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什么是CNC中的圆弧插补?:概念与编程

文章来源:    时间:2020-08-25

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除了沿NURBS路径的相当独特的功能外,大多数G代码控制器仅支持两种运动,即线性运动或圆周运动。您可以很好地理解这些术语,线性插值沿直线运动,而圆形插值沿圆周运动。 
现在,对于CNC加工,后者要复杂一些,因为需要精确地协调机床的两个轴才能获得所需的结果。让我们更多地了解圆形插值,以了解如何实现。
什么是CNC编程中的圆弧插补?
将线性轴位置转换为弯曲的刀具运动称为圆弧插补。换句话说,当沿着圆弧将刀具移动到定向终点时,圆弧插补命令很有用。 
 
圆弧插补需要五个关键信息来完成其工作,即运动方向,半径,中心,进给速率和终点。将圆弧插补视为刀具在圆中的运动。它可能是一个完整的圆圈,或者少于一个完整的圆圈。使用圆弧插值绘制完整的圆不仅意味着协调运动,而且还使四个象限点中的每个象限的方向相反。这些点将对应于零,九十,一百八十和二百零七度。当机器在此处遇到任何反冲时,在反转处将很明显,因为在那里会出现明显的切屑故障。
 
圆弧插补中的G02和G03是什么?
可以在两个方向中的任何一个上进行圆弧插补,即逆时针或顺时针方向。并且,有两个G代码用于指定该方向。G02用于顺时针圆弧插补,G03用于逆时针圆弧插补。 
 
这两个代码都是模态的。这些将取消有效的G00(即快速移动)和G01(即线性插补代码)。G02和G03都是G01之类的进给速度模式代码,不同之处仅在于所用的插补类型。前者用于圆弧插补,后者用于线性插补。在现代控件上,您需要对端点和所需的半径进行编程,然后CNC控制器有效地创建所需的圆。
 
格式: 
G02 X– Y1
 
G03 X– Y1 R–
 
示例代码: 
G02 X 1.25 Y1
 
G03 X .75 Y1。R .25
 
第一个点指示起点,第二个点指示终点和半径。R值应表示圆弧的半径。在此给出示例,其中G02用于顺时针圆弧插补,G03用于逆时针圆弧插补,并且两者的组合值用于制作圆。随着讨论的进行,您将对它有更多的了解,并详细说明了I,J和R值。
 
什么是I和J圆弧插补?
由于X,Y和Z是用于指定圆弧端点的地址,因此指定圆弧的中心点需要辅助地址。下面给出的地址在指定弧中心点时很有用。
 
I代表弧的X轴坐标,J代表弧的Y轴坐标,K代表弧的Z轴坐标。由于圆弧插补仅发生在两个轴上,因此不需要所有这三个代码即可生成圆弧。在将X / Y平面用于铣削弧时,仅需要I和J地址。
 
I,J和K在根据起点定位弧中心时很有用。简而言之,这三个地址是从第一个点到圆心的距离。仅允许使用特定于所选平面的地址,例如,G19使用JK,G18使用IK,G17使用IJ。X,Y和Z命令用于指定圆弧的终点。如果未提及所选平面的这三个位置,则圆弧的终点与轴的起点保持相同。
 
I和J必须用于切割完整的圆,仅使用R将无济于事。切割一个完整的圆时,无需说明终点。可以使用I,J或K定义圆心。R值用于定义从圆心到起点的距离。R的正值用于180度或更小的半径,R的负值用于180度以上的半径。
 
格式: 
G01 X– Y1
 
G02 X– Y1 R–
 
G02 X– Y1 R–
 
示例代码: 
G01 X 1.25 Y1
 
G02 X .75 Y1。R .25
 
G02 X 1.25 Y1。R .25
 
要么,
 
G01 X 1.25 Y1
 
G02 X .75 Y1。我-.25 J0。
 
G02 X 1.25 Y1。我.25 J0。
 
两个示例中的第一点都给出了起点G02 X1.25 Y1。R.25给出了终点和半径。G02 X.75 Y1。I-.25 J0表示终点以及到圆弧中心的增量运动。将R值与圆弧插补程序一起使用可帮助您通过在其前面放置一个负值来告诉机器产生大于180度的弧。
 
结论
现在,您对圆弧插补的含义以及所需的代码有了更深入的了解,这将使您更容易地进行圆弧插补的工作。与线性插值相比,圆形插值可能会有些棘手,但这并不是无法实现的,您不需要专业人士就能做到。一切都与正确获取代码和值有关。
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