淺談橢圓通用宏程序的編制方法

摘 要：數控車床加工橢圓的程序常采用宏指令進行編制，利用數控系統提供通用宏程序調用指令和橢圓方程，根據圖紙要求，對所用變量進行賦值，簡化編程。

關鍵詞：數控車；橢圓；通用宏程序

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.009

1 引言

橢圓是一種常見的非圓公式曲線，一般數控系統沒有此類曲線的插補指令。在加工此類零件時，一般將橢圓采用小直線擬合，再用宏程序中的數學計算和程序控制指令編制程序。為了編程更加方便，可以利用橢圓方程和變量編制一通用子程序，當加工橢圓時，在主程序給子程序變量賦值，調用編好的子程序即可。

2 橢圓宏程序編制思路

編制橢圓宏程序流程如圖1，首先對自變量進行賦值，給定自變量后，系統根據給定橢圓的方程，計算從變量的數值。因計算坐標數值是相對于方程原點坐標值，通過坐標值轉換，把坐標值統一到工件坐標系中。用直線插補的方法進行加工橢圓輪廓中的一段，刀具走一步長后，通過程序控制語句中的條件（終點），再重復以上的程序，直到加工到終點。

3 橢圓通用宏程序的編寫

因橢圓公式和坐標轉換的方法都相同，可以把加工橢圓的程序用變量變為一個子程序，當加工橢圓時，只要在主程序內給子程序變量賦值，并調用即可。根據橢圓標準方程+=1和橢圓的加工原理，可知其需要賦值的變量有長半軸、短半軸、起點、值坐標、終點坐標、圓心在工件坐標系中的坐標值X向值、Z向值，自變量每次的遞減量、進給速度、轉速和橢圓所在象限，使用#1、#2、#3、#7、#21、#23、#6、#9、#19、#22變量分別賦值。根據宏程序調用時的賦值方法，調用時其變量和賦值符號對應如下：

#1=A ：橢圓的長半軸；#2=B：橢圓的短半軸；#3=C：橢圓起點的Z向坐標；#7=D ：橢圓終點的Z向坐標；#21=U：橢圓圓心在工件坐標系中X軸的坐標值；#23=W ：橢圓圓心在工件坐標系中Z軸的坐標值；#6=K：自變量每次的遞減量；#9=F：進給速度；#19=S： 切削速度；

#8：宏程序中從變量X軸每次的計算值；#22=V：象限判斷，當設置V=0時，加工一、二象限的橢圓，當設置V≠0時，加工三、四象限的橢圓。

例：加工如圖2所示橢圓

需要計算點A和點B在公式中的Z向坐標。

點A的Z向坐標值為：Z=20× ≈-19.6

點B的Z向坐標值為：0

由上可知，把橢圓的用戶宏程序編制完成后，儲存在機床中的存儲器中，當下次加工橢圓時直接調用、賦值就可以了。

4 結束

本文說明了橢圓的公式和橢圓車削時的流程，舉例說明了FANUC數控系統通用宏程序的賦值及編制方法，使橢圓加工的宏程序通用化。通過闡述，也可以用這種方法推廣到其它二次曲線的車削。

作者簡介：郭明波（1978-），男，山東章丘人，本科，高級技師，教師，研究方向：機械制造教學。