​CNC數控車床高斯曲線加工（gōng）

CNC車床高斯曲線加工（gōng）

隨著新產品研製的發展，許多新產（chǎn）品的形狀采（cǎi）用了特殊曲線，如橢圓（yuán）、雙曲線和高斯（sī）曲線（xiàn）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（shí）踐來（lái）看，采用宏程序編程，然後在數控（kòng）車床上車削是（shì）較（jiào）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較高（gāo），這（zhè）是因為宏程序的（de）編製要求程序員不僅具有豐富的數學知識，還要（yào）熟悉數（shù）控（kòng）車床的編程（chéng）指令，對於宏程序更應是了如指掌。

宏程序分為A類（lèi）和（hé）B類兩種：A類宏程序通常采用H代碼編製，B類宏程序（xù）通常用賦值語句和數學公式進行編製，易（yì）為大家接（jiē）受，FANUC0i型數控係統（tǒng）的宏程序就是B類。

▽長按愛心，添加小編，技（jì）術交流▽

一、FANUC0i型數控係統宏程序

在FANUC0i型數控係統中變量分為4種類型，即（jí）空變量、局部（bù）變量、公共變量和係統變量。空變量的變量（liàng）號為#0，該變量總（zǒng）為空，沒有值能賦給該變量;局部變量的變量號為#1～#33，該類變量隻能用於（yú）在宏程序中存儲數據，當斷電時局部變量初始化為空，調用宏程序時，給局部變（biàn）量賦值。公（gōng）共變量的變量號為（wéi）#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初始化為空，變量#500～#999中的數據保存，即使（shǐ）斷電也（yě）不丟失。係統變量的變量號為#1000～，係統變量用（yòng）於讀和寫CNC的各種數據，例如刀具的當前位（wèi）置和刀（dāo）具補償值等。我（wǒ）們在編（biān）寫宏程序時可以引用局部（bù）變量和公共變量（liàng），在引用變量，特（tè）別是公共變量時，為消除變量內原有數據的影響，一定要給變量（liàng）重新賦值後再引用。

宏程序是用戶（hù）實現機床功能擴展（zhǎn）的一（yī）種方法。在宏程序（xù）中可以（yǐ）使用變量，給變量賦值，變量（liàng）間可進行運算（suàn）和程序跳轉。此外，宏程序還提供了（le）循環語句、分支語句和子程（chéng）序調用語句，一層宏循環裏還可以嵌套多層循環。所以（yǐ）可以應（yīng）用宏（hóng）程序指令（lìng）編製出簡潔合理的小容量加工程序，擴展數控機床（chuáng）功能，提高加工效率，充分發揮數控機床的作用（yòng）。

二、高斯（sī）曲線的方（fāng）程

高斯曲線（xiàn）在直角坐標（biāo）係下的方程是

，其中（zhōng）x是（shì）自變量，y是因變量。但此方程我們（men）還不能直（zhí）接應用於數控車床（chuáng），因為在（zài）數控車床上，坐標係是這樣規

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（zhóu）軸線垂直，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程轉換為數（shù）控車床坐標係下的（de）方程，同時數控車床不能識別指（zhǐ）數函數和平方等（děng）數學符號（hào），這就需要用宏程（chéng）序中的算術和邏輯（jí）運算符號替換（huàn）其中的數學符號，變成數控車床可識別的公式。

經變（biàn）換後高斯曲線在數（shù）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（shū）曲線的方法

數控車床可通過G01、G02等G代碼直接加工直線、圓（yuán）弧，但並沒有（yǒu）專門的G代碼來加工（gōng）橢圓、雙曲線和高斯曲線等特殊曲線（xiàn）。在加（jiā）工此類曲線時一般（bān）采用（yòng）直線逼近法，即（jí）在Z方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Z值。然後，通過曲線方（fāng）程計算求出（chū）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，依次插補便可完成特（tè）殊曲線的加工。

雖（suī）然隨（suí）著（zhe）CAD/CAM軟件的應用，手工編程、宏程序應用空間（jiān）日趨縮小，但是在某些情況下PC機也無（wú）能為（wéi）力，這就要（yào）求我們深挖手（shǒu）工編程（chéng），發揮（huī）數控機床（chuáng）潛力。

同時宏程序與自動編程（chéng）比（bǐ）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。