数控车床椭圆加工功能扩展

      

摘 要：本文以数控车床上加工椭圆曲线为例，重点介绍了加工非圆曲线的宏

程序的编制原理，并对通过编写通用宏程序以扩展数控系统功能的方法进行了

 

深入的研究。

 

 

 

　　关键词：宏程序 椭圆加工 功能扩展

　　在数控车床的程序编制过程中，具有相同走刀轨迹的零件通常使用子程序

来简化编程。但是，在工程实践中广泛存在着具有相似特征的某一类工件的加工

问题，例如宽槽、深孔的加工，椭圆、抛物线等二次曲线的加工等，这就需要借

助数控系统提供的用户宏功能进行编程。笔者将以椭圆加工为例，探讨利用宏语

 

言编制数控加工程序以扩展数控系统功能的教学方法。

 

　　一、数控车床加工椭圆曲线的编程方法

　　

1.

 

加工原理

　　一般的数控车床都具有直线和圆弧插补功能，因此在加工复杂的非圆曲线

时可以采用直线段或圆弧段逼近非圆曲线的加工方法。对于椭圆曲线的数控车削

“

”

“

”

加工，编程的基本思路就是 细分 ，将椭圆曲线 细分 为若干小段，每一小段

再由直线段代替。由于中间用到插补点非常多，因此编程时利用宏程序的循环和

 

迭代功能最为简便。

　　例如，加工如图

1 所示的椭圆手柄，可以将椭圆曲线沿 Z

“

轴方向进行 细

”

分 ，每一个曲线段用一个小的直线段代替。细分的步距根据机床的脉冲当量和

工件的精度要求进行选择，步距越小，加工精度越高；然后根据已知的

Z 坐标

值，由椭圆的方程计算

X 坐标，即可得到中间插补点的坐标值。椭圆曲线的宏程

序编制方法的流程图如图

2

 

所示。

　　

2.

 

数控车床加工椭圆曲线的宏程序编制方法

　　首先写出椭圆的标准方程：，此方程是以椭圆中心为坐标系原点建立的方

程，因此在对刀时应将工件坐标系原点设定在椭圆中心

O 处。然后定义两个变

量：

#1 表示中间点的 X 坐标值；#2 表示中间点的 Z 坐标值。在加工此椭圆手

柄时，使用

G73 和 G70

 

进行粗、精加工。