CNC數控車床高斯曲線加工

文章（zhāng）出處：行業動態責任編輯：東莞市（shì）91av（xīn）五金機械有限公司發表時間：2025-05-08

CNC車（chē）床高斯曲線加工

隨著新產品研製的發展，許多新產（chǎn）品的形（xíng）狀采用（yòng）了特殊曲線，如橢（tuǒ）圓、雙曲線和高斯曲線等，而如何加（jiā）工這（zhè）些特殊曲線就成了機加人員的（de）新課題。

從多年的實踐來看，采用宏程序編程，然後在（zài）數控車床上車削是較（jiào）為簡單、經濟和方便的（de）一種方法。

但是這種方法對於編程（chéng）者要求較高，這（zhè）是因為宏程序的編（biān）製要求程序（xù）員不僅（jǐn）具有（yǒu）豐富的數學知識，還要熟悉數控車床的編程指令，對於宏程序更應是了如指掌。

宏程序分為A類（lèi）和B類兩種：A類宏程序通常采用H代碼編製（zhì），B類宏程序通（tōng）常用賦值語句和數學公式進行編製，易為大家接受，FANUC0i型數控係統的宏（hóng）程序就是（shì）B類。

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一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型數控係統中變量分為4種類型，即空變量、局部（bù）變量、公共（gòng）變量和係統變量。空變量（liàng）的變量號為#0，該變（biàn）量總為空，沒有值能（néng）賦給該變量;局部變量的變量號（hào）為#1～#33，該類（lèi）變量隻能用於在宏程序中存儲數據，當（dāng）斷電時局部變量初始化為空，調用宏程序時，給局部變量賦值。公共變量的變量號為#100～#199、#500～#999，公共變量在不同（tóng）的宏程序中的意義相（xiàng）同。當斷電時，變（biàn）量#100～#199初始（shǐ）化為空，變量#500～#999中的數據保存，即使斷電（diàn）也不丟失。係統變量的變量號（hào）為#1000～，係統變量用於讀（dú）和寫CNC的（de）各種數據，例如刀具的當（dāng）前位置和刀具補償值等。我（wǒ）們在編（biān）寫宏程序時可以引用局部變量和公共變量，在引用變量（liàng），特別是公共變量（liàng）時，為消除變量內原有數據的影響，一定要給變量重新賦（fù）值後再引用。

宏程序是用戶實現機床功能（néng）擴展的一（yī）種方法。在宏程序中可以使用變量，給（gěi）變量賦值，變量（liàng）間可進行運算和程序跳轉。此外，宏程（chéng）序還提（tí）供（gòng）了循環語句（jù）、分（fèn）支語句和子程序調用語句，一層宏循環裏還可以嵌套多層循環。所以可以應用（yòng）宏程序指令編製出簡潔合理的小容量加工程序，擴展數控機床功能，提高加工效率，充（chōng）分發揮數控（kòng）機床（chuáng）的作用。

二、高斯曲線的方（fāng）程

高（gāo）斯曲線在直角坐標係（xì）下的方（fāng）程是

，其中（zhōng）x是自變量，y是因變量。但此方程我們還（hái）不能（néng）直接應用於數控車床，因為（wéi）在數控車床上，坐標係是（shì）這樣（yàng）規

定的：Z軸與主軸（zhóu）軸線平行，正方向是遠離工件方向，X軸與主軸軸線垂直，正方（fāng）向是遠離主軸軸（zhóu）線方向。因此我們需要把（bǎ）直角坐標係的方程轉換為數控（kòng）車床坐標係下的方程，同時（shí）數控車床不能識別指數函數和平方等數學符號，這就（jiù）需要用宏程序中的算術和邏輯運算符號替換其中的數學符號，變成數控車床可識別的公式。

經變換後高斯曲線在數控坐標下的方程如下。

X=140.6/EXP(((z-620)/1339)*((z-620)/1339))+9.358/

EXP(((z+251.5)/351.8)*((z+251.5)/351.8))+24.58/EXP(((z+740.4)/464.1)*((z+740.4)/464.1))

三、數控車床加工特（tè）殊曲線的（de）方法

數控（kòng）車床可通過G01、G02等G代碼（mǎ）直接加工直線（xiàn）、圓弧（hú），但並沒有（yǒu）專門的G代碼來加工橢圓、雙曲線和高斯曲線等特殊（shū）曲線。在加工此類曲線時一般采（cǎi）用直線逼（bī）近法，即在Z方向（xiàng）上依次遞減或遞（dì）增，以0.05mm～0.5mm為一個步（bù）距，每遞減或遞增一（yī）個步距得到一個Z值。然後，通過曲線（xiàn）方（fāng）程（chéng）計算（suàn）求出對應的X值，再將刀（dāo）具直線插補至計（jì）算得出的(X，Z)值所確定的點，依（yī）次插補（bǔ）便可完成特殊（shū）曲線的加工。