FANUC数控系统矩形槽加工实例二：优化标题方案

1.直底矩形槽粗加工

1）分析：与上例矩形上平面相比，矩形槽属于封闭区域平面加工，在编程方面的要求和约束要严。如图6-54所示，矩形槽长度为#1，宽度为#3，深度为#5，内圆角半径为#4。现在用直径为#2立铣刀进行铣削粗加工，侧壁和槽底间边精加工余量都是#9，分层铣削，每次深度为#6，共需#10=FIX[[#6-#9]/#6]次完成深度加工。

图6-54 直底矩形槽加工

加工方式：采用分层铣削，先中间后四周侧壁，完成一层再进行下一层的加工，直至加工到要求的深度。每层下刀点都是左上角，坐标如下：（-[#1/2-#9-#4]，[#3/2-#9-#4]）。由于是轴向下刀，可以先用比铣削用刀具直径稍小的钻头预钻孔，或用切削刃过中心的刀具，只是Z向下刀速度一定要足够慢。

中间平面采用水平左右往复铣削，刀具中心左右极限为±[#1/2-#9-#4]，Y轴方向需要切削次数为FIX[[#3-#9*2]/#8]，Y轴方向从第二轮切削时的坐标计算：第一轮切削时的坐标递减一个行间距，直至-[#3/2-#9-#4]。槽四周侧壁运用半径补偿，以槽侧轮廓尺寸进行编程，从槽中间后侧开始，逆时针走刀路线，完成槽四侧的粗加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；矩形长度

#2=[B]；立铣刀直径

#3=[C]；矩形宽度

#4=[I]；圆角半径

#5=[J]；槽深度

#6=[K]；深度递增量

#7=[D]；进给量

#9=[F]；精加工单边余量

#18=[R]；1/4圆弧切入切出半径

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

2.直底矩形槽精加工

1）分析：如图6-54所示，首先进行槽底的精加工，然后进行槽四周侧壁的精加工。左右往复铣削，X、Y轴方向最大极限尺寸分别为：[[#1-#2]/2-#4]、[[#3-#2]/2-#4]，其他相关尺寸以及加工路线等参照粗加工；再从槽中间后侧圆弧切入，运用半径补偿，以槽侧轮廓尺寸进行编程，完成槽侧的四周精加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；矩形长度

#2=[B]；立铣刀直径

#3=[C]；矩形宽度

#4=[I]；圆角半径

#5=[J]；槽深度

#7=[D]；进给量

#18=[R]；1/4圆弧切入切出半径

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

3.圆弧底矩形槽粗加工

1）分析：如图6-55所示，矩形槽长度为#1，宽度为#3，深度为#5，内圆角半径为#4，槽底四周有半径为#8圆角。现在用直径为#2立铣刀进行铣削粗加工，侧壁和槽底间边都保留精加工余量#9，分层铣削，每次深度为#6，共需#10=FIX[[#6-#9]/#6]次完成深度加工。与上例直底矩形槽相比，槽底多了一个圆角，在铣削到槽底时，如果用圆鼻刀，刀尖圆角半径正好等于槽底圆角半径#8，编程就方便了，所以通常尽可能地选择这样的刀具。当用立铣刀加工时，四角尺寸计算必须考虑细致，中间平面铣削到槽底时，留有圆角余量，槽四侧壁铣削时，不能铣到槽底，而是#6-#8。

图6-55 圆弧底矩形槽粗加工

加工方式：采用分层铣削，先中间后四周侧壁，完成一层再进行下一层的加工，直至加工到要求的深度，最后再去除槽底四周圆角余量。每层下刀点都是左上角，坐标为（-[#1-#2]/2-#8），[#3-#2]/2-#8））。由于是轴向下刀，可以先用比铣削用刀具直径稍小的钻头预钻孔，或用切削刃过中心的刀具，只是Z向下刀速度一定要足够慢。

