CNC數控車床高斯曲（qǔ）線加（jiā）工

CNC車（chē）床高斯曲線加工

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

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

但是（shì）這種方法對於（yú）編程者要求較高，這是因為宏程序的編（biān）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（de）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類宏程序通（tōng）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，易為大家接（jiē）受，FANUC0i型數控係統的（de）宏程序就是B類。

▽長（zhǎng）按愛心，添加小（xiǎo）編，技術交流▽

一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型（xíng）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（hào）為#0，該變量總為空，沒有值能賦給該變量;局部變量的（de）變量號為#1～#33，該類變量（liàng）隻能用於（yú）在宏程序（xù）中存儲數據，當斷電時局部（bù）變（biàn）量初始化（huà）為空（kōng），調用（yòng）宏程（chéng）序時，給局部變量賦值。公共變量的變量號為#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（huà）為空，變量#500～#999中的（de）數據保存，即使斷電也不丟失（shī）。係統變量的變量號為#1000～，係統變量用於（yú）讀和寫CNC的各種數據，例如刀具的當前位置和刀具補償值等。我們在編寫宏程（chéng）序時可以（yǐ）引用局部變量和公共變量（liàng），在（zài）引用變量，特別是公（gōng）共變量時，為消除（chú）變量內原有數據的影（yǐng）響，一（yī）定要給變量重新賦（fù）值後再（zài）引用。

宏（hóng）程序是用戶實現機床（chuáng）功能擴展的一種方法。在宏程序中可以使用變量（liàng），給變量賦（fù）值，變量間可進行運算和程序（xù）跳轉。此外，宏程序（xù）還提供了循環（huán）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（xún）環。所以可以應用宏程序指令（lìng）編製出簡（jiǎn）潔合理的小容量加工程序，擴展數（shù）控機床功能，提高（gāo）加工效率，充分發揮數控機床的（de）作用（yòng）。

二、高斯曲線（xiàn）的方程

高（gāo）斯曲線在直角坐標（biāo）係下的（de）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（jiē）應用於數控車床，因為在數控車床上，坐標係是這樣規

定的：Z軸與主軸軸線平行（háng），正方向是遠離工件方向，X軸與主軸軸線（xiàn）垂直，正方向是遠離主（zhǔ）軸軸（zhóu）線方向。因此我們需要把直角坐標係的方程轉換為數控（kòng）車床坐（zuò）標係下（xià）的方程，同時數控車床不能（néng）識別指數函數和平方等數學（xué）符號（hào），這就需要用宏程序中的算術和（hé）邏輯（jí）運算符號替換其中的數（shù）學符號，變成數控車床（chuáng）可識別的公式。

經變換後高斯曲線（xiàn）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（tè）殊曲（qǔ）線的方法

數控車（chē）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、雙曲線和高斯曲線等特（tè）殊曲線。在加工此類曲線（xiàn）時一（yī）般采用直線逼近法，即在（zài）Z方向上依次遞減或遞增，以0.05mm～0.5mm為一個步距，每遞減或遞增一個步距得到一個Z值。然後，通過（guò）曲線（xiàn）方程計算求出對應的X值，再將刀具直線插補至計算（suàn）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工。

雖然隨著CAD/CAM軟（ruǎn）件（jiàn）的應用，手工編程、宏程序應用空間日趨縮小，但是在某些情況下PC機（jī）也無能為力，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（xù）與自動編程比較具有運算速度快、加工效率（lǜ）高、加（jiā）工精度高以及短小精悍等優點。