摘要：数控编程中，圆弧（圆规）是非常常见的加工轨迹，数控编程可以通过使用 G代码 中的相关指令（如 G02、G03 等）来实现。以下是数控编程实现圆弧路径的一般方法和步骤：--- 1. 圆弧的基础指令在数控编程中，圆弧的加工主要用...

数控编程中，圆弧（圆规）是非常常见的加工轨迹，数控编程可以通过使用 G代码 中的相关指令（如 G02、G03 等）来实现。以下是数控编程实现圆弧路径的一般方法和步骤：

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1. 圆弧的基础指令

在数控编程中，圆弧的加工主要用以下两条指令：

- G02：顺时针（CW）圆弧插补。

- G03：逆时针（CCW）圆弧插补。

这两条指令配合圆弧的起点、终点和圆心位置（或半径）一起使用。

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2. 参数说明

需要的参数通常包括：

- X 和 Y：圆弧终点的坐标。

- I 和 J：圆弧圆心相对于起点的偏移量（分别为 X 和 Y 方向）。

- I 表示圆心 X 方向的偏移量。

- J 表示圆心 Y 方向的偏移量。

- R（有时可选）：圆弧的半径。

> 注意：I 和 J 与 R 通常是二选一。如果使用 R 指定半径，注意 G代码的规范要求。

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3. 圆弧编程的两种方式

圆弧的编程方法有两种——圆心偏移法（I、J） 和 半径法（R）。

（1）圆心偏移法（I、J、K编程）

- I 和 J 是圆心相对于起点的偏移量。

- 如果是三轴加工，还可以使用 K 表示 Z 方向上的偏移量（例如用于螺旋加工）。

代码示例：

```gcode

G01 X10 Y10 F100 ; 快速线补到起点 (10, 10)

G02 X20 Y20 I5 J0 ; 顺时针画圆弧，从 (10,10) 到 (20,20)，圆心相对于起点的偏移为 I5 J0

```

上述代码表示，从坐标 (10,10) 开始，沿着顺时针方向画一个圆弧，圆心的 X 方向和起点坐标相差 5，Y 方向相差 0，到达终点 (20,20)。

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（2）半径法（R编程）

- 使用 R 指定圆弧的半径。

- 如果需要绘制大于半圆的弧线，可以通过指定 R 的正负号来区分圆弧的方向：

- R 为正：小于半圆的圆弧。

- R 为负：大于半圆的圆弧。

代码示例：

```gcode

G01 X10 Y10 F100 ; 快速线补到起点 (10, 10)

G02 X20 Y20 R10 ; 顺时针画圆弧，从 (10,10) 到 (20,20)，半径为 10

```

上述代码表示，从坐标 (10,10) 开始，顺时针方向绘制一段半径为 10 的圆弧，到达终点 (20,20)。

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4. 综合示例

下面是一个完整的示例，描述如何用数控程序加工一段圆弧：

```gcode

G90 ; 绝对编程模式

G17 ; 选择 XY 平面

G00 X20 Y10 Z5 ; 快速移动到起点上方

G01 Z0 F50 ; 快速下降到加工深度

G02 X40 Y10 I10 J0 ; 顺时针圆弧，从 (20,10) 到 (40,10)，圆心相对起点偏移 (I10, J0)

G01 Z5 ; 提刀

G00 X0 Y0 ; 返回参考点

M30 ; 程序结束

```

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5. 注意事项

1. G17/G18/G19 平面选择：

- G17：XY 平面（默认）。

- G18：XZ 平面。

- G19：YZ 平面。

在 G17 平面中，I 和 J 分别对应 X 与 Y 的偏移量；而在 G18 和 G19 的平面中，需要理解 I、J、K 分别对应的方向。

2. 起点和终点的计算：

输入终点、圆心和半径时，确保起点、终点与圆弧的半径一致，如果输入矛盾，机床会报警。

3. 注意机床刀具半径补偿（G41/G42）：

在计算路径时，必须考虑刀具补偿。

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6. 圆弧加工与全圆补充

如果需要加工完整的圆形，可以通过编写两段 180° 的圆弧代码实现。例如：

```gcode

G02 X0 Y10 I-10 J0 ; 第一段圆弧画到 (0,10)，顺时针

G02 X10 Y0 I0 J-10 ; 第二段圆弧画完整的圆，顺时针

```

如果机床支持，也可以直接通过循环或宏指令加工完整的圆形。

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希望以上内容对您理解数控编程圆规类几何形状的加工有所帮助！