中间平面采用水平左右往复铣削，刀具中心左右极限为±[[#1-#2]/2-#8]，Y轴方向需要切削次数为FIX[[#3-#8*2]/#20]，Y轴方向从第二轮切削时的坐标计算：第一轮切削时的坐标递减一个行间距，直至-[[#3-#2]/2-#8]。槽四周侧壁运用半径补偿，以槽侧轮廓尺寸进行编程，从槽中间后侧开始，逆时针走刀路线，深度控制在#6-#8，完成槽四侧的粗加工。槽底四周圆角余量，采用从槽底向上、向外四周逐层铣削去除，以切削点与垂直面夹角#17为变量，#6（#6=10°）为递增量，随着角度#17增大，切削点沿四周圆角向上、向外扩散加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；矩形长度

#2=[B]；立铣刀直径

#3=[C]；矩形宽度

#4=[I]；圆角半径

#5=[J]；槽深度

#6=[K]；深度递增量

#7=[D]；进给量

#8=[E]；槽底圆角半径

#9=[F]；精加工单边余量

#18=[R]；1/4圆弧切入切出半径

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

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图6-56 圆弧底矩形槽精加工局部放大图

a）立铣刀加工 b）圆鼻刀加工 c）球头铣刀加工

4.圆弧底矩形槽精加工

（1）立铣刀

1）分析：如图6-56所示，首先进行槽底的精加工，然后进行槽底四周圆角侧壁的精加工。槽底精加工采用左右往复铣削，X、Y轴最大极限尺寸分别为：（#1/2-#4）、（#3/2-#4），再从槽中间后侧圆弧切入，运用半径补偿，从槽底圆角起始处进行精加工，逐层向上精加工，以切削点与垂直面倾斜角为变量，该角度变量从0°～90°。这里刀具的参考点是刀具中心顶点，坐标计算要注意，如图6-56a所示，运用数学几何知识，计算出刀具参考点相应坐标轴的坐标值，进而完成槽底圆周和槽侧的四周精加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；矩形长度

#2=[B]；立铣刀直径

#3=[C]；矩形宽度

#4=[I]；圆角半径

#5=[J]；槽深度

#6=[K]；角度递增量

#7=[D]；进给量

#8=[E]；槽底圆角半径

#18=[R]；1/4圆弧切入切出半径

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

（2）圆鼻刀

1）分析：如图6-56所示，首先进行槽底的精加工，然后进行槽底四周圆角侧壁的精加工。槽底精加工采用左右往复铣削，X、Y轴最大极限尺寸分别为：（#1/2-#4）、（#3/2-#4），再从槽中间后侧圆弧切入，运用半径补偿，从槽底圆角起始处进行精加工，逐层向上精加工，以切削点与垂直面倾斜角为变量，该角度变量从0°～90°。这里圆鼻刀的参考点是刀具中心顶点，坐标计算比较烦琐，如图6-56b所示，运用数学几何知识，计算出刀具参考点相应坐标轴的坐标值，进而完成槽底圆周和槽侧的四周精加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；矩形长度

#2=[B]；立铣刀直径

#3=[C]；矩形宽度

#4=[I]；圆角半径

#5=[J]；槽深度

#6=[K]；角度递增量

#7=[D]；进给量

#8=[E]；槽底圆角半径

#9=[F]；刀尖角半径r

#18=[R]；1/4圆弧切入切出半径

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

（3）球头铣刀

只用于精加工槽底四周圆角及侧壁。

1）分析：如图6-55和图6-56c所示，从槽中间后侧圆弧切入，从槽底圆角起始处进行精加工，逐层向上精加工，以切削点与垂直面倾斜角为变量，该角度变量从0°～90°。这里球头铣刀的参考点是刀具球心，所以不用半径补偿，坐标计算比较烦琐，运用数学几何知识，计算出刀具参考点相应坐标轴的坐标值，进而完成槽底圆周的四精加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；矩形长度

#2=[B]；立铣刀直径

#3=[C]；矩形宽度

#4=[I]；圆角半径

#5=[J]；槽深度

#6=[K]；角度递增量

#7=[D]；进给量

#8=[E]；槽底圆角半径

#18=[R]；1/4圆弧切入切出半径

3）宏程序如下：

4）主程序如下：