CNC數控（kòng）車床高（gāo）斯曲線（xiàn）加工

CNC車床高（gāo）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、雙曲線和高斯曲（qǔ）線（xiàn）等，而如何加工這些特殊曲線（xiàn）就成了機加人員的新課題。

從多年的實踐來看，采用宏程序編（biān）程，然後在數控車床上車削是（shì）較為（wéi）簡單、經濟和（hé）方便的一種方（fāng）法。

但是這種方（fāng）法對（duì）於編程者要求（qiú）較高，這是（shì）因為宏程（chéng）序的編製要求程序員不僅具有（yǒu）豐富的數學知識，還要熟悉數（shù）控車床的編（biān）程指令，對於宏程（chéng）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（xù）通常采（cǎi）用（yòng）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（zhì），易為大家接受，FANUC0i型數控係統的宏程序（xù）就是B類（lèi）。

▽長按愛心，添加（jiā）小編，技術交（jiāo）流（liú）▽

一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型數控（kòng）係統中變量分（fèn）為4種類型，即空（kōng）變量、局部變量、公（gōng）共變量和係統變量。空變量的（de）變量號為#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，該類變量隻能用於在宏程序中存儲數據，當斷電時局部變量（liàng）初始化（huà）為（wéi）空，調用宏（hóng）程序時，給局部變量賦（fù）值。公共變量的變（biàn）量號為#100～#199、#500～#999，公共變（biàn）量在（zài）不同的宏程序中的（de）意義相同。當斷電時（shí），變量#100～#199初始化為空，變（biàn）量#500～#999中的數據保存（cún），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（rú）刀具（jù）的（de）當前位置和刀具補償值等。我們在編寫宏程序時可以引用（yòng）局部變量和公共變量，在引用變量，特別是公共變量時，為消除變量內原有數據的（de）影響（xiǎng），一定要給變量重新賦值後再引用。

宏程序是用戶實現機床功能擴展的一種方法。在宏（hóng）程序（xù）中可以使用變量，給變量賦值，變量間可進行運算和程序跳（tiào）轉。此外，宏程序還提（tí）供了循環語句、分支語（yǔ）句和子程序（xù）調用語句，一層宏循（xún）環裏還可以嵌（qiàn）套（tào）多層循環。所（suǒ）以可以應用宏程序指（zhǐ）令編製出簡潔合理的小容量加工（gōng）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（jiǎo）坐標係下（xià）的方程是

，其中x是自變量，y是因變量。但此方程（chéng）我們還不能直（zhí）接應（yīng）用於數控車床，因（yīn）為在數控車床上（shàng），坐標係是這樣規（guī）

定（dìng）的：Z軸與主軸軸線平行，正方（fāng）向是遠離工件方向，X軸（zhóu）與主軸軸線（xiàn）垂直（zhí），正方向是遠離（lí）主軸軸（zhóu）線方向（xiàng）。因此我們需要把直角坐標係的方（fāng）程轉換為數控車床坐標係下的方程，同（tóng）時數控車床不能識（shí）別指數（shù）函數和平方等數學符號，這就需要用宏程序中的算術和（hé）邏輯運算符號替換（huàn）其中（zhōng）的數學符號（hào），變成數（shù）控車床可識別的公式。

經（jīng）變換後高斯曲線在數控坐標（biāo）下的方程如下（xià）。

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（shù）控車床加工（gōng）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（huò）遞增，以0.05mm～0.5mm為一個步距，每遞減或遞增（zēng）一個步（bù）距得到（dào）一個（gè）Z值。然後，通過（guò）曲線方程計算求出對應的X值，再（zài）將刀具直線插補至（zhì）計（jì）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軟件的應用，手工編程、宏程序應用空（kōng）間日趨縮小，但是在某些情況下PC機也無能為力，這就（jiù）要求我們深挖手工編程，發揮數控機床潛力。

同時宏程（chéng）序與自動編程比較具有運（yùn）算速度快、加工效率高、加工精度高以及短小精悍等優點。