法。假设刀具由程序原点向上沿轮廓铣削。

 

G90 G01 Y12. F80;

=>程序原点 → A

G02 X38.158 Y40. I38. 158 J -12.;

=> A → B

G91 G01 X11.;

=> B → C

G03 X24. R12.;

=> C → D

G01 X8.;

=> D → E

G02 X10. Y -10. R10.;

=> E → F

G01 G90 Y10.;

=> F → G

G91 X -15. Y -10.;

=> G → H

X -20.;

=> H → I

G90 G03 X20.158 R18.;

=> I → J

G01 X0.;

=> J → 程序原点


使用G02、G03圆弧切削指令时应注意下列几点:
(1) 一般CNC铣床或MC开机后,即设定为G17(X-Y平面),故在X-Y平面上铣削圆弧,可省略G17指令。

(2) 当一单节中同时出现I、J和R时,以R为优先(即有效),I、J无效。

(3) I0或J0或K0时,可省略不写,如图2所示。

(4) 省略X、Y、Z终点坐标指述时,表示起点和终点为同一点,是切削全圆,如图2-19所示 。若用半径法则刀具无运动产生。

(5) 当终点坐标与指定的半径值非交于同一点时,会显示警示讯息。

(6) 直线切削后面接图弧切削,其G指令必须转换为G02或G03,若再行直线切削时,则必须再转换为G01指令,这些是很容易被疏忽的。

(7) 使用切削指令(G01,G02,G03)须先指令主轴转动,且须指令进给速率F。

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