CNC數控車（chē）床高斯曲線加工

CNC車床高斯曲線加（jiā）工

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

從多年的實踐來看（kàn），采用宏（hóng）程序（xù）編程（chéng），然（rán）後在數控車（chē）床（chuáng）上車削是較為簡單、經濟和方便的一種方法。

但（dàn）是（shì）這種方法對於編程者要求較高，這是因為宏程序的編（biān）製（zhì）要求程序員不僅具有豐富（fù）的數學（xué）知識，還（hái）要熟悉數控車床的編程（chéng）指令，對於宏（hóng）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（xù）通常用賦值語句和數學公（gōng）式進行編製，易為大家接（jiē）受，FANUC0i型數控係統的宏程序就是B類。

▽長（zhǎng）按愛（ài）心，添加小編，技術交流▽

一、FANUC0i型數控（kòng）係統（tǒng）宏程序

在（zài）FANUC0i型數控係統中變量分為4種（zhǒng）類型，即空變量、局部（bù）變量、公（gōng）共（gòng）變（biàn）量和係統變（biàn）量。空（kōng）變量的變量號為#0，該變量總為空，沒有值能賦給該變量;局部（bù）變量的變量號為#1～#33，該類變量隻能用於在宏（hóng）程序中存（cún）儲（chǔ）數據，當斷電（diàn）時局部變量初始化為空，調用宏程序時，給（gěi）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（kōng），變量#500～#999中的數（shù）據保存，即（jí）使斷電也不丟失。係統變量的變（biàn）量號為#1000～，係統變量用於讀和寫CNC的各種數據，例如（rú）刀（dāo）具的當前（qián）位置和刀具補償值等。我們在編寫宏程序時可以引用局部變量和公（gōng）共變量，在引用變量，特別是公共變量時，為消除變（biàn）量內原有數據（jù）的（de）影響，一定（dìng）要給（gěi）變量重（chóng）新賦值後再（zài）引用。

宏程序是用戶實現機床功能擴展的一種（zhǒng）方法。在宏程序中可以使用變量，給變（biàn）量（liàng）賦值，變量間可進行運（yùn）算和程序跳轉。此外，宏程序（xù）還提供了循環（huán）語（yǔ）句、分（fèn）支語句和子程序調用語句（jù），一層宏循環裏還可以嵌套多層循環。所以可以應用（yòng）宏程序指（zhǐ）令編製出簡潔合理的小容量加工程序，擴展數控機床功能，提高（gāo）加工效率，充分發揮數控機床的作用。

二、高斯曲線的（de）方程（chéng）

高斯曲線在直角坐標係下（xià）的方程是

，其中（zhōng）x是自變量，y是因變量。但此方程我們還不能直接應用於數（shù）控車床，因為在數控車床上，坐標係是這樣（yàng）規

定的：Z軸（zhóu）與主軸軸線平行，正方向是遠離工件方向，X軸與主軸軸線垂直，正方向是遠離主軸軸線方向（xiàng）。因此我們需要把（bǎ）直（zhí）角（jiǎo）坐標（biāo）係的方（fāng）程轉換（huàn）為（wéi）數控車床坐標係下的方程，同時數控車（chē）床（chuáng）不能（néng）識別指（zhǐ）數函（hán）數和平方等數學符（fú）號，這就（jiù）需要用宏程序（xù）中的算術和邏輯運算符號替換其中的數學符號，變成數控車床可識別的公式（shì）。

經變換後高斯（sī）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、數控車床加工特殊曲線的方法

數控車床可通過G01、G02等G代碼（mǎ）直接加工直線、圓弧，但並沒（méi）有（yǒu）專門的（de）G代碼來加工橢圓、雙曲線和高斯曲線等特殊曲線。在加工此類曲線時一般采用（yòng）直線逼近法，即在Z方向上依次遞（dì）減或遞增，以0.05mm～0.5mm為一個步距，每遞（dì）減或遞增（zēng）一個步距得到一個Z值。然後，通（tōng）過曲線方程計算求出對應的X值，再將刀具直線插補至計算得出的(X，Z)值所確定的點，依次（cì）插補（bǔ）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，但是在某些情況下（xià）PC機也（yě）無能（néng）為力，這就要求我們（men）深挖手（shǒu）工編（biān）程，發揮數（shù）控（kòng）機（jī）床（chuáng）潛力（lì）。

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