CNC數控車床高斯曲（qǔ）線加工

CNC車床高斯曲線加工

隨著新產品研製的發（fā）展，許多新產品的（de）形狀采用了（le）特殊曲（qǔ）線，如橢圓、雙曲線和高斯曲線等（děng），而如何加工這些特（tè）殊曲線就成了機加人員的新課題（tí）。

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

但（dàn）是這種方法對於編程者要求較（jiào）高，這是因為宏程序的編製要求程序員不僅具有豐富的數學知識，還要熟悉數控（kòng）車（chē）床的編程指令，對於宏程序更應是了如指（zhǐ）掌。

宏（hóng）程序（xù）分（fèn）為A類和B類兩種：A類宏程序通常采（cǎi）用H代碼編製，B類宏（hóng）程序通常用賦值語句和數學公（gōng）式進行編製，易為大家接受，FANUC0i型數控係統（tǒng）的宏程序就是（shì）B類。

▽長按愛心，添加小編，技術交流▽

一、FANUC0i型數（shù）控係統（tǒng）宏程序

在FANUC0i型數控係統中變量分為4種類型（xíng），即空變（biàn）量、局部變（biàn）量、公共變量和係統變量。空變量的變量號為（wéi）#0，該變量總為空，沒（méi）有值能賦給該變量;局部變量的變量號為#1～#33，該類變量隻能用於在宏程序中存儲數據，當斷（duàn）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，公共變量在不同的宏（hóng）程序中的意義相同。當斷電時，變量（liàng）#100～#199初始化為（wéi）空，變量#500～#999中的數據保存，即使斷電也不丟失。係統變量的變量號為#1000～，係統變量用於讀和（hé）寫CNC的各種數據，例如刀具的當前（qián）位置（zhì）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（biàn）量，在引（yǐn）用變量，特別是公共變（biàn）量時，為消除（chú）變量內原有數（shù）據的影響，一定要給變量重新賦值後再（zài）引用。

宏程序是用（yòng）戶實現（xiàn）機床功能擴展的一（yī）種方（fāng）法。在宏程序中可以使（shǐ）用變量，給變量賦值，變量間（jiān）可進（jìn）行運算和程序跳轉。此外，宏程序還提供了循環語句、分（fèn）支語句和子程序調用語句，一（yī）層宏循環裏還可以嵌套多層循環。所以可以應用宏程（chéng）序（xù）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（tí）高（gāo）加（jiā）工效率，充分（fèn）發（fā）揮數（shù）控機床的作用。

二、高斯曲線（xiàn）的方程（chéng）

高斯曲線在直角坐標係下的方程是

，其中x是自變量，y是因變量。但此方（fāng）程我們還不（bú）能直接應用於數（shù）控車床，因為在數控（kòng）車（chē）床上，坐標係（xì）是這樣規

定的：Z軸與主軸軸線平行，正方向是（shì）遠離工件方向，X軸與主軸軸線垂直（zhí），正方向是（shì）遠離主軸軸線方（fāng）向。因此我們需要（yào）把直角坐標係（xì）的方程轉（zhuǎn）換為數控車床坐標（biāo）係下的方程，同時數控（kòng）車床不（bú）能識別指數函數和（hé）平（píng）方等數學（xué）符號（hào），這就需要用宏程序中的算術和邏輯運算符號替換（huàn）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（rú）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（gōng）特殊曲線的方法

數控車床可通過G01、G02等G代碼直接加工直線、圓弧，但並沒有（yǒu）專門的G代碼（mǎ）來加工橢（tuǒ）圓（yuán）、雙曲線和高斯曲線等特殊曲線。在加工此類曲線時一般（bān）采用直線逼近法，即在Z方向上依（yī）次遞減或遞增，以0.05mm～0.5mm為一（yī）個步距，每遞減或遞增一個步距得到一個Z值。然後，通過（guò）曲線方程計算求出對應的X值，再將（jiāng）刀具直線插補至計算得出的(X，Z)值所確（què）定的點，依次插補便可完成特殊曲線（xiàn）的加工。

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

同時宏程序與自動編程比較具有運算速度快、加工效率高（gāo）、加工精度高（gāo）以及短小精悍等優點（diǎn）。