CNC數控車床高（gāo）斯曲線加工

CNC車床高斯曲線加工（gōng）

隨著新產品研製的發展，許多（duō）新產品的形狀采用了特殊曲線，如橢圓、雙曲（qǔ）線和高斯曲線（xiàn）等（děng），而如何加工這些特殊曲線（xiàn）就（jiù）成了機加人員的新課題。

從多（duō）年的實踐來看，采用宏程序編程，然後在數（shù）控車床上車削是較為簡單、經濟和方便的一種方法。

但是這種方法對於編程（chéng）者（zhě）要求較高，這是因為宏程序（xù）的編製（zhì）要（yào）求程序員不僅（jǐn）具有（yǒu）豐富的數學知識，還要熟悉數控車床的編程（chéng）指令，對於宏程序更應是了如（rú）指掌。

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

▽長按愛心，添（tiān）加小編，技術交流▽

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（jú）部變量、公共變量和係統（tǒng）變量。空變量的變量號（hào）為（wéi）#0，該變量總為（wéi）空，沒有值（zhí）能賦給該（gāi）變量;局部（bù）變量（liàng）的變量（liàng）號為#1～#33，該類變量隻能用（yòng）於在宏程序中存儲（chǔ）數據，當斷電時局部變量初始化為空，調用宏程序時，給局部變量（liàng）賦值。公共變量的變量號為#100～#199、#500～#999，公共變（biàn）量在不同的宏程序中的意（yì）義相同（tóng）。當斷電時，變量#100～#199初始化為空，變量#500～#999中的數據保存，即使斷電也不丟失（shī）。係統變量的變量號為#1000～，係（xì）統變量用於讀和寫CNC的各種數據，例如刀具的當前位置和刀具補償值（zhí）等。我們在編寫宏程序時可以引用局部變量和公共變量，在引用變量，特別是公共變量時，為消除變量內原有數據（jù）的影響（xiǎng），一定要給變量重新賦值後再引用。

宏程（chéng）序是用戶實現機床功能擴展的一種方法。在宏程序（xù）中可以使用變量，給變（biàn）量賦值，變量間可進行運算和程序跳轉。此外，宏程序還提供了循環語句、分支語句（jù）和子程序調用語句，一層宏循環裏還可（kě）以嵌（qiàn）套（tào）多層循環。所以（yǐ）可以應用宏程序指令編製出簡潔合理（lǐ）的小容量加工程序，擴展數控機床功能（néng），提（tí）高加（jiā）工效率，充分發揮數控機床的作（zuò）用。

二（èr）、高斯曲線的方程

高斯曲線在直角（jiǎo）坐標係下的方程是

，其中x是自變量，y是（shì）因變量。但此方程我（wǒ）們還不能直接應用於（yú）數控車床，因為（wéi）在數（shù）控車床上，坐標係是這樣規

定（dìng）的：Z軸與主軸軸線平行，正方（fāng）向是遠離工件（jiàn）方向，X軸與主軸軸線垂直，正方向是遠離主軸軸線方向。因（yīn）此我們需（xū）要把直角坐標係的方程轉換為（wéi）數控車床坐標（biāo）係下的（de）方程，同（tóng）時數控車（chē）床不能識別指數函數和平方等數學符號，這就需要用宏程（chéng）序中的算術和邏輯運（yùn）算符（fú）號（hào）替換其中的數學符號（hào），變成數控車床（chuáng）可識別的公式。

經變換後（hòu）高斯曲線在數控坐標下的方（fāng）程（chéng）如（rú）下（xià）。

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）殊曲線的方法

數控車床可通過G01、G02等G代碼直（zhí）接加工直線、圓弧，但並沒（méi）有專門的G代碼（mǎ）來加工橢圓、雙曲線和高斯曲線等（děng）特殊曲線。在加工此類曲線時一般采用直線逼近法，即在Z方向上依次遞減或遞增，以0.05mm～0.5mm為一個步距，每遞減或遞增一個步距得到一個Z值。然後，通過曲線方程計算求出對應（yīng）的X值（zhí），再將刀具直線插補（bǔ）至計算得出的(X，Z)值所確定的點（diǎn），依（yī）次插（chā）補便（biàn）可完成特殊曲線（xiàn）的加工（gōng）。

雖然隨著CAD/CAM軟件的應用，手工編程、宏程（chéng）序應用空間日趨縮小，但是在某些情況下PC機也無能為力，這就要求我們深挖手工編程，發揮數控機床潛（qián）力（lì）。

同（tóng）時宏程序與自動編程（chéng）比較具有運算速度快、加工（gōng）效率高（gāo）、加工精度高以及短小精悍等優點。