簡析數(shù)控車床上橢圓加工的編程方法

史先偉

摘?要：目前，在機械加工中，非圓曲線越來越被廣泛地應(yīng)用，依靠傳統(tǒng)的靠模加工已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的精度要求，取而代之的是在數(shù)控機床上進行加工。本文對常見的橢圓加工的幾種常用方法進行編程示例。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程?橢圓?方法

目前，隨著數(shù)控機床的廣泛應(yīng)用，機械生產(chǎn)加工技術(shù)不斷進步，對各種各樣工件加工精度要求進一步提高，非圓曲線的加工情況也越來越多，精度要求也越來越高。但依靠傳統(tǒng)的普通機床上進行靠模加工，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的加工精度要求。筆者以下圖所示橢圓加工為例，采用FANUC數(shù)控系統(tǒng)，總結(jié)以下編程方法，供大家參考。

圖

一、G73仿形法

1.利用直角坐標(biāo)方程進行加工

這個方法需要首先設(shè)定某一個坐標(biāo)為自變量，然后用該坐標(biāo)把另外一個坐標(biāo)表示出來。在此，把Z軸方向的坐標(biāo)設(shè)為變量#1，則X軸方向的坐標(biāo)#2可以用#1表示為：/3（即：#2=1/3*SQRT[900-#1*#1]）。加工程序如下：

O1; N2#2=1/3*SQRT[900-#1*#1];

G99 T0101; G01 X[2*#2] Z[#1-30.];

M03 S500; #1=#1-0.1;

G00 X21.Z5.; IF[#1GT0] GOTO2;

G73 U11. W0 R5; N3 X21.;

G73 P1 Q3 U1. W0 F0.2; G70 P1 Q3;

N1 G00 X0; G00 X100. Z100.;

G1 Z0 F0.06; M05;

#1=30.; M30;

2.利用參數(shù)方程進行加工

該橢圓參數(shù)方程為：，設(shè)自變量為#1；則可得Z為#2=30*COS[#1],X為#3=10*SIN[#1]。加工程序

如下：

O2; #3=10.*SIN[#1];

G99 T0101; G01 X[2*#3] Z[#2-30.];

M03 S500; #1=#1+1.;

G00 X21.Z5.; IF[#1LT90] GOTO2;

G73 U11. W0 R5; N3 X21.;

G73 P1 Q3 U1. W0 F0.2; G70 P1 Q3;

N1 G00 X0; G00 X100. Z100.;

G1 Z0 F0.06; M05;

#1=0; M30;

N2 #2=30.*COS[#1];

二、G90車削橢圓

采用G90車削橢圓時，我們一般只是利用直角坐標(biāo)方程來進行，這樣在車削時的切削深度比較容易控制，而參數(shù)方程就不太容易控制。具體方法和采用G73進行編程大體類似，也需要首先設(shè)定某一個坐標(biāo)為變量，然后用該坐標(biāo)把另外一個坐標(biāo)表示出來。即：把X軸方向的坐標(biāo)設(shè)為變量#1，則Z軸方向坐標(biāo)#2為：#2=3*SQRT[100-#1*#1]。加工程序如下：

O3; G01 Z0;

G99 T0101; #3=0;

M03 S500; #4=3*SQRT[100-#3*#3];

G00 X21. Z5.; N20 G01 X[2*#3] Z[#4-30.] F0.2；

#1=10; #3=#3+0.1;

#2=3*SQRT[100-#1*#1]; IF[#1LT10] GOTO20;

N10 G90 X[2*#1] Z[#2-30.] F0.2; G00 X100. Z100.;

#1=#1-2.; M05;

IF[#1GT0] GOTO10; M30;

G00 X0;

以上即為橢圓加工的幾種簡單方法，主要思想是在數(shù)學(xué)曲線上找到若干個點，從而用直線插補的方式進行直線的密化處理。只要我們抓住這一思想，積極地去尋求這些點，就可以完成橢圓、拋物線、雙曲線、正弦曲線、正切曲線等等各種非圓曲線的編程，從而完成這樣一些特殊工件的加工。

