数控技术C语言直线 圆弧插补程序
圆弧插补程序
新建M文件：function s=yhcb(X0,Y0,Xe,Ye,RNS)X0=input('please input X0:');Y0=input('please input Y0:');Xe=input('please input Xe:');Ye=input('please input Ye:');char RNS;RNS=input('please input RNS("S" or "N"):');double h;h=0.01;R=sqrt(Xe^2+Ye^2);if ((Ye*X0-Xe*Y0)>=0&RNS=='N')||((Ye*X0-Xe*Y0)<=0&RNS=='S') if (X0*Xe)>=0&(Y0*Ye)>=0NXY=(abs(Xe-X0)+abs(Ye-Y0))/h;elseif (X0*Xe<=0)&(Ye*Y0)>=0NXY=ceil((abs(Xe-X0)+2*R-abs(Y0)-abs(Ye))/h);elseif (X0*Xe)<=0&(Ye*Y0)<=0NXY=ceil((4*R-abs(Xe+X0)-abs(Ye+Y0))/h);elseif (X0*Xe>=0)&(Ye*Y0)<=0NXY=ceil((abs(Ye-Y0)+2*R-abs(X0)-abs(Xe))/h);endelse if (X0*Xe)>=0&(Y0*Ye)>=0NXY=ceil((8*R-abs(Xe-X0)-abs(Ye-Y0))/h);elseif (X0*Xe<0)&(Ye*Y0)>0NXY=ceil((6*R-abs(Xe-X0)+abs(Y0)+abs(Ye))/h);elseif (X0*Xe)<0&(Ye*Y0)<0NXY=ceil((4*R+abs(Xe+X0)+abs(Ye+Y0))/h);elseif (X0*Xe>0)&(Ye*Y0)<0NXY=ceil((6*R-abs(Ye-Y0)+abs(X0)+abs(Xe))/h);endenddouble g;g=NXY;t=0:pi/180:2*pi;x=R*cos(t);y=R*sin(t);plot(x,y,'g');hold on;plot(X0,Y0,'k +');plot(Xe,Ye,'k +');plot([0,0],[-R,R],'k');plot([-R,R],[0,0],'k');Fm=0;Xm=X0;Ym=Y0;while NXY>0a=Xm;b=Ym;if Fm>=0if Xm>0&Ym>0if RNS=='N'Xm=Xm-h;Fm=Fm-2*a*h+h^2;else Ym=Ym-h;Fm=Fm-2*b*h+h^2;endelseif Xm<0&Ym>0if RNS=='N'Ym=Ym-h;Fm=Fm-2*b*h+h^2;else Xm=Xm+h;Fm=Fm+2*a*h+h^2;endelseif Xm<0&Ym<0if RNS=='N'Xm=Xm+h;Fm=Fm+2*a*h+h^2;else Ym=Ym+h;Fm=Fm+2*b*h+h^2;endelseif Ym==0&abs(Xm)==Rif (Xm==R&RNS=='N')||(Xm==-R&RNS=='S')Ym=Ym+h;Fm=Fm+2*b*h+h^2;else Ym=Ym-h;Fm=Fm-2*b*h+h^2;endelseif Xm==0&abs(Ym)==Rif (Ym==R&RNS=='N')||(Ym==-R&RNS=='S') Xm=Xm-h;Fm=Fm-2*a*h+h^2;else Xm=Xm+h;Fm=Fm+2*a*h+h^2;endelseif RNS=='N'Ym=Ym+h;Fm=Fm+2*b*h+h^2;else Xm=Xm-h;Fm=Fm-2*a*h+h^2;endendelseif Xm>0&Ym>0if RNS=='N'Ym=Ym+h;Fm=Fm+2*b*h+h^2;else Xm=Xm+h;Fm=Fm+2*a*h+h^2;endelseif Xm<0&Ym>0if RNS=='N'Xm=Xm-h;Fm=Fm-2*a*h+h^2;else Ym=Ym+h;Fm=Fm+2*b*h+h^2;endelseif Xm<0&Ym<0if RNS=='N'Ym=Ym-h;Fm=Fm-2*b*h+h^2;else Xm=Xm-h;Fm=Fm-2*a*h+h^2;endelseif RNS=='N'Xm=Xm+h;Fm=Fm+2*a*h+h^2;else Ym=Ym-h;Fm=Fm-2*b*h+h^2;endendendplot([a,Xm],[b,Ym],'r');NXY=NXY-1;pause(h*h/g)endend输入：please input X0:3please input Y0:>> 4please input Xe:-3please input Ye:-4please input RNS("S" or "N"):'N'（N 代表逆时针）结果如下：。
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。
圆弧插补指令G02
圆弧插补指令G02/G03之阿布丰王创作指令格式：G02 R__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。
指令轨迹：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，它是与采取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暗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;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。
圆弧插补指令应用-圆弧面零件编程.
