数控车削中圆弧加工常出现的问题及分析.pdf

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1、精密制造与自动化2011年第1期数控车削中圆弧加工常出现的问题及分析孙崇庆山东冶金技术学院(250109)摘要在教学实践中，对学生在实习过程中经常出现的圆弧加工的问题加以阐述并分析解决。介绍了指令选择错误、基点坐标求解不正确、刀具半径补偿使用不当等导致不能正常地进行圆弧加工的原因。关键词圆弧顺逆选择基点坐标求解圆弧插补指令格式刀具半径补偿功能数控车床广泛用于回转曲面、圆弧面、多台阶选择应如图2所示。轴等工件的加工，笔者在几年的实践中发现，学生x在加工圆弧的时候出现错误的情况比较频繁，究其l原因是多方面的。本文着重从指令选择

2、、点坐标求，解等几个方面分析产生问题的原因并加以解决。图2l，轴正方向及圆弧顺逆的选择1圆弧插补指令的选择在各种数控系统的编程手册中都指定了两个2基点坐标值计算错误或位置选取不对圆弧插补指令：顺时针圆弧插补指令G02、逆时针若要加工如图3所示的圆弧，编程指令如下：圆弧插补指令G03。在实际的编程加工中，经常有学生将这对指令用错，也就是说该用G02(或G03)学生用成G03(或G02)，出错的原因是学生并不实际理解圆弧插补指令选择的原则。数控车床是两坐标的机床，只有轴和z轴，按右手定则的方法将】，轴也加上去来考虑。观察者让y

3、轴的正方向指向自己(即沿y轴的负方向看去)，站在这样的位置上就可以正确地判断．Z平图3圆弧加工尺寸图面上的圆弧的顺逆时针了。由于刀架的位置不同，轴有两种可能：在后置刀架(主轴在刀架和操作者之间)的机床中，的正方向背离操作者，坐标N70G00X0Z2；系如图1所示。N80G03X27Z一27Rl5：这两行程序都是错误的。首先，圆弧插补的起⋯L--gz点应该是(0，0)点，N70行圆弧前的定位(0,2)点。l并不能当做是圆弧的起点，显然是基点坐标位置选+．-

4、--+x_1I取不当；其次，N80行圆弧插补指令G03的选择是正确的

5、，但圆弧终点图中并没有给出，(27，一27)图1Y轴正方向及圆弧顺逆的选择坐标的得来毫无根据。程序运行也必然会出现“起点和终点半径差超过规定值”的报警信息。在前置刀架(刀架位置在主轴和操作者之间)按图中给定条件，作辅助线构造直角三角形，的机床中，的正方向指向操作者，坐标系如图2充分应用相似三角形对应边成比例这一定理，可以所示；根据前面所陈述，】，轴正方向及圆弧顺逆的求解出两圆弧的切点坐标是(24，一24)，才是圆弧48孙崇庆数控车削中圆弧加工常出现的问题及分析终点坐标正确的计算结果。程序应该改为：(刀尖半径)，在锥面和圆弧

6、加工的情况下刀尖半径会带来误差。现代数控系统一般都具有刀尖圆弧半N70G0OX0Z2：径补偿功能(即G41左补偿和G42右补偿功能)，N75GOlXOZ0F0．2：可直接根据零件轮廓形状进行编程。N80G03X24Z～24R15；(1)编程时可假设刀具圆角半径为零，但在执行程序加工之前必须在数控机床上的相应刀具补偿号内输入刀具圆弧半径值，加工时，数控系统才能3圆弧指令程序格式书写错误或者不完整根据加工程序和刀尖圆弧半径自动计算假想刀尖轨图3中，圆弧的加工，有的学生会把N80行写迹，进行刀具圆角半径补偿，完成零件的加工。程成

7、“N80G03X24Z一24”，漏写圆弧半径，序里虽然添加了刀具补偿功能，但刀补值不指定，是典型的指令书写不完整。不指定圆弧半径的圆弧是学生在运用刀具半径补偿功能时常出现的问题。插补指令是不能够正常加工圆弧的。指令程序书写(2)要使刀具半径补偿功能起作用，不光要输错误或不完整还有下面几种情况：入相应刀具补偿号内刀具圆弧半径值，还要输入假想刀尖车削加工时的刀位码(0～9)，这是因为内、N75G01X0Z0F0．2：外圆车刀或左、右偏刀的刀尖位置不同，指定刀尖N8OG03X24Z一24Rl5：位置码可以使数控系统正确的建立补偿

8、的方向。N90X26Z一3l：(3)左右刀补的选择也是很多学生难于解决的N100X26Z～40F0．2；问题。G41、G42的选择与G02、G03类似，从一y的角度分析．Z平面，顺着刀具的加工方向看，刀N90行中存在两处错误，都是因为忽略编程指在工件左侧的用G41、刀在工件右侧的用G42。一令中的模态代码的特性导致的：G02、G03是一组般加工外轮廓要用G42，加工内轮廓用G41。可以互相取消的模态代码，在N80行用G03加工第(4)刀补要起作用需要三个阶段——建立、执一段圆弧后，N90行应该用G02加工第二段圆弧，行和取

9、消，而刀补的存在是为解决锥面和圆弧加工如果G02省略不写，表明第二段圆弧还是要用G03中出现的误差的，所以刀补的建立不能在圆弧插补加工，一定是加工不出与图纸相符的形状来的；另程序段G02／G03内，而应该在G00／G01程序段内外，R也是具有模态功能的尺寸字代码，N80行加建立刀补。工第一段圆弧半径R1