1、FANU也程序?qū)嵗ㄞD(zhuǎn)貼）2007-07-1422:11一、車削橢圓%O0001G00X0Z150.G98# 24=80（短軸半徑，X軸方向）# 26=100（長(zhǎng)軸半徑，Z軸方向）# 7=0.1（Z軸取點(diǎn)的間隔距離）# 1=#26+#7（Z軸方向最大值，假設(shè)為頂點(diǎn)）# 23=3.15（Z軸方向最小值）WHILE#1GT#23DO1# 1=#1-#7（計(jì)算每次Z軸的坐標(biāo)值）IF#1GT#23GOTO9# 1=#23（最后一次把Z軸終點(diǎn)坐標(biāo)賦值給#1）N9#3=2*#24*SQRT1-#1*#1/#26*#26（X軸坐標(biāo)值計(jì)算，此處按直徑編程）G01X#3Z#1F100END1M30%二、車削拋物

2、線%O0002G00X0Z100.G98# 18=8（指定參數(shù)p）# 26=50（Z軸方向起始坐標(biāo)）# 23=2.128（Z軸方向終點(diǎn)坐標(biāo)）# 7=0.1（Z軸取點(diǎn)的間隔距離）# 1=#26+#7（Z軸方向最大值）WHILE#1GT#23DO1# 1=#1-#7（計(jì)算每次Z軸的坐標(biāo)值）IF#1GT#23GOTO9# 1=#23（最后一次把Z軸終點(diǎn)坐標(biāo)賦值給#1）N9#3=2*SQRT2*#18*#1（X軸坐標(biāo)值計(jì)算，此處按直徑編程）G01X#3Z#1F100END1M30%隨著數(shù)控技術(shù)不斷進(jìn)步，數(shù)控車床加工中各種復(fù)雜形面也日漸增多，如橢圓、拋物線、正弦曲線、余弦曲線、雙曲線等各種非圓曲面。對(duì)于

3、上述各種復(fù)雜成形面，利用CAM軟件進(jìn)行自動(dòng)編程相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于種種原因，在絕大多數(shù)情況下數(shù)控車床主要還是依靠手工編程。橢圓軸線與數(shù)控車床Z軸重合的情形相對(duì)比較簡(jiǎn)單，其解決方案也多見于各類文獻(xiàn)，但在本例中橢圓軸線與數(shù)控車床Z軸呈一定夾角，編程和加工難度陡增，主要原因如下：機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)本身既不存在加工橢圓等非圓曲線的G指令，更沒有類似G68這樣的旋轉(zhuǎn)指令,使編程難度大大增加。加工中變量的參數(shù)直接影響著加工的效率以及質(zhì)量，很容易產(chǎn)生過切報(bào)警，即使程序正確無誤，實(shí)際加工時(shí)的參數(shù)調(diào)整也非常困難，直接影響著加工能否順利進(jìn)行，以及加工精度能否保證?？偠灾?，目前尚未見有表述類似實(shí)例的文章。本實(shí)例進(jìn)行了有益的

4、嘗試和探索，給出了切實(shí)可行的解決方案，為類似問題提供了難得的參考及借鑒。橢圓宏程序的編制如下。1 .橢圓方程宏程序主要利用各種數(shù)學(xué)公式進(jìn)行運(yùn)算加工，因此編制旋轉(zhuǎn)橢圓程序操作者必須要掌握橢圓方程和旋轉(zhuǎn)公式等各種數(shù)學(xué)公式的計(jì)算方法并加以靈活運(yùn)用。橢圓方程有兩種形式，分別是橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和參數(shù)方程。橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程：A'-acosrrZ=sina橢圓參數(shù)方程：其中a、b分別為X、Z所對(duì)應(yīng)的橢圓半軸。2 .旋轉(zhuǎn)公式由于數(shù)控車床并不像加工中心那樣存在著旋轉(zhuǎn)指令，所以要利用旋轉(zhuǎn)公式來進(jìn)行橢圓的旋轉(zhuǎn)。圖1旋轉(zhuǎn)公式的定義：如圖1所示，平面上繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)，使平面上任意一對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)P和P'與一個(gè)定點(diǎn)O連接