圆弧插补指令应用圆弧面零件编程圆弧面零件编程加工是学习数控车床编程技术的重要一环，也是学习其它回转体类零件加工的基础。
通过本项目的学习，要掌握如下知识，顺时针圆弧插补、逆时针圆弧插补方向的判断和G02、G03圆弧插补指令及终点坐标+半径格式的应用；仿形车削复合循环指令G73及其应用；刀尖半径补偿指令G40、G41、G42及应用；凸圆弧零件加工工艺制定及循环参数选择；完成成形面类零件编程加工及其尺寸控制。
一、零件图二、数控车床编程指令插补的概念根据给定的进给速度和给定轮廓线形的要求，在轮廓的已知点之间，确定一些中间点的方法，称为插补方法或插补原理。
编程指令（一）圆弧插补指令G02、G03G02——顺时针圆弧插补G03——逆时针圆弧插补1.指令功能：使刀具按给定进给速度沿圆弧方向进行切削加工。
2.圆弧的顺、逆方向的判断沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正方向向负方向看去，刀具相对于工件的转动方向是顺时针方向为G02，逆时针方向为G03。
3.圆弧加工终点坐标+圆弧半径（或圆心坐标）指令格式G02（G03）X_Z_R_ F_G02（G03）X_ Z_ I_ K_ F_（二）径向(端面) 粗车复合循环指令G72该指令适用于圆柱棒料粗车阶梯轴(或法兰盘)的外圆或内孔,需切除较多余量时的情况。
与轴向粗车复合循环的区别仅在于切削方向平行于X轴。
[ FANUC 0i ] 系统径向（端面）粗车复合循环指令格式：G72 W(△d) R(e)；G72 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(△f) S(△s) T(t)；N（ns）……；……；.N(nf) ……；（三）仿形粗车(闭环车削)复合循环指令G73该指令用于零件毛坯已基本成型的铸件或锻件的加工，铸件或锻件的形状与零件轮廓相接近。
该功能在切削工件时刀具轨迹为一闭合回路，刀具逐渐进给�使封闭的切削回路逐渐向零件最终形状靠近，完成工件的加工。
[ FANUC 0i ] 系统仿形粗车（闭环车削）复合循环指令格式：G73 U(△i) W(△k) R(d)；G73 P(ns) Q(nf) U(△u) W(△w) F(△f) S(△s) T(t)；N（ns）……；……；N(nf) ……；（四）刀具补偿指令1.刀具补偿的目的数控车床是按车刀刀尖对刀的，因车刀的刀尖不可能绝对尖，总有一个小圆弧，所以对刀刀尖的位置是一个假想的刀尖A。
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨导言数控系统是一种广泛应用于机械加工领域的自动化控制系统。
其中，直线与圆弧插补算法是数控系统中的核心算法之一。
本文将深入探讨直线与圆弧插补算法的原理、方法以及应用。
直线插补算法直线插补是数控系统中最基本的插补运动方式之一。
它的目标是实现两个给定点之间的直线路径。
在直线插补算法中，我们需要考虑以下几个方面：1.起始点和终点的坐标：为了实现直线插补，我们需要明确起始点和终点的空间坐标。
2.运动速度和加速度：直线插补需要考虑加速度和速度的变化，以实现平滑而又快速的运动。
3.插补精度：直线插补的精度决定了运动轨迹的平滑度和误差控制的能力。
