G01/G02/G03指令加工圓弧類零件的方法探索

一、運用數控車床加工圓弧類零件

具有曲線輪廓的旋轉體表面一般是由一段或多段圓弧組成的，按圓弧的形狀有凸圓弧和凹圓弧之分。在普通車床上加工圓弧面，一般通過使用成形刀或靠操作工雙手同時操作來完成，這對刀具的制作以及操作工技術、經驗的要求較高。較之普通車床，數控技術具有高質量、高精度、高成品率、高效率的性能，在圓弧加工中更能體現數控車床的優點。

二、加工方法

用G01/G02/G03指令加工圓弧類零件，不可能一刀成形，否則背吃刀量大且極不均勻，容易損壞刀具，甚至無法完成加工。在實際車圓弧時，需要多次走刀，先將大部分余量切除，最后進行精加工，以獲得所需的圓弧表面。

1.車錐法

車錐法，即用車圓錐的方法切除圓弧毛坯余量，再精車圓弧，如圖1所示。車錐時必須注意一個問題，就是加工路線不能超過A、B兩點，否則會因為過切而傷及圓弧表面。此法一般適用于圓心角小于90°的圓弧加工。

計算A、B兩點坐標值的方法如下：

CD＝R

CF＝R－R＝0.414R

AC＝BC＝CF＝0.586R

A點的坐標（R－0.586R，0）

B點的坐標（R，-0.586R）

2.車圓法

車圓法，即用不同半徑的同心圓弧來切除毛坯余量，再精車圓弧，如圖2所示。在確定了每次吃刀量ap后，對90°圓弧的起點、終點坐標就較易確定了，數值計算簡單，編程方便。在第一次走刀時，圓的半徑要小于L=R，否則就切不到，但也不要太小，否則背吃刀量太大。此法空行程時間較多，適用于圓心角大于90°的圓弧加工。

3.移圓法

移圓法，即用同一半徑的同心圓弧，將圓心從點D經過點C、B、A到點O后，即可車出所需的圓弧，如圖3所示。此法若處理不好，會造成空進給太多，降低加工效率。

4.定點法

定點法，即是保持圓弧始點、終點均不變，通過改變半徑R，車出所需的圓弧，如圖4所示。根據過兩點作圓弧、半徑越小曲率越大的原則，在切削凸圓弧時，可以固定始點和終點，把半徑R由小逐漸變大至規定尺寸。但要注意，圓弧半徑最小不得小于成品圓弧弦長的一半。

5.階梯法

階梯法，即用G01指令按1至5的順序，逐層去除多余的金屬，在加工表面留下臺階狀的輪廓，再精車圓弧，如圖5所示。

6.雙向法

雙向法，即采用G02、G03指令依次從軸向和徑向進給，順零件毛坯輪廓切削進給路線，如圖6所示。

三、結束語

在數控加工中，機床操作者往往也是零件切削程序的編制者，這就要求編制的程序工藝簡單、調整方便、加工精度高。在操作現場沒有CAD制圖軟件、計算機等輔助計算工具時，采用上述方法編程切削圓弧可大大減小計算量。上述方法思路簡單、工藝合理，延長了刀具的使用壽命，且加工出來的零件精度高，給圓弧類零件的加工帶來了方便。

（作者單位：貴州電子信息職業技術學院）