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1、 数控车床中的椭圆宏程序 宣志勇 睹 暨 技 师 学 院 数 控 系 ， 浙 江 诸 暨 3 1 1 8 0 0 ) 摘要：对于数控专业的初学者学习数控编程，特别是宏程序的编程是比较困难 .通过分析 数控车 床中的椭圆宏程序和论述坐标法，让初学者能够以此作为宏程序学习的一个入门，掌 握各种不同 曲线宏程序的编辑方法 . 关键词：数控车床；坐标法；椭圆；宏程序 中图分类号 ： TG 659 文献标志码 ： A 文章编号： 1008-5475(2012)03-0035 - 03 Ellipse Macro Program in NC Lathe XUANZhi-yong (NC Departmen
2、t, The Zhuji Technician College, Zhuji 311800, China) Abstract: For beginners to learn professional NC， NC programming, especially the macro program programming is difficult. Through the analysis of CNC lathe in the ellipse macro program and discussion of the method of coordinate, beginners can lear
3、n as an introductory in the macro program, to master various macro program editing method of the curve. Key words: NC lathe; coordinate method； elliptic； macro program 在数控编程中，经常会碰到椭圆轮廓的编程，其中手工编程采用宏程序 .针对初学者宏程序学习比 较困难，特别是学习数控车床中的椭圆宏程序 .通过分析椭圆宏程序编辑，采用 “ 两次坐标法 ” 就可以让 初学者以此作为宏程序学习的一个入门，掌握各种不同曲线宏程序的编辑方法
4、. 1 “ 两次坐标法 ” 进行椭圆宏程序的编辑举例 例 1 根据图 1 的轴类零件，编辑数控车的程序 .其 中，毛还：35 mm X 68 mm. 1.1 建立数学坐标系 写出椭圆方程，定义变量并写出 的转 化式 111. 1) 椭 圆 中心 向 右为 z+,椭 圆 中心 向 上为 x+,方 程 式 z2/252+;c2/12.52=l,中 心 即原 点 ; 2) z #3,范围： 25 0,1 #4,范围： 0 12.5; 3) 若 #1 长半轴 25;#2 短半轴 12.5;#3 z; 曲线上半部分 :扣 12 5 x ( _ z 2 )/25，宏程序 收稿日期： 2012-05-20;
5、修回日期： 2012-06-25 作者简介：宣志勇 (1977-),男，浙江诸暨人，助教，主要从事数控、汽修方向研宄 . 35 : 第 23 卷 苏州市职业人学学报 格式 #4=#2 * SQRT#1 *#1+#3*#3/ #1. 1.2 建立编程坐标系 计算椭圆曲线上任意点的坐标 1)编程坐标原点为图形右端点，编程坐标原点向右为 :z + ，编程坐标原点向上为 :x + ， 2)任 意 点在 编 程坐 标 系中 的 坐标为 (x ， z ） . 1 ： 2 父 1,宏 程 序 格 式 ：2*#4 z ： -(25-z),宏 程 序格 式 ： #3-25 M05； G71P10Q20U0.5W
6、0.1F80； N10G00X0； G01Z0； G01X2*#4Z#3-25 #3=#3-0.5 END1 G00X100Z100； M30 注： 是椭圆宏程序 .25 为长半轴 12.5 为短半轴 25 为 z 初始值 0 为 z 最终值 #4 宏程序 表 达式 2 5 为编程原点和数学坐标系原点的距离 让 # 3 以 0.5 间隔减小 2 5 0. 1 “ 两次坐标法 ” 的应用 例 2 根据图 2 的轴类零件，编辑数控车的程序 .其中，毛坯： 35 mm. 程序及说明如下： N10G00X0； G01Z0； #1=15； #2=10； #3=15； WHILE#3GE0DOl； / 长
7、 半 轴 /短 半轴 / 15 为 Z 初始值 / 0 是 Z 最终值 #4=#2*SQRT#l*#l-#3*#3/#l； /为 #4 宏程序表达式 G01X2*#4z#3-15； / 编程坐标 #3=#3-0.5； / 以 0.5 间 隔 减 小 (Z: 15 0) 2 “ 两次坐标法 ” 的拓展应用：椭圆起点、终点的变化 例 3 根据图 3 的轴类零件，编辑数控车的程序 4.其中，毛坯： 035 mm. 程序及说明如下： G73U16W0R16 G73P10Q20U0.5W0.1F80 N10G00X 可计算 G01Z0 08989； M03S600； #1=25 #2=12.5 G01Z
8、-42 N20X37； T0101； G00X37Z5;起 刀 点 #3=25 WHILE#3GE0DOl G00X100Z100 ； M03S800； G71U1.5R1； #4=#2*SQRT#l*#l-#3*#3/#l G70P10Q20F30； #1=20 #2=16 #3=15.615 WHILE#3GE-15.615D01 #4=#2*SQRT#l*#l-#3*#3/#l G01X2*#4Z#3-15.615 #3=#3-0.5 END1 图 3 轴 类 零 件 4 “ 两次坐标法 ” 的拓展应用：椭圆中心任意点位置 例 4 根据图 4 的轴类零件，编辑数控车的程序 5.其中，毛还
9、： 035 mm. 程序及说明如下： G73U16W0R16 G73P10Q20U0.5W0.1F80 N10G00X20.3 G01Z-8 #1=20 #2=10 #3=14 结论 WHILE#3GE-14D01 #4=#2*SQRT#l*#l-#3*#3/#l G01X2*17.15-#4Z#3-14-8 17.15 和 -22 . 两 坐 标 系 原 点的相对值 #3=#3-0.5 END1 图 4 轴 类 零 件 椭圆是数控车床加工中相对较难却又比较典型的非圆曲线，目前数控系统还没有提供完善的非圆 曲线 插补功能，因此，实际操作中椭圆的编程多采用变量来完成 .虽然随着计算机辅助编程的进
10、一步普 及，手工 编写宏程序越来越少，但作为培养高技能人才的学校，使学生掌握各种非圆曲线，特别是椭圆曲 线的编程 仍然是必要的 . 椭圆宏程序，只要掌握其中的规律，就能应付任意位置的椭圆轮廓的宏程序编辑 .比如长轴在 z 轴 上， 或者长轴在 x 轴上，或者椭圆中心在任意位置的情况下，都可以采用这种坐标法来进行椭圆宏程序的 编辑 . 参考文献： 1 周曲珠 .宏程序在数控加工椭圆工件中的应用研究 J.机械设计与制造， 2008(8):20-22. 2 徐新，彭锡明 .椭圆宏程序的编制 J.科技信息， 2008(2855-57. 3 郭建平 .巧用宏程序加工椭圆 J 科技创新导报， 2011(7): 90-93. 4 李继平 .数控车床编程中椭圆轮廓的宏程序实现 J.四川职业技术学院学报， 2009(2) :101-103. 5 刘佳慧 .在 FANUC 系统上建立椭圆曲线插补宏程序 J.制造技术与机床， 2005(1): 15-18. ( 责 任 编 辑 ： 李 华 ) 37