直线插补算法的基本思路是将插补路径划分为多个小段，然后通过控制每个小段的加速度和速度，以达到平滑运动的效果。
常用的直线插补算法包括线性插补算法和B样条插补算法。
线性插补算法线性插补算法是最简单和最基础的直线插补算法之一。
它假设插补路径是一条直线，并根据起始点和终点的坐标以及插补周期，计算出每个插补周期点的位置。
线性插补算法的优点是计算简单，实现容易，但缺点是对于曲线路径的插补效果较差。
B样条插补算法B样条插补算法是一种基于样条曲线的插补算法。
在B样条插补算法中，我们将插补路径表示为一条样条曲线，并通过控制样条曲线的控制点来实现运动轨迹的控制。
B样条插补算法的优点是对曲线路径的插补效果较好，但是计算复杂度较高。
圆弧插补算法除了直线插补，圆弧插补算法也是数控系统中常用的插补方式之一。
圆弧插补用于实现两个给定点之间的圆弧路径。
与直线插补类似，圆弧插补算法也需要考虑起始点和终点的坐标、运动速度和加速度等因素。
圆弧插补算法的基本思路是通过指定起始点、终点和圆心，计算出圆弧路径上每个插补点的位置。
常用的圆弧插补算法包括圆心法和半径法。
圆心法圆心法是一种基于圆心坐标的圆弧插补算法。
在圆心法中，我们通过指定起始点、终点和圆心的坐标，计算出圆弧路径上每个插补点的位置。
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统中直线与圆弧插补算法的探讨
数控系统是现代制造业中不可或缺的一部分，它的主要功能是将数字
化的指令转化为机器能够理解的运动控制信号，从而实现对机器的精
确控制。
在数控系统中，直线与圆弧插补算法是非常重要的一部分，
它们决定了机器在加工过程中的精度和效率。
直线插补算法是数控系统中最简单的插补算法之一，它的原理是将直
线分割成若干个小段，然后通过控制机器在每个小段上的运动来实现
整条直线的加工。
在实际应用中，直线插补算法的精度和效率都非常高，因此被广泛应用于各种数控加工设备中。
与直线插补算法相比，圆弧插补算法则更加复杂。
圆弧插补算法的原
理是将圆弧分割成若干个小段，然后通过控制机器在每个小段上的运
动来实现整个圆弧的加工。
在实际应用中，圆弧插补算法的精度和效
率都非常高，但是由于其复杂性，需要更高的计算能力和更复杂的控
制算法来实现。
在实际应用中，直线和圆弧插补算法经常会同时使用。
例如，在加工
一个复杂的零件时，可能需要使用直线插补算法来加工一些直线部分，
而使用圆弧插补算法来加工一些曲线部分。
在这种情况下，数控系统需要能够自动切换不同的插补算法，并且保证整个加工过程的精度和效率。
总的来说，直线和圆弧插补算法是数控系统中非常重要的一部分，它们决定了机器在加工过程中的精度和效率。
在实际应用中，直线和圆弧插补算法经常会同时使用，数控系统需要能够自动切换不同的插补算法，并且保证整个加工过程的精度和效率。
数控程序编写例子
数控程序编写例子随着科技的不断发展，数控设备已经渗透到了现代工业各个领域，成为不可或缺的重要设备。
数控程序编写是保证数控设备高效运转的重要环节。
下面我们就来介绍数控程序编写的一些例子，带领读者了解数控程序编写的基础知识和技巧。
数控程序编写是通过计算机编写数学模型，实现机床控制系统自动执行的过程。
