CNC數控車（chē）床高斯曲線加工

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（le）特殊曲線，如橢圓、雙曲線和高斯曲線等，而如何（hé）加工這些特殊曲線就成了機加人員（yuán）的新課（kè）題（tí）。

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

但是（shì）這種方法對於編程者要求較（jiào）高，這是因為（wéi）宏程序的編製要求程序員不僅具（jù）有豐富的數（shù）學知識，還要熟悉數控車床的編程指令，對於宏程序更應是了如指（zhǐ）掌。

宏程序分為A類和B類兩種：A類宏程序（xù）通常（cháng）采（cǎi）用H代碼編製（zhì），B類宏程（chéng）序通（tōng）常用賦值語句和數學公式進行編製，易為大家接受，FANUC0i型數控係統的宏（hóng）程序（xù）就（jiù）是B類（lèi）。

▽長按愛心，添加小編，技術交流（liú）▽

一、FANUC0i型數控係統（tǒng）宏程序

在FANUC0i型數控係（xì）統（tǒng）中變（biàn）量分（fèn）為4種類型，即空變量、局部變（biàn）量、公共變量和係統變量（liàng）。空變量的（de）變量號為#0，該變量總為空（kōng），沒有值能賦（fù）給該變（biàn）量;局（jú）部變量的變量（liàng）號為#1～#33，該（gāi）類變量隻能用於在宏程序中存儲數據，當斷電（diàn）時局部變量初始化為（wéi）空，調（diào）用宏程序時，給局部變量賦（fù）值。公共變量的變量號為#100～#199、#500～#999，公共（gòng）變量（liàng）在（zài）不同的宏程序中的意義（yì）相同。當斷電時，變量#100～#199初始化為空，變量#500～#999中的數據保存，即使斷電也不丟（diū）失。係統變量的變量（liàng）號為#1000～，係統變量用於讀和寫CNC的（de）各種數據，例如刀具的當前位置和刀具補（bǔ）償值（zhí）等。我們（men）在編寫宏程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（gòng）變量（liàng）時，為消除變量內原有數據的（de）影（yǐng）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功能擴（kuò）展的一種方法。在宏程序中可以使（shǐ）用變量，給變量賦值，變量間可進（jìn）行運（yùn）算和程序跳轉。此外，宏程序還提供了循環語（yǔ）句（jù）、分支語句和子程序調用語句，一層宏循環裏還（hái）可以嵌套多層循（xún）環（huán）。所以可以應用宏程序指令編（biān）製出簡潔合理的小容量加工程序，擴展數控機床功能，提（tí）高加工效率，充分發揮數控機床的作用。

二、高（gāo）斯曲線的方程

高斯曲線在直角坐標係下的方程（chéng）是

，其中x是自變量，y是因變量。但此方程我們還（hái）不能直接應用於數控車床，因為（wéi）在數控車（chē）床上，坐標係是這樣規（guī）

定的：Z軸與主軸軸線平行（háng），正方向是遠離工件方向，X軸與主軸軸線垂直（zhí），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（huàn）為數控車床（chuáng）坐標係下的方程，同時（shí）數控車床不能識（shí）別（bié）指數函數和平方等數學符號，這就需要用宏程序中的算術（shù）和邏輯運算符號替換其中的數學符號，變成數控（kòng）車床可（kě）識別的公式。

經變換後高斯曲線在數控坐標（biāo）下的方（fāng）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（fǎ）

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（mén）的（de）G代碼（mǎ）來加工橢圓、雙（shuāng）曲線和高斯曲線等特殊曲線。在加（jiā）工此類曲線時一般采用（yòng）直線逼近（jìn）法，即在Z方（fāng）向（xiàng）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，通過曲線方程計算求出對應的X值，再（zài）將刀具直線插補至計（jì）算（suàn）得出的(X，Z)值所確定的點（diǎn），依次插補便可完（wán）成特殊曲（qǔ）線的加工。

雖然隨（suí）著CAD/CAM軟件的應（yīng）用，手工編程、宏程序（xù）應用空間日趨（qū）縮小，但是在某些情況（kuàng）下PC機也無能為力（lì），這就要求我們深挖手工編程，發揮數控機床潛力。

同時宏程序與自動編程比（bǐ）較具有運算速度快、加（jiā）工（gōng）效率高、加工精度高以及短小精悍等優點。