数控车非圆曲线编程基本步骤

徐振华

威海市文登技师学院 （山东省威海市 264400） 

摘要：在数控车加工中，有时我们会遇到非圆曲线的编程，特别是在数控车高级工鉴定中非圆曲线是必考项目，以FANUC系统为例，介绍椭圆在数控车加工中的编程方法，对于其他非圆曲线编程此方法也是适用的。

关键词 数控车；椭圆；宏程序；编程

图1

以图1为例，介绍椭圆的详细编程步骤。

1 建立方程式

图2

首先，找到椭圆，建立椭圆自己的坐标系。从数学知识中可知椭圆标准方程式为，其中a大小为对应x轴的半轴长度，即=50；其中b大小为对应y轴的半轴长度，即b=30，所以椭圆方程式为。

2 设变量

分别将x轴变量设为#1、y轴变量设为#2。

3 求非圆曲线起点和终点坐标

分别将起点设为A点、终点设为B点，可求出A点在椭圆坐标系中的坐标值为（0，-30），B点在椭圆坐标系中的坐标值为（？，-15），B点坐标值只能算出y轴的数值，而x轴的数值需要将y轴数值代入方程求出，此数值可以通过机床程序求出，所以在这里不列出数值。

4 变量设置初始值

在加工这段曲线时，由上面计算坐标值可知y轴坐标值由-30变化到了-15，即变量#2由-30变到-15。可将#2初始值设成-30，即#2=-30。#2由-30变化到-15是在增大，可以写成#2=#2+0.05。如何知道变化到-15呢？可以加一个判断条件，这里以WHILE语句为例进行介绍。需要#2与-15进行比较，WHILE语句是满足条件时运行程序，所以#2在-30到-15之间需要满足条件，即#2小于等于-15运行程序，可写成WHILE [#2LE-15] DO1。

5 求另外一个轴的坐标值

变量#2已设置成-30到-15进行变化，将#1和#2代入椭圆方程式，即可用#2表达出#1的数值。

最终求得，由于被加工的线段在第三象限，所以x轴取负值，用编程语句最终可写成。

6 将非圆曲线上的点换算到工件坐标系上

图3

首先在被加工椭圆线段上任意取一点C，然后分别用#1和#2表示C点到坐标轴的距离，由于#1和#2的数值是负值，所以这里前面需要加负号。

以工件右端面中心位置为原点建立工件坐标系，计算出C点在工件坐标系中的坐标值，X轴坐标值为C点的直径，即X=2*[59-[-#2]]；Z轴坐标值为C点到右端面的距离前面加负号，即Z=-[47+[-#1]]。

7 曲线段加工程序编写

点A到点B的加工程序编写如下

#2=-30；	设置变量初始值
WHILE [#2LE-15] DO1；	条件语句，当#2满足条件时运行下面程序
#1=-50*SQRT[1-#2*#2/900]；	用椭圆方程表示出#1数值
G01 X[2*[59-[-#2]]] Z-[47+[-#1]]；	用小直线段拟合曲线
#2=#2+0.05；	#2数值逐渐增加
END1

总结

在遇到椭圆、抛物线、正弦曲线等各类非圆曲线加工编程时，都可按照上述步骤进行编写。

参考文献

[1] 俞超，罗根云．浅谈数控车削加工正弦曲线宏程序的编程方法[J]．技术研发，2016

[2] 吴永钢，刘波，杨兴隆．数控车加工非圆曲线编程探讨[J]．现代制造技术与装备，2018

[3] 王智明，李建平．公式曲线数控车削编程方法[J]．装备制造技术，2006

联系人 徐振华

手机号 [phone]

地址：山东省威海市文登区虎山路296号职教家园