FANUC数控系统圆柱面加工实例详解

1.外凸圆柱面

（1）粗加工

如图6-87所示，外凸圆柱面进行粗加工。其中圆柱体半径为#1，厚度为#3，立铣刀直径#2。

1）分析：建立如图6-87所示坐标系，采用从上而下、每层厚度为#6、由右以行间距#8=0.8*#2向中心逐次铣削，先加工右半圆柱，再利用镜像指令，加工左半圆柱。基本进给路线：A→B→C→D→E依次递进，厚度方向前后都多出2mm。

当立铣刀下深#26时，，需要铣削的余量就是#1-#4，行间距为#8=0.8*#2，每层铣削次数#10=（#1-#4）/#8上取整，由右往内，第一刀刀具中心X轴坐标为#1-0.3*#2，第二刀及以后递减行间距#8，直到切除余量#1-#4。

完成一层铣削后，抬刀2mm，快速退回到加工起始点（[#1+#2/2]，-2）；深度递增#6，计算相应水平余量、需要铣削次数、各刀X轴坐标值，再依次铣削，完成该层加工，直至整个右半圆柱面的粗加工。

最后运用镜像指令，完成左半圆柱面的粗加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；圆柱面半径

#2=[B]；刀具直径

#3=[C]；圆柱面宽度

#6=[K]；深度增量

#7=[D]；进给量，单位为mm/min

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

（2）精加工

如图6-88所示，外凸圆柱面进行精加工。其中圆柱体半径为#1，厚度为#3，立铣刀直径#2。

1）分析：建立如图6-88所示坐标系，采用从下而上、每次角度递增#6、由右端向中心上方逐次铣削，先右半圆柱，再利用镜像指令，加工左半圆柱。厚度方向前后都多出2mm。

图6-88 外凸圆柱面精加工

刚开始从最右端，此时角度为#5=0°，立铣刀中心顶点坐标为X=#24=#1*COS[#5]+#2/2，Z=#26=-#1*[1-SIN[#5]]；第二刀角度为#5=#6，立铣刀中心顶点坐标为X=#24=#1*COS[#6]+#2/2，Z=#26=-#1*[1-SIN[#6]]；第三刀及以后角度#5=#5+#6；直至角度为90°，完成右半圆柱面的精加工。

最后运用镜像指令，完成左半圆柱面的精加工。

2）变量及说明：

#1=[A]；圆柱面半径

#2=[B]；刀具直径

#3=[C]；圆柱面宽度

#6=[K]；角度增量

#7=[D]；进给量，单位为mm/min

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

2.倒圆角外凸圆柱面

（1）粗加工

如图6-89所示，倒圆角外凸圆柱面进行粗加工。其中圆柱体半径为#1，厚度为#3，立铣刀直径为#2。

图6-89 倒圆角外凸圆柱面粗加工

a）加工示意图 b）局部放大图

1）分析：由图6-89b可知，按照图6-87加工思路，由上而下，从O点到P点轮廓粗加工程序编制与O6561相同，而从P点到B点轮廓属于凹圆柱面粗加工；首先需要算出P点坐标，在△O₁BO₂中，O₁O₂=#20=#8+#5，O₂B=#5，O₁B=#21=SQRT[#20*#20-#5*#5]，∠O₂O₁B=#17=ATAN[#5]/[#21]。

则P点坐标：

整个粗加工都是以背吃刀量#26为变量，#6为递增量。第一阶段背吃刀量#26从0到#14，相关计算、编程参照图6-87；第二阶段背吃刀量#26从#14到#8，刀具中心顶点每层左极限位置计算如下：

