CNC數控車床高斯（sī）曲線加工

CNC車床高（gāo）斯（sī）曲線加（jiā）工

隨著新產品研製（zhì）的發展，許多新產品的形狀采用了特殊曲線，如（rú）橢圓、雙曲線和高（gāo）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（kè）題。

從多（duō）年（nián）的實踐來看，采用宏程序（xù）編程，然後在數控車床上車削是較為簡單、經濟和方便的一（yī）種方法（fǎ）。

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

宏程序分為A類和（hé）B類兩種：A類宏程序通常采用H代碼（mǎ）編（biān）製，B類（lèi）宏程序通常用賦值（zhí）語句和數學公式進行編製（zhì），易為大家接受，FANUC0i型數控係統的宏程序（xù）就是B類。

▽長（zhǎng）按愛心，添加小編，技（jì）術交流▽

一、FANUC0i型數（shù）控係統宏程序

在（zài）FANUC0i型（xíng）數控係（xì）統中變量分為4種類（lèi）型（xíng），即空變量、局部變量、公共變量（liàng）和係統（tǒng）變量（liàng）。空變量的變量號為#0，該變量總為空，沒有值能賦給該變量;局部變量的變量號為（wéi）#1～#33，該類變量隻能用（yòng）於在（zài）宏程序中存儲數據（jù），當斷電時局部變量初始化為空，調用宏程序時，給局部變量賦（fù）值。公共（gòng）變量的變（biàn）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（chū）始化為空，變量#500～#999中的（de）數據保存，即使斷電也不（bú）丟失。係統變量的變量號（hào）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（gòng）變量，在引用變量，特別是公共（gòng）變量時，為消除變量內原有數（shù）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（shí）現機床（chuáng）功能擴展的一種方法。在宏程序中可以使用變量，給變量（liàng）賦值，變量間（jiān）可進行運算和程序（xù）跳轉（zhuǎn）。此外（wài），宏程序（xù）還提供了循環語句（jù）、分支語句和子程序調用語句，一層宏（hóng）循環裏還可以嵌套多層循環。所以可以應用宏（hóng）程序指令編製出簡潔（jié）合理的小容量（liàng）加工程序，擴展數控機（jī）床功能，提（tí）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（zhí）角坐標係下的方程是（shì）

，其中x是自變量，y是因變量。但此方程我們還不（bú）能直（zhí）接應用於數控車床，因為在數控車床上，坐（zuò）標係是這樣規（guī）

定的：Z軸與主（zhǔ）軸軸線平行，正方向是遠離工件方（fāng）向，X軸與主軸軸線垂直，正方向是遠離主軸軸線方向。因此我們需要把直角坐（zuò）標係的方程轉換為（wéi）數控（kòng）車床坐標係下（xià）的方程，同時數控車床不能識別指數函數和平方等數學符號，這就（jiù）需要用宏（hóng）程序中的（de）算術和邏輯運算符號替換其（qí）中的數學符號，變（biàn）成數控車床可識別的公（gōng）式。

經變換後高斯曲線（xiàn）在數控（kòng）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（chē）床加工特殊曲（qǔ）線的方法

數控車床（chuáng）可通過G01、G02等G代（dài）碼直接加工直（zhí）線、圓弧，但並沒有專門的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（shí）一般采用直線逼近法，即在Z方向上（shàng）依次（cì）遞減或遞增，以0.05mm～0.5mm為一個（gè）步距，每遞減或遞（dì）增一個步距得到一個Z值。然後，通過曲線方程計算求出對應的X值，再將刀（dāo）具直線插補至計算得出的(X，Z)值所確定的點，依次插補（bǔ）便可完成特（tè）殊曲線的加工。

雖然隨著（zhe）CAD/CAM軟件的應（yīng）用，手工編程、宏程序（xù）應用空間（jiān）日趨縮（suō）小，但是在某些情況下PC機也無能（néng）為力，這就要求我們深挖手工編程，發揮數控機床潛力。

同時宏程序與自動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等優點（diǎn）。