CNC數控（kòng）車床高斯曲線（xiàn）加工

CNC車床高斯曲線加工（gōng）

隨著（zhe）新產品研製的發展，許（xǔ）多（duō）新產品的（de）形狀采（cǎi）用了特殊曲線，如橢圓、雙曲線和高斯曲線等，而如何加工這些特殊曲線就（jiù）成了機加人員（yuán）的新課題。

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

但是這種方（fāng）法對於編程者要求較高，這是因為（wéi）宏程序的編製要求程序員不僅具有豐富的數學知識，還要熟悉數控車床的編程指令，對於宏程序更（gèng）應是了如指掌。

宏（hóng）程序分為A類和B類兩種：A類宏程序通常采用H代碼編製，B類宏程序通常用賦（fù）值語句和數學公式（shì）進行編製，易為大家接受，FANUC0i型數控係統的（de）宏程序（xù）就是B類。

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一、FANUC0i型（xíng）數控係統宏程序

在FANUC0i型（xíng）數控係統中變量分為（wéi）4種類型，即（jí）空變量、局部變量、公共變量和係統變量。空（kōng）變量的變量號為（wéi）#0，該變量總（zǒng）為空，沒有值（zhí）能賦給該變量;局部（bù）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，當斷電時局部變（biàn）量（liàng）初始化為空，調用宏程序時，給局部變量賦值。公共變量的（de）變量號為#100～#199、#500～#999，公共變量（liàng）在不同的宏程序中的（de）意義相同。當斷電時，變量#100～#199初始化為空（kōng），變量#500～#999中（zhōng）的數據（jù）保存，即使斷電也不丟失。係統變量的變量號（hào）為#1000～，係統變量用於讀和寫CNC的各種（zhǒng）數（shù）據，例（lì）如刀具（jù）的當前位置和刀具補償（cháng）值等。我們在（zài）編寫宏程序時可以引用（yòng）局部變量和公共變量，在引用變量，特別是公共變量時，為（wéi）消除變量內原有數（shù）據的影響，一定要給變量重新（xīn）賦值後再引用。

宏程序是用戶實現機（jī）床功能擴展（zhǎn）的一（yī）種方法。在宏程序中可以使用變量，給變量賦值，變量間可進行運算和程（chéng）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，一層宏循環裏還可以嵌套多層循環。所以可以應用宏（hóng）程序指令編製出簡（jiǎn）潔合理的小容量加工程序，擴展數控機床功（gōng）能，提高加工效率，充分發揮數控機床的作用。

二、高斯（sī）曲線的方程

高斯（sī）曲（qǔ）線在直角坐標（biāo）係下的方（fāng）程是

，其（qí）中（zhōng）x是自（zì）變量，y是因變量。但此方程我們還不能直接應用於數控（kòng）車床，因為在數控車床（chuáng）上（shàng），坐標係（xì）是這樣規

定的：Z軸與主軸軸線平（píng）行，正方向是遠離工件方（fāng）向，X軸與（yǔ）主軸軸線垂直，正方向是（shì）遠離主軸軸線方向（xiàng）。因（yīn）此我們需要把直（zhí）角坐標係的方程轉換為數控車（chē）床（chuáng）坐標係下（xià）的方程，同時數控車床不能識別（bié）指數函數和平方等數學符號，這就需要用宏程序中的算術和邏輯運算符號替（tì）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（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（tè）殊曲線（xiàn）的方法

數控車床（chuáng）可通過（guò）G01、G02等G代碼直接加（jiā）工直線、圓弧，但並沒有專門的G代碼來加工（gōng）橢（tuǒ）圓、雙曲線和高斯曲線（xiàn）等特殊曲線（xiàn）。在加工此類曲線時一般采用直線逼近法，即在Z方（fāng）向上依次遞減或遞（dì）增，以0.05mm～0.5mm為一個步距，每（měi）遞減或遞增一個步距得到一個Z值。然（rán）後（hòu），通過（guò）曲（qǔ）線方程計算求出對應的X值（zhí），再將刀具直線插補（bǔ）至計算（suàn）得出的(X，Z)值所確定的點，依（yī）次插補（bǔ）便可完成特殊曲線的加工（gōng）。

雖然隨著CAD/CAM軟件的應用，手工（gōng）編程、宏程序應用（yòng）空（kōng）間日趨縮（suō）小，但是在某些情況下PC機也無能（néng）為（wéi）力，這就要求我們深挖手工編程，發揮數控機床潛力。

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