圆弧插补指令
中职数控加工技术训练(北京理工大学出版社)教案：圆弧插补指令G02、G03
定义：命令刀具在指定平面内按给定的进给速度F做圆弧运动，切削出圆弧轮廓。
顺、逆圆弧的判别
规定：在刀架后置的数控车床上，迎着Y轴箭头
教
学
内
容
方向看，顺时针用G02，逆时针用G03，对于前置刀架相反。
格式： G02 /G03 X（U） Z（W） R F
说明： G02：顺时针圆弧插补。
N90 G01Z-65.;(车圆柱面至Z向-65）
N100 G00X100.;（X向回换刀点)
N110 Z100.;（Z向回换刀点)
N120 M05; (主轴停止）
N130 M30;（程序结束）
本节课我们学习了圆弧插补指令G02/G03，我们回忆一下，一共有这么几点需要我们注意：
1.顺、逆圆弧的判别方法，
2.圆弧终点坐标，
3. G02/G03编程应用。
小结：
作业：
结合G02/G03指令，编制课后习题的加工程序。
板
书
设
计
教后札记
G03：逆时针圆弧插补
X，Z：绝对坐标编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标值；
U，W：增量编程时，圆弧终点相对于起点的增量坐标；
R：圆弧半径；
F：加工圆弧时的进给速度；
注意： α≤180° 用＋R；360°＞α＞180° 用－R。
G03：逆时针圆弧插补
X，Z：绝对坐标编程时，圆弧终点在工件坐标系中的坐标值；
U，W：增量编程时，圆弧终点相对于起点的增量坐标；
R：圆弧半径；
F：加工圆弧时的进给速度；
注意： α≤180° 用＋R；360°＞α＞180° 用－R。
二、例题讲解
如下图用圆弧插补指令编程，毛坯直径：20mm,只编精加工轮廓。并演示加工过程。
圆弧插补指令G02(精)
圆弧插补指令G02/G03指令格式：G02R__X （U ）__ Z （W ）__ F__ ；G03 I__ K__指令意义：刀具沿X 、Z 两轴同时从起点位置（当前程序段运行前的位置）以R 指定的值为半径或以I 、K 值确定的圆心顺时针（G02）/逆时针（G03）圆弧插补至X（U ）、Z （W ）指定的终点位置。
指令地址：G02：顺时针圆弧插补，见图3-15A ； G03：逆时针圆弧插补，见图3-15B ；X ：终点位置在X 轴方向的绝对坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm；Z ：终点位置在Z 轴方向的绝对坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm；U ：终点位置相对起点位置在X 轴方向的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm；W ：终点位置相对起点位置在Z 轴方向的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm；I ：圆心相对圆弧起点在X 轴上的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm；K ：圆心相对圆弧起点在Z 轴上的坐标值，其取值范围是：-9999.999mm ～+9999.999mm；R ：圆弧半径；F ：沿圆周运动的切线速度，其取值范围是：1~15000mm/min，其速度合成图见本手册3.6节进给功能F 代码。
图3-15A G02轨迹图图3-15B G03轨迹图指令说明：● 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，它是与采用前刀座坐标系还是后刀座坐标系有关的，如图3-16；图3-16 圆弧方向的确定● 圆弧中心用地址I 、K 指定时，其分别对应于X ，Z 轴。
