1、淺談數控車床加工橢圓的編程姓名：周靜單位：淮海技師學院【摘要】 ：隨著數控技術不斷進步，數控車床加工中各種復雜型面也日漸增多。如橢圓、拋物線、正弦曲線、余弦曲線和雙曲線等各種非圓曲面。對于上述各種復雜成形面，利用 CAM 軟件進行自動編程相對簡單，但由于種種原因，在很多情況下數控車床主要還是依靠手工編程。目前在數控車床上加工正橢圓已不是難事，本人結合平時加工的實際情況，簡單談下在 FANUC 系統數控車床上橢圓的車削。在用變量編制橢圓程序時，只要能夠合理選取變量，通過方程的關系確定另一變量。 并能正確確定工件坐標系與橢圓坐標系之間的關系便可。 當然遇到具體的加工實例應根據零件的加工要求合理利用

2、宏指令進行編程即可【關鍵字】 ：數控車床 變量 宏指令 橢圓隨著數控技術不斷進步， 數控車床加工中各種復雜型面也日漸增多。 如橢圓、 拋物線、 正弦曲線、 余弦曲線和雙曲線等各種非圓曲面。對于上述各種復雜成形面，利用 CAM 軟件進行自動編程相對簡單，但由于種種原因，在很多情況下數控車床主要還是依靠手工編程。目前在數控車床上加工正橢圓已不是難事，本人結合平時加工的實際情況，簡單談下在 FANUC 系統數控車床上橢圓的車削。數控車床所具備的插補功能是直線插補和圓弧插補， 而橢圓既不是直線也不是圓弧，所以在用數控車床加工橢圓時就不可以直接用G01(直線插補)和 G02/G03(圓弧插補)進行車削，

3、而應該采用變量利用宏指令對橢圓進行車削加工。宏指令有兩類，其中 A 類宏指令是早期使用過的宏指令，其使用 G65 代碼作為宏指令專用代碼，包括宏變量的賦值、運算、條件條用等。但是編程起來相對繁瑣一點。B 類宏指令功能相對 A 類而言，其功能更強大，編程更直觀。一：變量1、變量的表示FANUC 系統使用#表示變量，例如：#1、#5、#100 等，變量根據變量號分為四類。如下：變量號變量類型#0空變量#1#33局部變量#100#109#500#999公共變量#1000 以上系統變量2、變量的運算表一： 變量的算術、邏輯運算和運算符功能格式備注定義#1=#2加法減法乘法除法#1=#2+#3#1=#2

4、- #3#1=#2*#3#1=#2/#3乘號用“*” ，除號用“/”表示。正弦余弦正切#1=SIN#2#1=COS#2#1=TAN#2函數 SIN、COS、TAN 的角度單位是度（） 。平方根絕對值#1=SQRT#2#1=ABS#2表二:運算符運算符含義運算符含義EQ等于（=）GE大于或等于（）NE不等于（）LT小于（）GT大于（）LE小于或等于（）按照優先的先后順序依次是函數乘和除運算加和減運算。3、條件轉移（IF）功能語句IF表達式GOTO n說明：如果指定的條件表達式滿足時，轉移到標有順序號 n 的程序段，如果指定的條件表達式不滿足時，則執行下一個程序段。二：橢圓方程數學方程：12030

5、2222YX120302222YX是數學當中橢圓的方程，采用的是 X、Y 坐標系，而在數控車床采用的是 X、Z 坐標系，所以橢圓方程應做出相應的調整。橢圓方程：130202222ZX（橫橢圓）橢圓方程：120302222ZX(豎橢圓)三：FANUC 系統宏指令加工橢圓曲線編程實例1.凸橢圓中心在零件軸線上（如下圖） 。橢圓方程：130152222ZX，用變量進行編程時，為了編程方便，一般用變量中 Z 來表示 X，所以橢圓方程可變為：9001152ZX。首先將工件車出3130 的圓柱，然后用宏程序車削橢圓，用宏指令編程如下:N10T0101 M3 S8001號刀：90偏刀N20G0 X32 Z2

