FANUC数控铣床编程实例30-两层嵌套分层铣削圆环槽宏程序

本实例是一个用球刀分层铣削圆环槽的宏程序示例。下面图纸所示为一甜甜圈凹模，可以使用球刀沿截面线步进走整圆来加工，需要编制两层嵌套宏程序。

具体截面相关计算尺寸如下图所示：

工件坐标系设置在工件上表面中心，使用R5球刀加工，上图中刀具中心所走轨迹为半径R15半圆，为实现分层加工，将截面半径设置为#4，则刀心的半径为【#4-5】。

以小截面圆心为坐标原点，使用圆的参数方程表达关系，对于任意角度#1，对应的刀具球心的水平坐标是[#4-5]*COS[#1]

垂直坐标是[#4-5]*SIN[#1]

#1的变化范围是[180,360]，从360的初始值逐渐递减，直到180，所以此时算出的水平和垂直数值是有正负号的，水平方向，R60之外正值相加，R60以内，加负值，实际为减去。因为截面圆圆心与工件坐标系等高，在R60的中心圆上，所以对于球刀刀尖：

X坐标是#2=60+[#4-5]*COS[#1]，相应位置要加工的整圆半径也是#2

Z坐标是#3=[#4-5]*SIN[#1]-5

刀具在截面圆上随着#1的角度的变化，每到达一个位置，则以当前点到坐标原点的水平距离为半径加工一整圆，直到走完截面半圆的所有位置。

注意：在截面圆上的移动要先移动X坐标，再移动Z坐标，否则会产生过切。此处是否考虑周全？

走完一层之后，#4半径扩大，再加工一层，直到加工到R20

整个工件的加工参考程序如下：

G90G54G40G1Z100F1000M03S1500

G1X75Y0

Z5

#4=6

WHILE[#4LE20]DO2

#1=360

WHILE[#1GE180]DO1

#2=60+[#4-5]*COS[#1]

#3=[#4-5]*SIN[#1]-5

G1X#2F300

G1Z#3

G17G3I[-#2]

#1=#1-5

END1

#4=#4+2

END2

G1Z5F200

Z100F1000

M5

M30

毛坯装夹图：

中间过程不同层的加工效果如下：

最终结果半剖效果图

零件加工仿真结果

但仔细观察结果发现，当刀具沿截面线到达最低点之后，仍然是先移动X坐标，再走Z坐标就会产生过切，如下图所示：

如何解决这个问题？需要判断#1是否过了270度，程序修改如下：

G90G54G40G1Z100F1000M03S1500

G1X75Y0

Z5

#4=6

WHILE[#4LE20]DO2

#1=360

WHILE[#1GE180]DO1

#2=60+[#4-5]*COS[#1]

#3=[#4-5]*SIN[#1]-5

IF[#1LE270]GOTO 10

G1X#2F300

G1Z#3

GOTO 20

N10

G1Z#3

G1X#2

N20

G17G3I[-#2]

#1=#1-5

END1

#4=#4+2

END2

G1Z5F200

Z100F1000

M5

M30

解释一下上面程序：中间加了IF判断和跳转指令，#1角度由360逐渐减小，当程序执行到IF[#1LE270]GOTO 10这行时，先做判断，当还大于270时，后面的跳转到10不执行，此时执行其下的

G1X#2F300

G1Z#3

GOTO 20

上面GOTO 20这个跳转是无条件跳转，因为按照上面的方式移动了刀具，就不用执行N10后的移动了，接着执行WHILE里的其他内容至结尾，#1=#1-5，变量递减，再返回，接着判断条件，执行代码，直到#1满足跳转条件，则直接跳过

G1X#2F300

G1Z#3

跳转到

N10

G1Z#3

G1X#2

简单地说就是：不满足条件判断IF[#1LE270]时，执行

G1X#2F300

G1Z#3

GOTO 20

跳过

N10

G1Z#3

G1X#2，

满足条件时，跳过

G1X#2F300

G1Z#3

GOTO 20

执行

N10

G1Z#3

G1X#2

上面运用了一个条件判断和一个无条件判断完美解决了这个问题，仿真结果见下图：