I 、K 表示从圆弧起点到圆心的矢量分量，是增量值：I ＝圆心坐标X －圆弧起始点的X 坐标； K ＝圆心坐标Z －圆弧起始点的Z 坐标;OKI图3-17 圆弧I 、K 值I 、K 根据方向带有符号，I 、K 方向与X 、Z 轴方向相同，则取正值；否则，取负值。
第六节 数控系统基本编程指令—G02、G03
3
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B
A
I
中心 K
圆心坐标I、K是起点至圆心的矢量在X轴和Z轴上的分矢量，
方向一致取正，相反为负
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例：如图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-F，试分别用绝对坐 标方式和增量坐标方式编程。 绝对坐标编程 G03 X34 Z-4 K-4（或R4）F50 A-B G01 Z-20 B-C G02 Z-40 R20 C-D G01 Z-58 D-E G02 X50 Z-66 I8（或R8） E-F 增量坐标编程 G03 U8 W-4 k-4（或Ｒ4）Ｆ50 A-B G01 W-16 B-C G02 W-20 R20 C-D G01 W-18 D-E G02 U16 W-8 I8（或R8） E-F
第六节 数控系统基本编 程指令—G02、G03
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4、G02/G03 圆弧插补指令 格式：G02/G03 X Z R F ；（半径编程） G02/G03 X Z I K F ；（圆心坐标编程） 指令功能 ：表示刀具以F进给速度从圆弧起点向圆弧终点 进行圆弧插补 指令说明： 1）X、Z为圆弧终点坐标值 2）G02为顺时针圆弧插补指令， G03为逆时针圆弧插补 指令 3）R为圆弧的半径值，当圆心角≤180º 时R取正值； 当圆心角>180º 时R取负值。R编程时不能描述整圆。 4）圆心坐标I、K是起点至圆心的矢量在X轴和Z轴上的 分矢量，方向一致取正，相反为负。
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5、球弧的车削
1）车锥法：车圆弧时，不可能一刀就把圆弧 数控机床的组成： 车好，因为这样吃刀量太大，容易打刀，可 以先车一个圆锥，再车圆弧。 2）车圆法：用不同半径的圆来车削，最终把 所需圆弧车削出来。 3）移圆法：移圆法与车圆法不同，它的半径 不变，而是通过移动圆心的位置，而最终把 所需圆弧车出。 对例题2—5进行讲授，使学生能运用球弧车削 的三种方法进行编程。
圆弧插补指令G02G03锥度
对圆弧起点的坐标
锥度（LG）编程语言
锥度加工格式及定义 ❖ 锥度编程采用绝对坐标（单位为μM），上下平面图
线切割机床除了使用线切割机床专用的3B格式程 序，还还使用4B格式程序。3B格式程序一般加工 无偏移的工件，例如，单件加工，小批零件加工 等；4B程序具有间隙补偿和锥度补偿功能，主要 用于加工有偏移的工件，例如加工有配合的模具， 锥度零件等。
❖ ISO(或G)代码编程技术 ❖ 1、程序段格式和程序格式 ❖ 1.1 程序段格式 ❖ 程序段是由若干个成程序字组成的，其格式如下：
形统一的坐标系，编程时每一直纹面为一段。直纹 面是由上下平面的直线段或圆弧段与对应的下平面 的直线段或圆弧段组成的母线均为直线的特殊曲面。 编程时要求出这些直线或圆弧段的起点和终点，而
且上下平面的起点和终点一一对应。
5．计数长度
数码 J 表示某一个加工轨迹从起点到终点在计数方向拖板移
动的总距离，称为计数长度。换句话说，计数长度就是被加工圆弧
（或直线）在计数方向上投影长度总和。计数长度的计算.