编写数控程序需要掌握数学知识和计算机技术，也需要对机床控制系统有深入了解。
下面我们将介绍两个典型的数控程序编写例子。
例一：圆弧插补程序在数控机床加工过程中，圆弧插补是一种经常使用的加工方式，其主要原理就是在坐标系下按照规定的方向和角度，使刀具沿着圆弧轨迹进行移动。
下面我们来看一下圆弧插补程序的编写过程。
1）圆弧插补程序中涉及到的参数有：圆心坐标、半径、起点坐标、终点坐标、插补方向等。
2）程序首先要设定起点坐标，因为只有确定起点坐标才能确定后续的坐标位置。
3）设定好起点坐标后，根据插补方向确定圆弧的方向，计算圆弧的圆心坐标和半径。
4）然后根据圆心坐标、半径和起点坐标确定圆弧的起点和终点坐标。
5）最后根据起点坐标、终点坐标和插补方向，计算出沿圆弧轨迹的插补路径，编写出具体的插补程序。
例二：螺旋线插补程序螺旋线插补是一种广泛应用于机械加工中的加工方式，其原理和圆弧插补类似，都是按照一定规律使刀具沿着螺旋线轨迹进行移动。
下面我们来看一下螺旋线插补程序的编写过程。
1）螺旋线插补程序中也需要涉及到一些参数，如螺旋线的半径、圈数、起点坐标等。
2）程序设定起点坐标后，计算出螺旋线的半径和圈数，确定螺旋线的起点和终点坐标。
3）然后根据螺旋线的半径、圈数和起点坐标，通过数学公式计算出每一点的坐标位置。
4）最后根据起点坐标、终点坐标、插补方向和插补速度，编写出具体的螺旋线插补程序。
通过以上两个典型的例子，我们可以看到数控程序编写不仅需要深厚的数学功底和计算机技术，还需要对机床控制系统有深刻的理解和把握。
只有聚焦于实际应用和技术创新，不断充实自身技能和知识储备，才能打造更高效、更优质的数控设备加工方案。
数控车床圆弧插补指令
班级：16机械1班 授课人：高明信
烟台市南山职业技术学校——数控教研组
准备阶段
复习回顾：
导入新课
看和刚才复习G01的图纸的不同点？
本节课我们来共同学习
示范讲解
10分钟
圆弧插补
• 学习目标：
1、熟记圆弧插补的指令 2、掌握指令的格式 3、学会圆弧插补指令的应用
学习目标——熟记指令、 掌握格式
圆弧插补
• 怎样用圆弧指令？格式中XZ指的是终点坐标。 R指的是圆弧半径。（怎么用）
G02/G03X32Z-16R16 G02/G03X45Z-45R5
学生练习老师 在旁边指导
练习 15分钟ຫໍສະໝຸດ 弧插补评价、总结3分钟
好好学习 天天向上 谢谢
• 学习重点、难点：
1、圆弧插补指令的灵活运用
讲授新课
圆弧插补
• 看书1分钟（解决以下3个问题）
1、功能代码G02 G03指？
2、G02 G03的格式？
3、格式中各参数的含义？
圆弧插补
功能 G02：顺时针圆弧插补 G03：逆时针圆弧插补
格式 G02 G03
X_ Z_ R_ F_; X_ Z_ R_ F_;
数控技术 第三章 插补
3.逐点比较法圆弧插补 3.逐点比较法圆弧插补
（1）偏差函数 任意加工点P ），偏差函数 偏差函数F 任意加工点Pi（Xi，Yi），偏差函数Fi可表示为
Fi = X i2 + Yi 2 − R 2
=0，表示加工点位于圆上； 若Fi=0，表示加工点位于圆上； Y >0，表示加工点位于圆外； 若Fi>0，表示加工点位于圆外； <0， 若Fi<0，表示加工点位于圆内
Y Ae (Xe,Ye) F>0 Pi (Xi,Yi) F<0 X
