​CNC數控車床高斯曲（qǔ）線加工

CNC車床（chuáng）高斯曲線加工

隨著新產品研製的發展，許多新產品的形（xíng）狀采用了特殊曲線，如橢圓、雙曲線（xiàn）和（hé）高斯曲（qǔ）線等，而如何加工這些特殊曲線（xiàn）就成了機加人員的（de）新課題。

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

但是這種方法對（duì）於編程者要求較高，這是因為宏程序的編製要求程序員不僅具有豐富的數學（xué）知識，還要熟悉數控車床的編程指令，對於宏程序（xù）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（xù）通常采用H代碼編製，B類宏程序通常用賦值語句和數學公式進行編製，易（yì）為（wéi）大家接受（shòu），FANUC0i型數控係統的宏程序就是B類。

▽長按（àn）愛心，添加（jiā）小編（biān），技術交（jiāo）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、局部變量、公共變量和係統變量。空變量的變量號為#0，該（gāi）變量總為空，沒有（yǒu）值能賦給該變量;局部變（biàn）量（liàng）的變量號為（wéi）#1～#33，該類變量隻能用於（yú）在宏（hóng）程序中存儲數據，當斷電時局部變量初始化為空，調用宏程序（xù）時，給局部變量賦值。公共變量的變量（liàng）號為#100～#199、#500～#999，公共變量在不同的宏程序中的意義相同。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（diū）失。係統變量的變量號為#1000～，係統變量用於讀和寫CNC的各（gè）種數據，例如刀具的當前位置和刀（dāo）具補償值等。我們在編寫宏程序時可以（yǐ）引（yǐn）用局部變量和公共變量，在引用變（biàn）量，特別是公共變量時，為（wéi）消除變量（liàng）內原有數據（jù）的影（yǐng）響，一定要（yào）給變量重新賦值後再引用。

宏程序是（shì）用戶實現機床功能擴展的一種方法。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序跳轉。此外，宏程序還提供了循環語（yǔ）句（jù）、分（fèn）支（zhī）語句（jù）和子（zǐ）程序調用語句，一層宏（hóng）循環裏還可以嵌套多層循環。所（suǒ）以可以應用宏程序指令編製出簡潔合理的小容量加工程（chéng）序，擴展數控機床功能，提高加工（gōng）效率，充分發揮數控機床的作用。

二、高斯曲線的方程

高斯曲線在（zài）直角坐標係下的方程是

，其中x是自變量（liàng），y是因變量。但（dàn）此方程我們還不能直接（jiē）應用於數控車床，因為在數控車床（chuáng）上，坐標係是這樣規

定的：Z軸與主軸軸線平（píng）行，正方向是遠離工件方向（xiàng），X軸（zhóu）與主軸軸線垂直，正方向是遠（yuǎn）離主軸軸線方向。因此我們需要把直角坐標係的（de）方程轉換為數控車床坐（zuò）標係下的（de）方（fāng）程（chéng），同（tóng）時數控車床不（bú）能（néng）識（shí）別（bié）指數（shù）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換其中的數學符號，變成（chéng）數控車床可識別的公（gōng）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（shù）控車床加工特殊曲線的方法

數控車床可通過G01、G02等G代碼直接加工直線、圓弧，但並沒有專門的G代碼來加工橢圓、雙（shuāng）曲線和高斯曲線等特殊曲線（xiàn）。在加工（gōng）此類曲線時一般采用（yòng）直線（xiàn）逼近法，即在Z方向上依次遞減或遞（dì）增，以0.05mm～0.5mm為一個（gè）步距（jù），每遞減或遞（dì）增一個步距得到一個Z值。然（rán）後，通過曲（qǔ）線方程計算求出對應的X值，再將（jiāng）刀具直線（xiàn）插補至計算得出的(X，Z)值所確定的點，依次（cì）插補便可完成特殊曲線的加（jiā）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，但（dàn）是在（zài）某些（xiē）情況下PC機也無能為（wéi）力（lì），這就要求（qiú）我們深挖手工編程，發揮數控機床潛力。

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