​CNC數控車床高斯曲（qǔ）線加工

CNC車床高斯曲（qǔ）線加工

隨著（zhe）新產品研製的發展（zhǎn），許多新產品的形狀采用（yòng）了特殊曲線，如橢圓、雙曲線和高斯曲線等，而如何加工這些特（tè）殊曲（qǔ）線（xiàn）就成了機加人員的新課題。

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

但是（shì）這種方法對於編程者（zhě）要求較（jiào）高，這是因為宏程序的編製要求（qiú）程序員不僅具有豐富的（de）數學知識，還（hái）要熟悉數（shù）控（kòng）車床的編程指令，對於（yú）宏程序更（gèng）應是了如指（zhǐ）掌（zhǎng）。

宏程序分為A類和B類（lèi）兩種（zhǒng）：A類宏程序通常（cháng）采用H代碼（mǎ）編製，B類宏程序通常用賦（fù）值語句和數學公式進行編製，易（yì）為大家（jiā）接受，FANUC0i型數控係統的宏程序就是B類。

▽長按愛心，添加小編，技術交流（liú）▽

一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型數控係統中變量分為（wéi）4種類型，即空變量（liàng）、局部變量、公共變量和係統變量。空變量的變（biàn）量號為（wéi）#0，該（gāi）變量總為空，沒有值能賦給該變量;局部變量的變（biàn）量號為#1～#33，該類變（biàn）量隻能用於在宏程序中存儲數據，當斷電（diàn）時局部變量初始化為空，調用宏（hóng）程序時，給（gěi）局部變量賦值。公共變量的變量（liàng）號為#100～#199、#500～#999，公共變量（liàng）在不同的（de）宏程序中（zhōng）的意（yì）義相同。當斷電時，變量#100～#199初始化（huà）為（wéi）空，變量#500～#999中的數據保存，即使（shǐ）斷電也不丟（diū）失（shī）。係統變量的（de）變量號為#1000～，係統變量（liàng）用於讀和寫CNC的各種數據（jù），例如刀具的當前位置和刀具補償值等。我（wǒ）們在（zài）編寫宏程序時可以引用局部變量和公共變量，在引用變量（liàng），特別是公共變量時，為（wéi）消（xiāo）除變量內原有數（shù）據的影響，一（yī）定要給變量重新賦值後再引用。

宏（hóng）程序是用戶（hù）實現機床功能擴展的一種方法。在宏程（chéng）序中可以使用變量，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（xù）還（hái）提供了循環語句、分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。所以可以應用宏程序指令編製出簡潔合理的小容量加工程序，擴展數（shù）控機床功能，提高（gāo）加工效率（lǜ），充分（fèn）發揮數控機床的作用。

二、高斯曲線的（de）方程

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。但此方程我們還不能直接應用於數控車床，因（yīn）為（wéi）在數控車（chē）床上，坐標係是這樣規

定（dìng）的：Z軸與主（zhǔ）軸軸線平行，正（zhèng）方向是遠離工件方向，X軸與主軸軸線垂直，正方向是遠離主（zhǔ）軸軸線方向。因此我們需要把直角（jiǎo）坐標係的（de）方程轉換為（wéi）數控車床（chuáng）坐標係下的方程，同時數控車床不能識別指數函數和平（píng）方等數學符號（hào），這（zhè）就需要用宏程（chéng）序中的算術（shù）和邏輯（jí）運算符號替換其中的數學符號，變成數（shù）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（fāng）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、數控車床加工特殊曲線的（de）方（fāng）法

數控（kòng）車床可通過G01、G02等（děng）G代碼直接加工直線（xiàn）、圓弧，但並沒有專門的G代碼來加（jiā）工橢圓、雙曲線和高斯曲線（xiàn）等特（tè）殊曲線。在加工此類曲線時一般采用直（zhí）線逼（bī）近法（fǎ），即在Z方向上依次遞減（jiǎn）或遞增（zēng），以0.05mm～0.5mm為一個步距，每遞減或遞增一個步距得到（dào）一個Z值。然後，通過（guò）曲線方程計算求出對應的（de）X值，再將刀具直線插補至計算得出的(X，Z)值（zhí）所確定的點（diǎn），依次插補便可完成特殊曲（qǔ）線的加工。

雖然隨著CAD/CAM軟件的應用，手工編程、宏程序應用空（kōng）間日趨縮小，但是在某些情況下PC機也無（wú）能（néng）為力，這就要求我們深挖手工編程，發揮數控機床潛力。

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