Y
JX2
Y
B
JY3
OA
X JX1
JY2
B
JY1Leabharlann OXA(a)
(b)
• 图3-2
❖二、4B指令编程
❖ 1、概述 ❖ 北京电加工机床厂生产的DK7725B型数控电火花
❖ 选取X拖板方向进给总长度进行计数的称为计X，用 GX表示；选取Y拖板方向进给总长度来进行计数的 称为计Y，用GY表示。为了保证加工精度，必须正 确选择计数方向，如图3-2a）所示，当被加工的斜 线在阴影区域内，计数方向取GY，否则取GX；如 图3-2b）所示，当圆弧的加工终点落在阴影部分， 计数方向取GX，否则取GY。
G02 G03圆弧插补指令编程
圆弧终点坐标
确定圆心位置 进给速度
绝对值 X、Z 增量值 U、W 混合编程 X、W
α≤180° 用＋R 360°＞α＞180° 用－R
车床刀架前后置，圆弧顺逆不相同 刀架后置为标准，前置顺逆方向反
教学重点
圆弧顺、逆的判断和圆心位置R正负的确定。
教学难点
圆弧顺逆的判断。
主目录
能力训练题：
YHCNC实 习 卡 片
N78 G01X21
（切断工件 ）
N80 G00X100
（X轴方向退刀）
N82 Z120 M09 （回换刀点，切削液关 ）
N84 M30
（程序结束，返回第一条程序段 ）
四、典型零件加工演示
（用YHCNC仿真软件）
课堂小结
G02（G03）X（U）——Z（W）—— R—— F——
圆弧顺、逆
刀架后置 刀架前置
N62 T0404
（换切断刀）
N64 G00X82S400M03（点定位到φ82,正转,400r/min ）
N66 Z－44
（快速点定位到离端面44处）
N68 G01X75F200 （切槽 ）
N70 G00X82
（退刀到φ82 ）
N72 W2
（增量移动2mm ）
N74 G01X80F200 （进刀到φ80 ） N76 G？03X76W－2R2 （车R2圆弧 ）
模块 学习单元
FANUC-0i数控车
G02、G03圆弧插补 指令编程
考核项目 考 核 标 准 配 分 得 分 总 分
编程考核 任错一处扣5分 70
设 YHCNC 学时
软件操作考核 任错一处扣10分 30
备 仿真软件 件数 1 记 事
圆弧插补指令
圆弧插补指令实例1该零件由三处外圆（Ø34、Ø26、Ø16）、两段倒圆（R4、R5）、一段倒角(C2)组成。
外圆粗车工作已经完成，请编制精加工程序。
编程原点设置在工件右端面的中心，经计算各基点的坐标从右到左依次为A （12，0）、B（16，-2）、C（16，-15）、D（26，-20）、E（26，-31）、F（34，-35）、G(34，-45)。
O0001;T0101;M03 S600 ; （主轴以600r/min旋转）G00 X0 Z2.0;GO1 X12实例2O0001;T0101M03 S400 （主轴以400r/min 旋转）G00 X0 （到达工件中心）G01 G42 G01Z0 F60 （工进接触工件毛坯）(加刀补)G03 U24 W-24 R15 （加工R15圆弧段）G02 X26 Z-31 R5 （加工R5圆弧段）G40 G00 X30 (取消刀补)G01 Z-40 （加工Φ26外圆）X40 Z5 （回对刀点）M30 （主轴停、主程序结束复位）刀具补偿数控车床通常连续实行各种切削加工，刀架在换刀时前一刀具刀尖位置和新换的刀具位置之间会产生差异，刀具安装也存在误差、刀具磨损和刀尖圆弧半径等误差，若不利用刀具补偿功能予以补偿，就切削不出符合图样要求形状的零件。
此外，合理利用刀具补偿还可以简化编程。
数控车床的刀具补偿可分为两类，即刀具位置补偿和刀具半径补偿。
刀具位置补偿 刀具补偿 刀具的几何补偿（TXXXX 实现） 尖圆弧半径补偿（G41、G42实现） 几何位置补偿磨损补偿由于存在两种形式的偏移量，所以刀具位置补偿使用两种方法，一种方法是将几何补偿值和磨损补偿值分别设定存储单元存放补偿值，其格式为：另一种方法是将几何偏移量和磨损偏移量合起来补偿，如图（b）所示，其格式为：刀具半径补偿的目的1.若车削加工使用尖角车刀，刀位点即为刀尖，其编程轨迹和实际切削轨迹完全相同。
mc_movecircular— 圆弧插补指令
mc_movecircular—圆弧插补指令mc_movecircular是一种用于机床控制的圆弧插补指令，它在CNC（Computer Numerical Control）系统中用于控制机械轴的运动，实现机械轴的圆弧插补运动。
