​CNC數（shù）控（kòng）車床高斯曲線加工

CNC車（chē）床高斯曲（qǔ）線加工

隨著新產品研製的發展，許多新產品的（de）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（kè）題。

從多年的實踐來看，采用宏（hóng）程序編程，然（rán）後在數（shù）控（kòng）車床上車削是較為簡單、經濟和方便的一種方法。

但是這種方法對於編程者要求（qiú）較高，這是因（yīn）為宏程（chéng）序的編製要求程序（xù）員不僅具有豐富的數學知識（shí），還要熟悉數控車床（chuáng）的編程指令，對於宏程（chéng）序更應（yīng）是了如指掌。

宏程序分（fèn）為A類（lèi）和B類兩種：A類宏程序通常采用H代碼編（biān）製，B類宏程序通常用賦（fù）值（zhí）語句和數學公式進（jìn）行編製，易為（wéi）大（dà）家接受，FANUC0i型數控係統的宏程序就是B類。

▽長按愛心，添加小編（biān），技術交流▽

一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型數控係統中變量（liàng）分為4種類型，即（jí）空變量、局（jú）部變量（liàng）、公共變（biàn）量和（hé）係統變量。空變量的變（biàn）量號為#0，該變量總為空，沒有值能賦（fù）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（chéng）序中存（cún）儲數（shù）據，當斷電（diàn）時局部變量初（chū）始化為空，調用宏程序時，給局部變量賦值。公共變量的變量（liàng）號為#100～#199、#500～#999，公共變量在不同（tóng）的宏程序中的意義相同。當斷電時，變量（liàng）#100～#199初始化為空，變量#500～#999中的數據保存，即使斷電也不丟失。係（xì）統變量的變量號為#1000～，係統變（biàn）量用於讀和寫CNC的各（gè）種數據，例如刀具的當前位置和刀具補償值等。我們在編寫宏程序時可以引（yǐn）用局部（bù）變量和公共變量，在引用變（biàn）量，特別是公共變量時，為消除變量內原有（yǒu）數據的影響，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展的一（yī）種方（fāng）法。在宏程序中可以使用變（biàn）量，給變（biàn）量（liàng）賦值，變量間可進行運算和程序跳轉。此外，宏程序還（hái）提供了循環語句、分支（zhī）語句和（hé）子程序調用語句，一層宏循環裏還（hái）可以嵌套多層循環（huán）。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（gōng）程序（xù），擴展數控機床功能，提高（gāo）加工效率，充分發揮數控機床的（de）作用。

二（èr）、高斯曲線（xiàn）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。但此方程我們還不能直接應用（yòng）於數控車床，因（yīn）為在數控車（chē）床上（shàng），坐標係是這樣規

定的：Z軸與主軸軸線平行，正方向是遠離工件（jiàn）方向，X軸與主軸軸線（xiàn）垂直，正方向是遠離主軸軸線方向。因此我們需要把直角坐標係的方（fāng）程轉換為數控車（chē）床坐標係下（xià）的方程，同時數控車床不能識別指數函（hán）數和平方等數學符號，這就需要用宏程序中的算術和邏輯運算（suàn）符號替換其中的數學符號，變成數控車床可識別的公式。

經變換後高斯曲線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）殊曲線的（de）方法

數控車床可通過G01、G02等G代（dài）碼直接加（jiā）工直線、圓弧，但並沒有專門的G代碼來加工橢圓、雙曲線（xiàn）和高斯曲（qǔ）線等特殊曲線。在加工此類曲線時一般采用直線逼近法，即在Z方（fāng）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（gè）Z值。然後，通過曲線方程計算求（qiú）出對應的X值，再將刀具直線插補至計算得出（chū）的(X，Z)值所確定（dìng）的點，依次插補便可完成特殊曲線的加工。

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

同時宏（hóng）程序與自動編程比較具有運算（suàn）速度快（kuài）、加工效率（lǜ）高、加工精度高以及短小精悍等（děng）優點。