其余计算、编程方法与图6-87相同。

2）变量说明：

#1=[A]；圆柱面半径

#2=[B]；刀具直径

#3=[C]；圆柱面宽度

#6=[K]；深度增量

#7=[D]；进给量，单位为mm/min

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

（2）精加工

如图6-90所示，倒圆角外凸圆柱面进行精加工。其中圆柱体半径为#1，厚度为#3，立铣刀直径为#2。

图6-90 倒圆角外凸圆柱面精加工

1）分析：由图6-90可知，由下而上，从右往左，首先精加工倒圆部分，然后精加工圆弧R#8部分。以角度为变量，#6角增量值，两段角度范围分别为：

第一段：

由前面例子可知#9=ATAN[#5]/[#21]（这里#9=前面的#17）

倒圆部分角度极限值：#16=90-#9

角度范围：0°～#16

第二段：

角度范围：#9～90°

2）变量及说明：(www.xing528.com)

#1=[A]；底面长度

#2=[B]；刀具直径

#3=[C]；圆柱面宽度

#5=[J]；倒圆半径

#6=[K]；角度增量

#7=[D]；进给量，单位为mm/min

#8=[E]；圆柱面半径

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

图6-91 内凹圆柱面粗加工

3.内凹圆柱面

（1）粗加工

如图6-91所示，对内凹圆柱面进行粗加工。其中圆柱体半径为#1，厚度为#3，立铣刀直径为#2。

1）分析：由于立铣刀有一定直径，内凹圆柱底部有部分材料将无法加工到，所以需要计算出相关尺寸，从而确定立铣刀能加工到的深度。

从图6-91可知，此深度即是：#4=SQRT[#1*#1-[#2/2]*[#2/2]]；

每次背吃刀量为#6，需铣削次数：#4/#6；

铣削深度：#26从#6开始，每层递增#6，直到#4；

宽度：#10=SQRT[#1*#1-#26*#26]*2；

行间距：#8=0.8*#2；

每层需铣削次数：#11=FIX[#10/#8]；

刀具中心从最右端极限位置#24=[#10-#2]/2-#8*#15开始，依次向左到刀具中心最左端极限位置[#2-#10]/2。

2）变量及说明：

#1=[A]；内凹圆柱面半径

#2=[B]；刀具直径

#3=[C]；厚度

#6=[K]；深度增量

#7=[D]；进给量，单位为mm/min

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

（2）精加工

如图6-92所示，倒圆角内凹圆柱面进行精加工。其中圆柱体半径为#1，厚度为#3，球头铣刀半径为#2。

1）分析：从内凹圆柱面中心底部开始加工，先加工右半部分，再利用镜像指令加工左半部分；以球头铣刀球心与圆柱轴线连线和垂直面间的夹角#5为变量，该变量从0°开始一直到90°，每次递增#6，依次计算相应角度时刀具球心X、Z轴坐标，进行轮廓加工即可将内凹圆柱面精加工。

图6-92 内凹圆柱面精加工

2）变量及说明：

#1=[A]；内凹圆柱面半径

#2=[B]；球头铣刀半径

#3=[C]；厚度

#6=[K]；角度增量

#7=[D]；进给量，单位为mm/min

3）宏程序如下：

4）主程序如下：

4.倒圆角内凹圆柱面精加工

如图6-93所示，对倒圆角内凹圆柱面进行精加工。其中圆柱体半径为#1，厚度为#3，球头铣刀半径为#2，倒圆半径为#5。

图6-93 倒圆角内凹圆柱面精加工

a）示意图 b）局部放大图

1）分析：从内凹圆柱面中心底部开始加工，先加工右半部分，再利用镜像指令加工左半部分。以球头铣刀球心与圆柱轴线连线和垂直面间的夹角为#13，以该角度作为变量，该变量从0°开始一直到倒圆与圆柱切线处角度#8，倒圆处角度从#8逐步递减到0°，角度每次递减都是#6，依次计算相应角度时刀具球心X、Z轴坐标，进行轮廓加工即可将倒圆内凹圆柱面进行精加工。

从图6-93b中可知，圆柱与倒圆圆心以及切点Q组成直角△OO′Q，其中：OO′=两半径之和=#1+#5，O′Q=#5，

2）变量及说明：

#1=[A]；内凹圆柱面半径

#2=[B]；刀具直径

#3=[C]；厚度

#5=[J]；倒圆半径

#6=[K]；深度增量

#7=[D]；进给量，单位为mm/min

3）宏程序如下：

4）主程序如下：