CNC數控車床高斯曲線加工

CNC車床高斯曲線（xiàn）加工

隨著新產品研（yán）製的發展，許多新產品的形狀采用了特殊曲線，如橢圓、雙曲線和高（gāo）斯曲線等，而如何加工這些特殊曲線就（jiù）成了機加人員的新課題。

從多（duō）年的實踐來看，采用宏程序（xù）編程，然後在數控車床上車削是較為簡（jiǎn）單、經濟和方便的一（yī）種方法。

但（dàn）是這種方法對於編程者要求較高，這是因為宏（hóng）程序的編製要求程序員不僅具（jù）有豐富的數學知識，還要熟悉數控車床的編（biān）程指令，對（duì）於宏程序（xù）更應是了如（rú）指掌。

宏程序分（fèn）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（hóng）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（de）宏程序就是B類（lèi）。

▽長（zhǎng）按愛心，添加小編，技術交流▽

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（gòng）變量和（hé）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（gěi）該變量;局部變量的變（biàn）量（liàng）號為#1～#33，該類變量隻能用於在宏程序中存儲數據，當斷電時局部變量初始化為空，調（diào）用宏程序時（shí），給局部變量賦（fù）值。公共變量的變量號為#100～#199、#500～#999，公共變量在不同的（de）宏程序中的意義相同。當斷電時，變量#100～#199初始化（huà）為空，變量#500～#999中的數據保存，即使斷（duàn）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（wèi）置和刀具補償值等。我們在編寫宏程序（xù）時（shí）可以引（yǐn）用局部（bù）變（biàn）量和公共（gòng）變量，在引用變量（liàng），特別是公共變量時，為消除變量內原有數據的影響，一定要給變量重新（xīn）賦值後再引（yǐn）用。

宏程序是用戶實現（xiàn）機（jī）床功（gōng）能擴展的（de）一種方（fāng）法。在宏程序中可以使用變量，給變量賦（fù）值，變量間可進（jìn）行運算和程序（xù）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，一層宏循環裏還可以嵌套（tào）多（duō）層循環。所以可以應用宏程（chéng）序指（zhǐ）令編製出（chū）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是自變量，y是（shì）因變量。但此方程我們還不（bú）能直接應用於數控車床，因為在數控車床上，坐標係（xì）是這樣規（guī）

定的：Z軸與主軸（zhóu）軸線平行，正方向是遠離（lí）工件方向，X軸與（yǔ）主軸軸線垂直，正方向（xiàng）是遠離主軸（zhóu）軸線方向。因此（cǐ）我們需要把直角坐標係（xì）的（de）方程轉換為數控車床坐標係下的方程，同時數控（kòng）車床不能識別指數函（hán）數（shù）和平方等數學符（fú）號，這就需要用宏程序中（zhōng）的算術和邏輯運算符號替換其中的數學符號，變成數控車床可（kě）識別的公式。

經變（biàn）換後高斯曲線在數控坐標下（xià）的（de）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（kòng）車床加工特殊曲線的方法

數控車床可（kě）通過G01、G02等G代碼直接加工直線、圓弧，但並沒有專（zhuān）門的G代（dài）碼來加工（gōng）橢圓、雙曲線和高斯（sī）曲（qǔ）線（xiàn）等特殊曲線。在（zài）加（jiā）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為一個步距，每遞減或（huò）遞增一個步距得到一個Z值。然後，通過曲線方程計算求出對應的X值，再將（jiāng）刀具直線插補至計算得出的(X，Z)值所確定的點（diǎn），依次插補便可完成特殊曲線的（de）加工。

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

同時宏程序與自（zì）動（dòng）編程比較（jiào）具有運算速（sù）度（dù）快、加工效率高（gāo）、加工精度高以（yǐ）及短小精悍等優點。