为便于计算机计算) （2）偏差函数字的递推计算 (为便于计算机计算 为便于计算机计算 >=0，规定向+ 方向走一步（若坐标单位用脉冲当量表示） 若Fi>=0，规定向+X方向走一步（若坐标单位用脉冲当量表示）
Xi+1 = Xi +1 Fi+1 = XeYi −Ye (Xi +1) = Fi −Ye
2.逐点比较法直线插补 2.逐点比较法直线插补
（1）偏差函数构造 对于第一象限直线OA上任一点( OA上任一点 对于第一象限直线OA上任一点(X,Y) YX e − XYe = 0 若刀具加工点为Pi（ ），则该点的偏差 若刀具加工点为Pi（Xi，Yi），则该点的偏差 Pi 函数F 函数Fi可表示为 Fi = Yi X e − X i Ye 若Fi=0，表示加工点位于直线上； 表示加工点位于直线上； 表示加工点位于直线上方； 若Fi>0，表示加工点位于直线上方； 表示加工点位于直线下方。 若Fi<0，表示加工点位于直线下方。
F=0 F<0 F>0 F<0 F>0 F=0 F<0 F>0 F<0 F>0
直线圆弧插补指令编程及加工
车削圆弧面产生的误差 半径补偿后的刀具轨迹
（1）加工锥体类零件表面时引起的误差
带刀尖圆弧半径的车刀加工锥面
（2）加工球体类零件表面时引起的误差
带刀尖圆弧半径的车刀加工1/4圆弧面
（3）锥体接球体类零件表面时引起的误差
加工锥体接球体类零件表面
（4）刀尖圆弧圆心编程加工原理
现代数控系统一般都有刀具圆角半径补偿器，具有刀尖 圆弧半径补偿功能，对于这类数控车床，编程员可直接根 据零件轮廓形状进行编程，编程时可假设刀尖圆弧半径为 零，在数控加工前必须在数控机床上的相应刀具补偿号输 入刀尖圆弧半径值，加工过程中，数控系统会自动根据加 工程序和刀尖圆弧半径自动计算理想刀尖轨迹，进行刀具 圆角半径的补偿，从而完成零件的加工。 当刀具磨损或刀具重磨后，刀具圆弧半径发生变化时， 这时只需要手工输入改变后的刀尖圆弧的半径，而不需要 修改已编好的程序或纸带。
编程指令
G41——执行刀尖圆弧半径左补偿指令
G42——执行刀尖圆弧半径右补偿指令 G40——取消刀尖圆弧半径补偿指令
G41——执行刀尖圆弧半径左补偿指令 G42——执行刀尖圆弧半径右补偿指令
指令格式：G41
G42
G01
G00
X（U）＿Z（W）＿；
其中：X、Z ＿刀具移动到终点的绝对坐标值；
U、W ＿刀具移动到终点的绝对坐标值；
G40——取消刀尖圆弧半径补偿指令
指令格式：G40 G01
X（U）＿Z（W）＿；
G00
其中：X、Z ＿刀具移动到终点的绝对坐标值；
U、W ＿刀具移动到终点的绝对坐标值；
运动轨迹说明
A2 A3 A5 A4
（3）刀具偏移补偿体现 编程时，刀具补偿功能由程序中指定的T代码 来实现，T代码后的4位数码中，前2位为刀具 号，后2位为刀具补偿号，刀具补偿号实际上是 刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器中有刀具 的位置偏置量和磨损偏置量（X轴和Z轴）。指 定刀具的同时，也指定刀具的位置补偿，如 T0202就是指调用2号刀，并执行储存在02号寄 存器中的刀具位置补偿。 当刀具磨损后或工件尺寸有误差时，只要修改 每把刀具相应存储器中的数值即可。