​CNC數控車床高（gāo）斯曲（qǔ）線加工

CNC車床（chuáng）高斯曲線加工

隨著（zhe）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、雙曲線和高斯曲線（xiàn）等，而如何加工這些（xiē）特殊曲線就（jiù）成了機加人員的新課題。

從多年的實踐來看，采（cǎi）用宏程序編程（chéng），然後在數控車床上車削是較（jiào）為簡（jiǎn）單、經濟（jì）和方便的一種方法。

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

宏程序分（fèn）為A類和B類兩種：A類（lèi）宏程（chéng）序通常采用H代碼編製，B類宏程序通常用賦值語句和數學（xué）公式進行編（biān）製，易為大家接（jiē）受，FANUC0i型數控係統的宏程序就是B類。

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一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型數控（kòng）係統中變量（liàng）分為4種類型，即（jí）空變量、局部變量、公共變量和係統變量。空（kōng）變量的變量號為#0，該變量總為空，沒有值能賦給（gěi）該變量;局部變量的變量號為#1～#33，該（gāi）類變量隻能（néng）用於在宏程序中存儲數據，當斷電時（shí）局部變量初始化為空，調用（yòng）宏程（chéng）序時，給局部（bù）變量賦值。公共（gòng）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初始化為空，變量#500～#999中（zhōng）的數據保存，即使斷電也（yě）不丟失。係統變量的變（biàn）量號為#1000～，係統變量用（yòng）於讀和寫CNC的各種數據，例（lì）如刀具的當前位置和刀具（jù）補償值等。我們在編寫宏程（chéng）序時可以引用局部變量和公共變量，在引用變量，特別是公共變量時，為消除變量（liàng）內原有數據的影響，一定要給變量重新賦值後（hòu）再引用。

宏程序是用戶實現機（jī）床功能擴（kuò）展（zhǎn）的一種方法。在宏程序中可以使用變量（liàng），給變量賦值，變量間可進行（háng）運算和（hé）程序跳轉（zhuǎn）。此外，宏（hóng）程序還提供（gòng）了循環語句（jù）、分支語句（jù）和子程序調用語句，一（yī）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（chū）簡潔合理的小容量加工程序，擴展數（shù）控機床功能，提高加工效率，充分（fèn）發揮數控機床的作用。

二、高斯曲（qǔ）線的方程

高（gāo）斯曲線在直角坐標係下的方程是

，其中（zhōng）x是（shì）自變量，y是因變量（liàng）。但此方程我（wǒ）們還不能直接應用於數控車床，因為在數控車床（chuáng）上，坐標（biāo）係是這樣規

定（dìng）的（de）：Z軸與主軸（zhóu）軸線（xiàn）平行，正方向是遠離工件方向，X軸與主軸軸線（xiàn）垂直，正方向是遠離主軸軸線方向。因此我們需（xū）要把直角坐標係的方程轉換為數控車床（chuáng）坐（zuò）標（biāo）係下的方程，同時數控車床不能識（shí）別（bié）指數函數和平方等數學（xué）符（fú）號，這就需要用宏程序中的算術和邏輯（jí）運算符號替換其中的數學符號，變成數控車床可識別的公（gōng）式。

經變換後高斯曲線在數（shù）控坐（zuò）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（jiā）工特殊曲（qǔ）線的方法

數控車床可（kě）通過（guò）G01、G02等G代碼直接（jiē）加工直線、圓弧，但並沒有專門的G代碼（mǎ）來加工（gōng）橢圓、雙曲線和高斯曲（qǔ）線等特殊曲線。在加工此類曲線（xiàn）時一般采用直線逼近法，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）曲線方程計算求出（chū）對應的X值，再將刀具直線插補至計算得出的(X，Z)值（zhí）所確定的點，依次插補便可完成特殊曲線的加工（gōng）。

雖然隨著CAD/CAM軟件的應用，手工編程（chéng）、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（yào）求我們深挖手工編程，發揮數控（kòng）機（jī）床潛力。

同時宏程序與（yǔ）自動（dòng）編程比（bǐ）較（jiào）具有運算速度快、加工效率高、加工精（jīng）度高以及短小精悍等優點。