（作者單位：濟寧市技師學(xué)院）

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摘?要：目前，在機械加工中，非圓曲線越來越被廣泛地應(yīng)用，依靠傳統(tǒng)的靠模加工已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的精度要求，取而代之的是在數(shù)控機床上進行加工。本文對常見的橢圓加工的幾種常用方法進行編程示例。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程?橢圓?方法

目前，隨著數(shù)控機床的廣泛應(yīng)用，機械生產(chǎn)加工技術(shù)不斷進步，對各種各樣工件加工精度要求進一步提高，非圓曲線的加工情況也越來越多，精度要求也越來越高。但依靠傳統(tǒng)的普通機床上進行靠模加工，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的加工精度要求。筆者以下圖所示橢圓加工為例，采用FANUC數(shù)控系統(tǒng)，總結(jié)以下編程方法，供大家參考。

圖

一、G73仿形法

1.利用直角坐標(biāo)方程進行加工

這個方法需要首先設(shè)定某一個坐標(biāo)為自變量，然后用該坐標(biāo)把另外一個坐標(biāo)表示出來。在此，把Z軸方向的坐標(biāo)設(shè)為變量#1，則X軸方向的坐標(biāo)#2可以用#1表示為：/3（即：#2=1/3*SQRT[900-#1*#1]）。加工程序如下：

O1; N2#2=1/3*SQRT[900-#1*#1];

G99 T0101; G01 X[2*#2] Z[#1-30.];

M03 S500; #1=#1-0.1;

G00 X21.Z5.; IF[#1GT0] GOTO2;

G73 U11. W0 R5; N3 X21.;

G73 P1 Q3 U1. W0 F0.2; G70 P1 Q3;

N1 G00 X0; G00 X100. Z100.;

G1 Z0 F0.06; M05;

#1=30.; M30;

2.利用參數(shù)方程進行加工

該橢圓參數(shù)方程為：，設(shè)自變量為#1；則可得Z為#2=30*COS[#1],X為#3=10*SIN[#1]。加工程序

如下：

O2; #3=10.*SIN[#1];

G99 T0101; G01 X[2*#3] Z[#2-30.];

M03 S500; #1=#1+1.;

G00 X21.Z5.; IF[#1LT90] GOTO2;

G73 U11. W0 R5; N3 X21.;

G73 P1 Q3 U1. W0 F0.2; G70 P1 Q3;

N1 G00 X0; G00 X100. Z100.;

G1 Z0 F0.06; M05;

#1=0; M30;

N2 #2=30.*COS[#1];

二、G90車削橢圓

采用G90車削橢圓時，我們一般只是利用直角坐標(biāo)方程來進行，這樣在車削時的切削深度比較容易控制，而參數(shù)方程就不太容易控制。具體方法和采用G73進行編程大體類似，也需要首先設(shè)定某一個坐標(biāo)為變量，然后用該坐標(biāo)把另外一個坐標(biāo)表示出來。即：把X軸方向的坐標(biāo)設(shè)為變量#1，則Z軸方向坐標(biāo)#2為：#2=3*SQRT[100-#1*#1]。加工程序如下：

O3; G01 Z0;

G99 T0101; #3=0;

M03 S500; #4=3*SQRT[100-#3*#3];

G00 X21. Z5.; N20 G01 X[2*#3] Z[#4-30.] F0.2；

#1=10; #3=#3+0.1;

#2=3*SQRT[100-#1*#1]; IF[#1LT10] GOTO20;

N10 G90 X[2*#1] Z[#2-30.] F0.2; G00 X100. Z100.;

#1=#1-2.; M05;

IF[#1GT0] GOTO10; M30;

G00 X0;

以上即為橢圓加工的幾種簡單方法，主要思想是在數(shù)學(xué)曲線上找到若干個點，從而用直線插補的方式進行直線的密化處理。只要我們抓住這一思想，積極地去尋求這些點，就可以完成橢圓、拋物線、雙曲線、正弦曲線、正切曲線等等各種非圓曲線的編程，從而完成這樣一些特殊工件的加工。