6、N30G73 U15 R15N40G73 P50 Q130 U1 F0.3N50G0 X0 M3 S1600N60G1 Z0 F0.1N70#1=30Z 軸坐標賦值給#1，#1的值為橢圓起點到橢圓中心的 Z 向距離30。N80#2=15*SQRT1-#1*#1/900X 軸坐標賦值給#2，利用橢圓公式的轉換#2用#1表示。N90#3=2*#2#3是橢圓在工件坐標系中的 X 軸的坐標值.N100G1 X#3 Z#1-30 F0.1用直線插補指令逼近橢圓。需注意 Z 軸坐標的起點與#1的關系。Z 值為（#1-橢圓中心距離工件原點 Z 向距離30） 。N110#1=#1-0.50.5是步距，這個值越

7、小，直線逼近的橢圓越接近。N120IF#1 GE 0 GOTO 80如果#1（橢圓坐標系中）橢圓終點的 Z 軸坐標 ， 程序從80行開始循環。N130G1 X32 F0.1N140G70 P50 Q130N150G0 X100 Z100N160M302.凸橢圓中心不在零件軸線上。(如下圖)橢圓方程：120102222ZX，用變量進行編程時，為了編程方便，還是用變量 Z 來表示變量 X，所以橢圓方程可變為：4001102ZX。經計算橢圓起點的 X 軸坐標值為 9.43.加工橢圓前，首先車2719 圓柱至尺寸然后利用宏程序進行編程，宏指令編程如下：N10T0101 M3 S8001號到90偏刀N2

8、0G0 X28 Z2N30G73 U9 R9N40G73 P50 Q U1 F0.3N50G0 X9.43N60G1 Z0 F0.1N70#1=14Z 軸坐標賦值給#1，#1的值為橢圓起點到橢圓中心的 Z 向距離14。N80#2=10*SQRT1-#1*#1/400X 軸坐標賦值給#2，利用橢圓公式的轉換#2用#1表示。N90#3=2#2-3#3是橢圓在工件坐標系中的 X 軸的坐標值.橢圓中心不在軸線上，#3/2的值是#2-橢圓與軸線的X向偏移量3N100G1 X#3 Z#1-14 F0.1用直線插補指令逼近橢圓。需注意 Z 軸坐標的起點與#1的關系。Z 值為（#1-橢圓中心距離工件原點 Z

9、向距離14） 。N110#1=#1-0.80.5是步距，這個值越小，直線逼近的橢圓越接近。N120IF#1 GE 0 GOTO 80如果#1橢圓終點的 Z 向坐標0（橢圓坐標系中） ，程序從80行開始循環。N130G1 Z-19 F0.1N140G0 X28N150G70 P50 Q140N160G0 X100 Z100N170M303.凹橢圓（見下圖）橢圓方程：1155 . 52222ZX，用變量進行編程時，為了編程方便，同樣用變量中 Z 來表示 X，所以橢圓方程可變為：22515 . 52ZX。利用圖中的關系，可計算出在橢圓坐標系中 Z=11.81。首先將工件車出一頭的圓錐、3836 的圓

10、柱車至尺寸，然后用宏程序車削這個凹橢圓。用宏指令編程如下:N10T0101 M3 S8001 號刀為 35尖刀N20G0 X40 Z-23.19 M3 S1600N30G73 U2.5 R3N40G73 P50 Q120 U1 F0.3N50G1 X38 F0.1N60#1=11.81Z 軸坐標賦值給#1，#1的值為橢圓起點到橢圓中心的 Z 向距離。N70#2=5.5*SQRT1-#1*#1/225X 軸坐標賦值給#2，利用橢圓公式的轉換#2用#1表示。N80#3=2*20-#2#3是橢圓在工件坐標系中的 X 軸的坐標值， 橢圓中心不在軸線上，#3/2的值是橢圓中心距離軸線的 X 距離20-#2N90G1 X#3 Z#1-35 F0.1用直線插補指令逼近橢圓。需注意 Z 軸坐標的起點與#1的關系。 Z值為 （#1-橢圓中心距離工件原點Z 向距離35） 。N100#1=#1-0.50.5 是步距，這個值越小，直線逼近的橢圓越接近。N110IF#1 GE -11.81 GOTO 70 如果#1橢圓終點坐標-11.81（橢圓坐標系中） ，程序從 70 行開始循環。N120G0 X40N130G70 P50 Q120N140G0 X100 Z100N150M30以上的三個實例都是橫橢圓（兩凸一凹）在數控加工中的宏程序程序編制，關系豎橢圓的宏程序編制方法和步驟