在FANUC系统的数控铣床上倒圆角的编程方法

刘腾飞

【摘要】本文讲述了在FANUC系统的数控铣床上倒圆角的两种编程方法，特别是方法二解决了沿着形状不规则的轮廓倒圆角这一难题。

【关键词】倒圆角 分层加工 刀具半径补偿 G10

倒圆角就是把工件的棱角切削成圆弧面的加工，在数铣加工应用的非常频繁。圆角曲面可以看成是由无数等高线组成的，所以我们可以采用分层加工的方式倒圆角，每一层都沿着等高线走刀，一层一层的加工出圆角曲面。

方法一、计算每层的等高线轨迹

圆孔倒角等高线都是圆，高度增加圆的半径也在变大。编程时只要计算出每个高度圆的半径，然后使用圆弧指令G02或G03和宏程序编写加工程序。

程序的编写

O1000 程序名

N10 M6 T1 换上一号刀，Ф10mm立铣刀

N20 G54 G90 G40 设置加工初始状态

N30 G00 X0 Y0 刀具快速移动到X0 Y0处

N40 M03 S1000 主轴正转，转速1000r/min

N50 Z5 刀具快速下降到Z5处

N60 #1=0 定义变量的初值（θ的初始值）

N70 WHILE[#1LE90]DO1 循环语句，当#1≤90°时在N80～N120之间循环，加工圆角曲面

N80 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一层的加工高度和进给速度

N90 G41 X[35-10*COS[#1]] D1 移动到每层铣削时的初始位置同时引入左刀补

N100 G3 I[10*COS[#1]-35] 逆时针加工整圆，分层等高加工圆角

N110 G40 G1 X0 移动到X0 YO处同时取消刀补

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

N130 END1 循环语句结束

N140 G0 Z100 快速抬刀到Z100处

N150 M30 程序结束

方法二、用刀具补偿值指令G10编程

只减小程序中的半径r，而不改变刀具实际半径R，加工轮廓就会向外偏移，偏移量就等于实际半径R-程序半径r。如果使R-r等于每层等高线相对于底层圆弧轮廓的水平偏移量，偏移后的轮廓就能和每一层的等高线轨迹重合。只要把r设成变量#101，并通过刀具补偿值指令G10输入到程序中就可以实现刀具自动偏移按等高线轮廓加工圆角。

程序的编写

要想在程序中改变刀具半径，就需要用到输入刀具补偿值的指令——G10，编程格式：G10 L12 P0 R#101（P：刀具补偿号R：刀具补偿量）

O1002 程序名

N10 M6 T1 换上一号刀，Ф10mm立铣刀

N20 G54 G90 G40 设置加工初始状态

N30 G00 X0 Y0 刀具快速移动到X0 Y0处

N40 M03 S1000 主轴正转，转速1000r/min

N50 Z5 刀具快速下降到Z5处

N60 #1=0 定义变量的初值（θ的初始值）

N70 #101=5 定義变量的初值（刀具半径R的初始值）

N80 WHILE[#1LE90]DO1 循环语句，当#1≤90°时在N90～N150之间循环，加工圆角曲面

N90 G10 L12 P1 R#101 指定一号刀具的半径补偿值

N100 G01 Z[10*SIN[#1]-10] F100 指定每一层的加工高度和进给速度

N110 G41 X25 D1 移动到每层铣削时的初始位置同时引入左刀补

N120 G03 I-25 逆时针加工整圆，分层等高加工圆角

N130 G40 G1 X0 移动到X0 YO处同时取消刀补

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

N150 #101=10*COS[#1]-5 计算一号刀具的半径补偿值

N160 END1 循环语句结束

N170 G0 Z100 快速抬刀到Z100处

N180 M30 程序结束

上面讲了两种倒圆角的编程方法：

第一种方法思路简单但，只适用于在轮廓比较规则的型腔上加工圆角，像圆孔、方形型腔等，如果型腔的轮廓比较复杂或者不规则就难以实现了；

第二种方法用在程序中改变刀具半径的方法编程，因为这种方法只按型腔的轮廓编程，因此可以简化编程，而且能够实现在任何形状的型腔上加工倒角。实际上任何由等高线组成的曲面都可以用这种方法来加工。

这两种方法并不只局限于FANUC系统，它们的编程思路同样可以用到其他系统当中。

【参考文献】

[1]王荣兴主编，《加工中心培训教程》 机械工业出版社，2006

[2]马彦主编，《数控铣床操作与常见故障排除》 机械工业出版社，2007