CNC數控車床高斯曲（qǔ）線加工

CNC車床高斯曲線加工

隨著新（xīn）產品研製的發展，許多新（xīn）產品（pǐn）的形狀采用了特殊曲線，如橢圓、雙曲（qǔ）線和高斯曲線（xiàn）等，而如（rú）何加工（gōng）這些特殊曲線就（jiù）成了機加人員（yuán）的新課題。

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

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

宏程序分為A類和B類兩種（zhǒng）：A類宏（hóng）程序通常采用H代碼（mǎ）編製，B類宏程序通常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（zhǎng）按（àn）愛心，添加小編，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（zhǒng）類型，即空變量、局部變量、公共變量和係統變量。空（kōng）變量的變量號（hào）為（wéi）#0，該變量（liàng）總為空，沒有值能賦給該變量;局部變量的變量號為（wéi）#1～#33，該類變量隻能用於在宏程序中存儲（chǔ）數（shù）據，當斷（duàn）電時局部變量初始（shǐ）化為（wéi）空，調（diào）用宏程序時，給局部（bù）變量（liàng）賦值。公共變量的變量號為#100～#199、#500～#999，公（gōng）共變量在不（bú）同的宏程序中的意義相同。當斷電時，變量（liàng）#100～#199初始化為空，變量（liàng）#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～，係統變量用於讀和寫CNC的各種數據，例如刀具的當前（qián）位置（zhì）和（hé）刀具補償值等。我們在（zài）編寫宏程序時可以引用局部變量和公（gōng）共變量，在引（yǐn）用變量，特別是公共變量時，為消除變量內（nèi）原有數據的影響，一定要給變量重新賦值後再引用。

宏程（chéng）序是用（yòng）戶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（biàn）量賦值，變量間可進行（háng）運算（suàn）和（hé）程序跳轉。此外，宏（hóng）程序還提供了循環語句、分支語句和子程序調用語句，一層宏循（xún）環裏還可以嵌套多層循環。所以可（kě）以應用（yòng）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，提高加工效率，充分發揮數控機床的作用。

二、高斯曲線的方程

高斯曲線在直角坐標係下的方程是

，其中x是自變（biàn）量，y是因變量。但此方程我們還不能直接應（yīng）用於數控車床，因（yīn）為（wéi）在數控車床上，坐標係是這樣規

定的：Z軸與主軸軸線平行，正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（fāng）向。因此我們需要把直角坐標係的方程（chéng）轉（zhuǎn）換為數控車床坐標係下的方程，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（xū）要用宏程序中的算術和邏輯運算（suàn）符號替換其中的數學符號，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（lái）加工橢圓、雙（shuāng）曲線和高斯曲線等特殊（shū）曲線。在加工此類曲線時一般采用直線逼近法（fǎ），即（jí）在Z方向（xiàng）上依次遞減或遞增，以0.05mm～0.5mm為（wéi）一個步距（jù），每遞減或遞增一（yī）個步（bù）距得到一個（gè）Z值。然後，通過曲（qǔ）線方程計算（suàn）求出對應（yīng）的X值，再將刀（dāo）具直線（xiàn）插補至計算得出的(X，Z)值所確定的點，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（yīng）用，手工編程、宏（hóng）程序應用空間日趨縮小，但（dàn）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（huī）數控機床潛力。

同時宏程序與自（zì）動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（duǎn）小精悍（hàn）等優點。