（作者單位：濟寧市技師學(xué)院）

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摘?要：目前，在機械加工中，非圓曲線越來越被廣泛地應(yīng)用，依靠傳統(tǒng)的靠模加工已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的精度要求，取而代之的是在數(shù)控機床上進行加工。本文對常見的橢圓加工的幾種常用方法進行編程示例。

關(guān)鍵詞：數(shù)控編程?橢圓?方法

目前，隨著數(shù)控機床的廣泛應(yīng)用，機械生產(chǎn)加工技術(shù)不斷進步，對各種各樣工件加工精度要求進一步提高，非圓曲線的加工情況也越來越多，精度要求也越來越高。但依靠傳統(tǒng)的普通機床上進行靠模加工，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實的加工精度要求。筆者以下圖所示橢圓加工為例，采用FANUC數(shù)控系統(tǒng)，總結(jié)以下編程方法，供大家參考。

圖

一、G73仿形法

1.利用直角坐標(biāo)方程進行加工

這個方法需要首先設(shè)定某一個坐標(biāo)為自變量，然后用該坐標(biāo)把另外一個坐標(biāo)表示出來。在此，把Z軸方向的坐標(biāo)設(shè)為變量#1，則X軸方向的坐標(biāo)#2可以用#1表示為：/3（即：#2=1/3*SQRT[900-#1*#1]）。加工程序如下：

O1; N2#2=1/3*SQRT[900-#1*#1];

G99 T0101; G01 X[2*#2] Z[#1-30.];

M03 S500; #1=#1-0.1;

G00 X21.Z5.; IF[#1GT0] GOTO2;

G73 U11. W0 R5; N3 X21.;

G73 P1 Q3 U1. W0 F0.2; G70 P1 Q3;

N1 G00 X0; G00 X100. Z100.;

G1 Z0 F0.06; M05;

#1=30.; M30;

2.利用參數(shù)方程進行加工

該橢圓參數(shù)方程為：，設(shè)自變量為#1；則可得Z為#2=30*COS[#1],X為#3=10*SIN[#1]。加工程序

如下：

O2; #3=10.*SIN[#1];

G99 T0101; G01 X[2*#3] Z[#2-30.];

M03 S500; #1=#1+1.;

G00 X21.Z5.; IF[#1LT90] GOTO2;

G73 U11. W0 R5; N3 X21.;

G73 P1 Q3 U1. W0 F0.2; G70 P1 Q3;

N1 G00 X0; G00 X100. Z100.;

G1 Z0 F0.06; M05;

#1=0; M30;

N2 #2=30.*COS[#1];

二、G90車削橢圓

采用G90車削橢圓時，我們一般只是利用直角坐標(biāo)方程來進行，這樣在車削時的切削深度比較容易控制，而參數(shù)方程就不太容易控制。具體方法和采用G73進行編程大體類似，也需要首先設(shè)定某一個坐標(biāo)為變量，然后用該坐標(biāo)把另外一個坐標(biāo)表示出來。即：把X軸方向的坐標(biāo)設(shè)為變量#1，則Z軸方向坐標(biāo)#2為：#2=3*SQRT[100-#1*#1]。加工程序如下：

O3; G01 Z0;

G99 T0101; #3=0;

M03 S500; #4=3*SQRT[100-#3*#3];

G00 X21. Z5.; N20 G01 X[2*#3] Z[#4-30.] F0.2；

#1=10; #3=#3+0.1;

#2=3*SQRT[100-#1*#1]; IF[#1LT10] GOTO20;

N10 G90 X[2*#1] Z[#2-30.] F0.2; G00 X100. Z100.;

#1=#1-2.; M05;

IF[#1GT0] GOTO10; M30;

G00 X0;

以上即為橢圓加工的幾種簡單方法，主要思想是在數(shù)學(xué)曲線上找到若干個點，從而用直線插補的方式進行直線的密化處理。只要我們抓住這一思想，積極地去尋求這些點，就可以完成橢圓、拋物線、雙曲線、正弦曲線、正切曲線等等各種非圓曲線的編程，從而完成這樣一些特殊工件的加工。

（作者單位：濟寧市技師學(xué)院）

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