​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展，許多新產（chǎn）品的形狀采（cǎi）用了特殊曲線，如橢圓、雙曲線（xiàn）和高（gāo）斯曲線等，而如何加（jiā）工這（zhè）些特殊曲線就成（chéng）了機加（jiā）人員的新課（kè）題。

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

但是這（zhè）種方法對於（yú）編程者要求較高（gāo），這是因為宏程序的（de）編製要求程序（xù）員不僅具有豐富（fù）的數學知識，還要熟悉數控車床（chuáng）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：A類宏程序通常采用H代碼編製（zhì），B類宏程序（xù）通常用（yòng）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）按愛心，添加（jiā）小編，技術交流▽

一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型數控（kòng）係統中變量分為4種類型，即空變量、局部變量、公（gōng）共變量和係統變量。空變量的變量號（hào）為#0，該變量總為空，沒有值能賦給該變量;局部變量的變量號為#1～#33，該類變量隻能用於（yú）在宏程序中存儲數據，當斷電時局部變量初始化為空（kōng），調用宏程序時，給（gěi）局部變量賦值。公（gōng）共變量的變量號（hào）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（biàn）量#100～#199初始化為空，變量（liàng）#500～#999中的（de）數（shù）據保存（cún），即使斷電（diàn）也不丟失。係統（tǒng）變量的變量號為#1000～，係統變量用於讀和寫CNC的各種（zhǒng）數據，例（lì）如刀具的當前位（wèi）置和刀具補償值等。我們在編寫宏程（chéng）序（xù）時可以引用局部變量和公共變量（liàng），在引用變量，特別是公（gōng）共變量（liàng）時，為消（xiāo）除（chú）變量內原有數據的影響，一定要給變量重新賦值後再引用。

宏程序是用戶實現機床（chuáng）功能擴展（zhǎn）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（zhuǎn）。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（xiǎo）容量（liàng）加（jiā）工程序，擴展數控機床功能，提高加工效率，充分（fèn）發揮數控機床的作用。

二（èr）、高斯曲線的（de）方程（chéng）

高斯曲線在直角坐（zuò）標係（xì）下的方（fāng）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，因為在數（shù）控車（chē）床（chuáng）上，坐標係是這樣規

定的：Z軸與主軸軸線（xiàn）平行，正方向是遠離工件方向，X軸與主軸軸線垂直，正方（fāng）向是遠離主軸軸線方（fāng）向。因此我們需要把（bǎ）直角（jiǎo）坐（zuò）標係的方程轉換為數控車床坐標係下的（de）方程，同時數控車床不能識別指數函數和平方等數學符號，這就需要用宏程序中的（de）算術（shù）和邏輯運（yùn）算符號替換其（qí）中的數學符號，變成（chéng）數控車床可識別的公式。

經變換後高斯曲線在數（shù）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（chē）床加工特殊曲線的方法

數控車床可通過G01、G02等（děng）G代碼直接（jiē）加工直線、圓弧（hú），但並沒有專（zhuān）門的G代（dài）碼來加工橢圓、雙曲線和高斯曲線（xiàn）等特殊曲線。在加工此類曲線時一般采用直線逼近法，即在Z方向上依次遞減或遞增，以0.05mm～0.5mm為（wéi）一個步距，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（chéng）計（jì）算（suàn）求出對應的X值，再將刀具直線插補至計算得出的(X，Z)值所確定的點，依次（cì）插補便可完成（chéng）特殊曲線的加工。

四、編製加工高斯曲線的宏程序

現以一個簡單的零件為例，說明高斯曲線的宏程序編製（zhì）過程。如圖1所（suǒ）示，在Φ260mm的毛坯棒（bàng）料上加工一（yī）段長100mm的高斯曲線外輪廓。圖1是直角坐標係下的零件圖樣，圖2是數控（kòng）坐標（biāo）下的零件圖樣。

雖（suī）然隨著CAD/CAM軟件的（de）應用，手工編程、宏程（chéng）序應用空間日（rì）趨縮小，但是在某些情況下PC機也無能（néng）為力，這就要求我們深挖手工編（biān）程，發揮數控機床潛力（lì）。