圆弧插补是一种机器运动中常用的插补方式，通过控制机床的各个坐标轴，实现物体在平面（或空间）中以圆弧路径运动。
下面是关于mc_movecircular指令及其相关参考内容的介绍。
mc_movecircular指令的语法如下：mc_movecircular(Axis1_Value, Axis2_Value, Radius, CenterX, CenterY, Direction, Speed)其中，Axis1_Value为电机1对应的位置值，Axis2_Value为电机2对应的位置值，Radius为圆弧半径，CenterX和CenterY 为圆弧的圆心坐标，Direction为圆弧路径的方向（取值为“CW”表示顺时针，取值为“CCW”表示逆时针），Speed为圆弧的运动速度。
在使用mc_movecircular指令进行圆弧插补时，需要注意以下几个关键点：1.插补方式：mc_movecircular指令实现的是圆弧插补，即通过控制机床各个坐标轴的运动，使得工具在平面（或空间）中呈圆弧路径运动。
圆弧路径可以是二维的，也可以是三维的。
2.坐标轴控制：mc_movecircular指令的参数中包含了两个坐标轴的位置值，分别对应机床的两个电机或轴。
通过控制这两个坐标轴的运动，实现工具的圆弧路径运动。
3.圆弧半径与圆心坐标：mc_movecircular指令的参数中需要指定圆弧的半径和圆心坐标。
圆弧半径决定了圆弧轨迹的大小，圆心坐标则确定了圆弧的位置。
通过合理的设置半径和圆心，可以实现不同大小和位置的圆弧运动。
4.圆弧方向：mc_movecircular指令的参数中需要指定圆弧的方向，即顺时针（CW）或逆时针（CCW）方向。
G02-G03指令圆车削圆弧面
• G02-G03指令介绍 • 圆弧面车削技术 • G02-G03指令编程实例 • 常见问题与解决方案 • 总结与展望
01
G02-G03指令介绍
G02指令定义
定义
G02用于顺时针圆弧插补，以给定的I、J、K值为圆心，以R值为半 径进行圆弧插补加工。
格式
G02 X(U) Z(W) I J K F
N11 G49 D1 (关闭刀具补偿)
G02-G03指令综合编程实例
01
02
03
N12 G97 S80 M3 (设 置主轴转速和反转)
N13 G49 D2 X-4 Z-4 F8 (切槽加工)
N14 G49 D1 (关闭刀具 补偿)
G02-G03指令综合编程实例
N15 G97 S80 M3 (设置主轴转速和 反转)
G02指令编程实例
N30 G00 X10 Z10 (快速定位 到圆弧起点)
N40 G02 X20 Z5 I5 J0 F100 (顺时针圆弧插补，加工圆弧面)
N50 G00 X10 Z10 (返回起点)
G02指令编程实例
N60 M30 (程序结束)
```
G03指令编程实例
总结词
G03指令用于逆时针圆弧插补，编程 实例展示了如何使用G03指令进行圆 弧车削加工。
圆弧面车削质量不稳定
总结词
在圆弧面车削过程中，可能会出现质量不稳 定的情况。
详细描述
这可能是由于刀具磨损、切削参数设置不合 理、工件材料特性等因素导致的。为了提高 圆弧面车削的质量稳定性，需要定期检查刀 具的磨损情况，合理调整切削参数，并根据 工件材料特性选择合适的刀具和切削参数。
提高圆弧面车削效率的方法
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1（0,30）
4(-30,0)
3
2（30,0）
刀具1 2编程： G02 X30 Y0 R30 F100
刀具1 4编程： G03 X-30 Y0 R30 F100
3
2、怎样选择G02/G03？
转一转 请问第几个场景是在做顺时针旋转？
R26
R42.5
E(300,0)
G00 X-45 Y20 Z5 G01 Z-5 F100
A点定位 A点下刀至5mm
G02 G01 X300 X300 Y0 Y20 R42.5 G02 G03 G02 G01 X0 X225 X213 X-45 Y65 X15 Y65 Y20 R85 Y0 R-26 R170 R42.5 G03 G01 G01 X-30 X265 X-45 Y-5 Y-5 Y0 R-26
想一想
（AB1） （AB2）
G03 X30.0 Y－40.0 R50.0 F100； G03 X30.0 Y－40.0 R-50.0 F100；
8
实战演练：
ห้องสมุดไป่ตู้
编制实体车模车体加工轮廓程序：
车模材料为黄铜，切深为5mm，进给速度F100.
