​CNC數控車床高斯曲線（xiàn）加工

CNC車床高斯（sī）曲線（xiàn）加工

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

從多年（nián）的實踐來看（kàn），采用宏程序編（biān）程，然後在數控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（duì）於編程者要求較高，這是因為宏程序的編製要求程序員不僅具有豐富的（de）數學知識，還要（yào）熟（shú）悉數（shù）控車床的編程指令，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：A類宏程序通常采用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，易為大家接受，FANUC0i型（xíng）數控係統（tǒng）的宏程序就是B類。

▽長（zhǎng）按愛心，添加小（xiǎo）編，技術交流▽

一、FANUC0i型數控係（xì）統宏程（chéng）序

在FANUC0i型數控係統（tǒng）中變（biàn）量分為4種類型，即空變量、局（jú）部變量、公共變量和係統變量。空變量的變量號為#0，該變量總為空，沒有值能賦給該變量;局部變（biàn）量（liàng）的（de）變量號為#1～#33，該類變量隻能用（yòng）於在宏程序（xù）中存儲數據，當斷電時局部變（biàn）量初始化為空，調用宏程序時，給（gěi）局部變（biàn）量賦值。公共變量的變（biàn）量號（hào）為#100～#199、#500～#999，公共變量在不同的宏程（chéng）序中的意義相同。當斷電時，變量#100～#199初始化（huà）為空，變量#500～#999中的數據保存，即使斷電（diàn）也不（bú）丟（diū）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（lì）如刀具的當前位（wèi）置和刀具補償值等。我們在編（biān）寫宏（hóng）程序時可以引（yǐn）用局部變量和（hé）公共變量，在引用（yòng）變量，特別是公共變量時，為消除變量內（nèi）原有數據（jù）的影（yǐng）響，一定要給變（biàn）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（fāng）法。在宏程序（xù）中可以使用變（biàn）量，給變量賦值，變量間可進行運算（suàn）和程序跳轉。此外，宏程序還提供了循環（huán）語（yǔ）句（jù）、分支語（yǔ）句和子程序調用語句，一層（céng）宏循環裏還可以嵌套多層循環。所以可以應用宏程序指令編製出簡潔（jié）合（hé）理的小容量加工程序，擴（kuò）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

高斯曲線在直角坐（zuò）標係下的方程是

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

定的（de）：Z軸（zhóu）與主（zhǔ）軸軸線平行，正方向是遠離工件方（fāng）向，X軸與主（zhǔ）軸軸（zhóu）線垂直，正方（fāng）向是遠離（lí）主軸軸線方（fāng）向。因此我們需要把直角（jiǎo）坐（zuò）標係的方程轉換為數（shù）控車床坐標係下的方（fāng）程，同（tóng）時數（shù）控車床不能識別指數函數和平方等數（shù）學符號，這就需要用（yòng）宏程（chéng）序中的算術和邏（luó）輯運算符號替換其中的數學符號，變成數控（kòng）車（chē）床可識別的公式。

經變換後高斯曲線在數控（kòng）坐標下的方（fāng）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、數控車床加工特殊曲線（xiàn）的方法（fǎ）

數控車床（chuáng）可（kě）通過G01、G02等G代碼（mǎ）直（zhí）接加工直線、圓弧，但並沒有專門的G代碼來加工橢（tuǒ）圓、雙曲線（xiàn）和高斯曲線（xiàn）等特殊曲線。在（zài）加（jiā）工此類曲線時一般采用直（zhí）線（xiàn）逼近法，即在Z方向上依次遞減或遞增，以（yǐ）0.05mm～0.5mm為一個步距，每遞減或遞增一個步距得到（dào）一（yī）個Z值。然後，通過曲線方程計算求出對應的X值（zhí），再將刀具直線插補至計（jì）算得出的(X，Z)值所確定的點，依次（cì）插補便可完（wán）成（chéng）特殊曲（qǔ）線的加工。

雖然（rán）隨著（zhe）CAD/CAM軟件的應用，手工編程、宏程序應用空（kōng）間日趨縮（suō）小，但是在某（mǒu）些情況下（xià）PC機也無能為力，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（dòng）編程比較具有運算速度快、加工效率高、加工精度高以及短小精悍（hàn）等優點。