​CNC數控車床高斯曲（qǔ）線加工

CNC車床高斯曲線加工

隨著新產品研（yán）製（zhì）的發展，許（xǔ）多新產品（pǐn）的形狀采用了特殊曲線，如橢圓、雙（shuāng）曲線和高斯曲線等，而（ér）如何加工這些特（tè）殊曲線就成（chéng）了機（jī）加人員的（de）新課題。

從多年的實踐來看，采用宏程序編（biān）程，然後在數控（kòng）車床上車削是較為簡單（dān）、經濟和方便的一種方法。

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

宏程序分為（wéi）A類和B類兩（liǎng）種：A類宏程序通常采用H代（dài）碼編製，B類宏程序通常用賦值語句和數學公式進行編（biān）製，易為大家接（jiē）受，FANUC0i型數控係統的宏程序（xù）就是B類。

▽長按愛心，添加小編，技術（shù）交（jiāo）流▽

一、FANUC0i型數控係統宏程序（xù）

在FANUC0i型數（shù）控係統中變量分為4種類型，即空變量、局部變量、公共變量和係統變量。空變量的變（biàn）量號為#0，該變量總為空，沒（méi）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（chéng）序中存儲（chǔ）數據，當斷電時局部變量初（chū）始化（huà）為空，調用（yòng）宏程序時，給局部變量賦值。公共變量的變量號為#100～#199、#500～#999，公共變量在不同的宏程序（xù）中的意義相同。當斷電時，變量#100～#199初始化為空，變量#500～#999中的數據（jù）保存，即使斷電（diàn）也不丟失。係統變量的變量號為#1000～，係統變量（liàng）用於讀和寫CNC的各種數（shù）據，例（lì）如刀具的當（dāng）前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，為消除變量內原有數據的影響（xiǎng），一定要給（gěi）變量重新賦值後再引用（yòng）。

宏程序是用戶實現機床功能擴展的一（yī）種（zhǒng）方法（fǎ）。在宏程序中可以使用變量，給變量賦值，變量間可進行運算和程序跳轉。此外，宏程序還提供了循環語句、分支語句和子程序調（diào）用語句，一層宏循環裏還可以嵌套多層循環。所以可以應（yīng）用（yòng）宏程（chéng）序指令編製出簡潔合理的小容量加工程序，擴展數控機床功（gōng）能，提高加工效率，充分發揮數控機床的作用。

二、高斯（sī）曲（qǔ）線的方程

高斯曲線在（zài）直（zhí）角坐標係下的方程（chéng）是

，其（qí）中x是自變量，y是因變量。但此方程我（wǒ）們（men）還不能直接（jiē）應用於數控車床，因為在數控車床上（shàng），坐標係是這（zhè）樣（yàng）規

定的：Z軸與主軸（zhóu）軸線平行，正（zhèng）方向是遠離工件方向，X軸（zhóu）與主軸軸線垂直，正方向是遠離主（zhǔ）軸軸線方向。因（yīn）此（cǐ）我們需要把直角坐標係的（de）方程轉換為數控車（chē）床坐標係（xì）下的方程，同時數控車床不能識別指數函數和平方（fāng）等數學符號，這就需要用宏程序中的算術和邏輯（jí）運算（suàn）符號（hào）替換其中的數學符號，變成數控車（chē）床可識別的公式。

經（jīng）變換後高斯曲線在數控坐標下的方程如下（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、數控車床加工特殊（shū）曲線的方（fāng）法

數控車床可通過G01、G02等G代碼直接加工直（zhí）線、圓弧，但並沒有（yǒu）專門的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直線逼近法，即在Z方向上依次遞減或遞增，以0.05mm～0.5mm為一個步距（jù），每遞減或遞增（zēng）一個步距（jù）得到一個Z值。然後，通過曲線方程計算求出對應（yīng）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（diǎn），依次插補便可完（wán）成特殊曲線的加工。

雖然隨著CAD/CAM軟（ruǎn）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機也無能為（wéi）力，這就要求我們深挖手工編程，發揮數（shù）控機床潛力。

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