Y
B(0，65)
R170
C(255，65)
A(-45，20) R42.5 J(-45,-5)
顺时针
逆时针
逆时针
G02
G03
G03
6
3、圆弧半径R
（1）当圆弧圆心角小于或等于180°时， 程序中的R用正值表示。
A
D
B
C
（2）当圆弧圆心角大于180° 并小于360°时，R用负值表示。
（3）R指令格式不能用于整圆插补
整圆插补需用I、J、K 方式编程
7
练一练：R与-R编程?
例题：编写加工圆弧AB的程序段
2、怎样选择G02/G03？
沿圆弧所在平面的另一根轴（Z轴） 的正方向向负方向看，顺时针方向 为(顺时针)圆弧，逆时针方向为(逆 时针)圆弧
12
课下作业：编程加工
如图示：汽车发动机与变速箱结合面垫片加 工任务，材料为紫铜，厚度为3mm。
13
拓展练习
圆弧编程
Y 终点 (0,40.0) X O
(-40.0,0) 起点 X
图1
终点 (0,20.0) O Z 起点 (0,30.0)
Z 起点 (20.0,0)
图2
O
Y 终点 (30.0,0)
图3 14
15
4
2、怎样选择G02/G03？
顺时针圆弧插补,逆时针圆弧插补判断？
G02
2 1
Z
Y
G03
4
3
X
沿圆弧所在平面的另一根轴（Z轴） 的正方向向负方向看，顺时针方向为
(顺时针)圆弧，逆时针方向为(逆时针)
圆弧。
5
练一练
请判断下列圆弧方向
Y 终点 X Z
起点 终点
起点
O 图1
X
Z
O 图2
起点
Y O
终点
图3
圆弧插补指令（半径方式）
任务引入
如下图，德国甲壳虫轿车，今天开始我们来探究 制作车体轮廓模型。这一节主要研究车体的加工。 车体的外形主要是由圆弧线与直线组成，前面我 们已经学习了快速点定位指令、直线插补指令，下边 我们来研究“圆弧插补指令”。
1
1、认识圆弧插补指令格式
以G17平面的圆弧为例，其指令格式如下： G02 X Y R F ；顺时针圆弧插补指令。 G03 X Y R F ；逆时针圆弧插补指令。
R85 R26 H(15,0)
R26 D(300,20) R42.5 G(213,0) E(300,0) F(265,0) 9 X
I(-30,-5)
Y B(0，65) R170
C(255，65)
A(-45，20) R42.5 J(-45,-5) I(-30,-5) H(15,0) G(213,0) F(265,0) R85 R26 D(300,20)
10
小
结
圆弧插补指令（半径方式）
1、认识圆弧插补指令格式 G02 X Y R F_ G03 X Y R F_ G02为顺时针圆弧插补 G03为逆时针圆弧插补 X_ Y_ Z_为圆弧的终点坐标 3、圆弧半径R （1）当圆弧圆心角小于或等于180°时， 程序中的R用正值表示。 （2）当圆弧圆心角大于180°并小于 360°时，R用负值表示。 （3）R指令格式不能用于整圆插补的编程 4、编程技能训练:做车模