劉騰飛

【摘要】本文講述了在FANUC系統(tǒng)的數(shù)控銑床上倒圓角的兩種編程方法，特別是方法二解決了沿著形狀不規(guī)則的輪廓倒圓角這一難題。

【關(guān)鍵詞】倒圓角 分層加工 刀具半徑補(bǔ)償 G10

倒圓角就是把工件的棱角切削成圓弧面的加工，在數(shù)銑加工應(yīng)用的非常頻繁。圓角曲面可以看成是由無(wú)數(shù)等高線組成的，所以我們可以采用分層加工的方式倒圓角，每一層都沿著等高線走刀，一層一層的加工出圓角曲面。

方法一、計(jì)算每層的等高線軌跡

圓孔倒角等高線都是圓，高度增加圓的半徑也在變大。編程時(shí)只要計(jì)算出每個(gè)高度圓的半徑，然后使用圓弧指令G02或G03和宏程序編寫加工程序。

程序的編寫

O1000 程序名

N10 M6 T1 換上一號(hào)刀，Ф10mm立銑刀

N20 G54 G90 G40 設(shè)置加工初始狀態(tài)

N30 G00 X0 Y0 刀具快速移動(dòng)到X0 Y0處

N40 M03 S1000 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min

N50 Z5 刀具快速下降到Z5處

N60 #1=0 定義變量的初值（θ的初始值）

N70 WHILE[#1LE90]DO1 循環(huán)語(yǔ)句，當(dāng)#1≤90°時(shí)在N80～N120之間循環(huán)，加工圓角曲面

N80 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一層的加工高度和進(jìn)給速度

N90 G41 X[35-10*COS[#1]] D1 移動(dòng)到每層銑削時(shí)的初始位置同時(shí)引入左刀補(bǔ)

N100 G3 I[10*COS[#1]-35] 逆時(shí)針加工整圓，分層等高加工圓角

N110 G40 G1 X0 移動(dòng)到X0 YO處同時(shí)取消刀補(bǔ)

N120 #1=#1+5 角度值每次增加5°（增量值取得越小，圓角的加工精度越高）

N130 END1 循環(huán)語(yǔ)句結(jié)束

N140 G0 Z100 快速抬刀到Z100處

N150 M30 程序結(jié)束

方法二、用刀具補(bǔ)償值指令G10編程

只減小程序中的半徑r，而不改變刀具實(shí)際半徑R，加工輪廓就會(huì)向外偏移，偏移量就等于實(shí)際半徑R-程序半徑r。如果使R-r等于每層等高線相對(duì)于底層圓弧輪廓的水平偏移量，偏移后的輪廓就能和每一層的等高線軌跡重合。只要把r設(shè)成變量#101，并通過(guò)刀具補(bǔ)償值指令G10輸入到程序中就可以實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)偏移按等高線輪廓加工圓角。

程序的編寫

要想在程序中改變刀具半徑，就需要用到輸入刀具補(bǔ)償值的指令——G10，編程格式：G10 L12 P0 R#101（P：刀具補(bǔ)償號(hào)R：刀具補(bǔ)償量）

O1002 程序名

N10 M6 T1 換上一號(hào)刀，Ф10mm立銑刀

N20 G54 G90 G40 設(shè)置加工初始狀態(tài)

N30 G00 X0 Y0 刀具快速移動(dòng)到X0 Y0處

N40 M03 S1000 主軸正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速1000r/min

N50 Z5 刀具快速下降到Z5處

N60 #1=0 定義變量的初值（θ的初始值）

N70 #101=5 定義變量的初值（刀具半徑R的初始值）

N80 WHILE[#1LE90]DO1 循環(huán)語(yǔ)句，當(dāng)#1≤90°時(shí)在N90～N150之間循環(huán)，加工圓角曲面

N90 G10 L12 P1 R#101 指定一號(hào)刀具的半徑補(bǔ)償值

N100 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一層的加工高度和進(jìn)給速度

N110 G41 X25 D1 移動(dòng)到每層銑削時(shí)的初始位置同時(shí)引入左刀補(bǔ)

N120 G03 I-25 逆時(shí)針加工整圓，分層等高加工圓角

N130 G40 G1 X0 移動(dòng)到X0 YO處同時(shí)取消刀補(bǔ)

N140 #1=#1+5 角度值每次增加5°（增量值取得越小，圓角曲面的加工精度越高）

N150 #101=10*COS[#1]-5 計(jì)算一號(hào)刀具的半徑補(bǔ)償值

N160 END1 循環(huán)語(yǔ)句結(jié)束

N170 G0 Z100 快速抬刀到Z100處

N180 M30 程序結(jié)束

上面講了兩種倒圓角的編程方法：

第一種方法思路簡(jiǎn)單但，只適用于在輪廓比較規(guī)則的型腔上加工圓角，像圓孔、方形型腔等，如果型腔的輪廓比較復(fù)雜或者不規(guī)則就難以實(shí)現(xiàn)了；

第二種方法用在程序中改變刀具半徑的方法編程，因?yàn)檫@種方法只按型腔的輪廓編程，因此可以簡(jiǎn)化編程，而且能夠?qū)崿F(xiàn)在任何形狀的型腔上加工倒角。實(shí)際上任何由等高線組成的曲面都可以用這種方法來(lái)加工。

這兩種方法并不只局限于FANUC系統(tǒng)，它們的編程思路同樣可以用到其他系統(tǒng)當(dāng)中。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王榮興主編，《加工中心培訓(xùn)教程》 機(jī)械工業(yè)出版社，2006

[2]馬彥主編，《數(shù)控銑床操作與常見(jiàn)故障排除》 機(jī)械工業(yè)出版社，2007