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  数控铣床圆弧切削指令：G02，G03详解

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。