5、的線段都相等，即OP=OP,且角/POP等于角9，點(diǎn)O稱為旋轉(zhuǎn)中心，角8稱為旋轉(zhuǎn)角。旋轉(zhuǎn)公式：如圖1所示，取直角坐標(biāo)系，以原點(diǎn)O為旋轉(zhuǎn)中心，旋轉(zhuǎn)角為9,平面上任意一點(diǎn)P(x,z)旋轉(zhuǎn)到P'僅'z')令ZXOP=a,則ZXOP=a+。，且OP=OP于是X'=OPx'=OP'Cos(a+9)=|OP|(cosaxcosSinaxsin0)=|OP|cosaxcos|0OP|sinaxsin0=OPxcos-PxPsin0=xcos-zsin0同理Z'=xsin0zcos0車床旋轉(zhuǎn)公式為,V=Zsin0+.Vcosi?|Zr=Zcosi?-Ys

6、in0其中，X'、Z'為旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)，X、Z為旋轉(zhuǎn)之前的坐標(biāo)值，8為旋轉(zhuǎn)角度。2010-5-2018:39皿gm48379452樓3.終起點(diǎn)角度的計(jì)算在利用橢圓參數(shù)方程編制加工程序中，終點(diǎn)和起點(diǎn)的角度是重要的一步，因?yàn)榻K、起點(diǎn)直接影響著加工零件的幾何形狀。5位粉絲終點(diǎn)和起點(diǎn)的計(jì)算方法有兩種，一種是三角函數(shù)計(jì)算法；另一種是用旋轉(zhuǎn)公式求得未旋轉(zhuǎn)前X、Z的坐標(biāo)。最后進(jìn)行橢圓角度的計(jì)算。(圖二)(1)三角函數(shù)計(jì)算法如圖2所示，三角函數(shù)計(jì)算法主要是添加一些輔助線形成若干個(gè)三角形，通過解三角形的方法求得起點(diǎn)與圓心的距離O1A、終點(diǎn)與圓心的距離O1B在橢圓軸線方向的垂直距離，最后用橢圓的參數(shù)

7、方程反求沒有旋轉(zhuǎn)之前的橢圓角度。例：如圖2所示，以O(shè)1為原點(diǎn)，點(diǎn)A的坐標(biāo)為(Z20,X13,105)，點(diǎn)B的坐標(biāo)為(Z-7.95,X12.95,),其中橢圓的長(zhǎng)半軸和短軸分別為25mm,15mm,旋轉(zhuǎn)角度為20o求沒有旋轉(zhuǎn)之前的橢圓起點(diǎn)和終點(diǎn)角度。起點(diǎn)|01A|=23.911(mm)ZAO1Oarcsin(AO/O1A)=arcsin(13.105/23.911)=33.235°ZAO1E=ZAO1O-ZEO1O=33.235-20°=13.235°AE=O1AsinZAO1E=23.911Kin13.235=5.474(mm)由橢圓參數(shù)方程得sina=X/a=5

8、.474/15=0.6271a214°終點(diǎn)|O1B|二二BC：二右.95、12.951=15.196(mm)/CBO1=arcsin(CO1/O1B)=arcsin(7.95/15.196)=31.545°/DBO1=ZCBO1-/CBD=31.545-20°=11.545°O1D=O1BsinZDBO1=15.196Kin11.545°=3.041(mm)由橢圓參數(shù)方程得cos0=Z/b=3.041/25=0.98682010-5-2018:39回復(fù)gm48379455_位粉絲3樓97°最終求得橢圓旋轉(zhuǎn)前的起點(diǎn)與終點(diǎn)角度分別為21.

9、4°和97°(2)旋轉(zhuǎn)公式求橢圓角度由旋轉(zhuǎn)公式求得旋轉(zhuǎn)變換公式工二-N飛后日+z-Zrcossin或A=-ZSin(-g)+工gs(-8)Z-Z,£0$(-8"丫'曲】(一例旋轉(zhuǎn)公式求橢圓角度先分別將A、B的坐標(biāo)代入旋轉(zhuǎn)變換公式中進(jìn)行運(yùn)算，最終分別求得A、B沒有旋轉(zhuǎn)之前的坐標(biāo)值A(chǔ)'、B'的坐標(biāo)（如圖3所示）,最后用橢圓參數(shù)方程求得沒有旋轉(zhuǎn)之前的橢圓角度。例：如圖3所示，以01為原點(diǎn)，點(diǎn)A的坐標(biāo)為(Z20,X13.105),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(Z-7.95,X12.95)淇中橢圓的長(zhǎng)半軸和短軸分別為25mm、15mm,旋轉(zhuǎn)角度為20。求沒

10、有旋轉(zhuǎn)之前的橢圓起點(diǎn)和終點(diǎn)角度。起點(diǎn)計(jì)算AZ=AZ'cos-0)-AX'sin(-0)=20Xcos(-20)-13.105>Sin(-20)=23.276(mm)cosa=Z/b=23.276/25=0.931a214°終點(diǎn)計(jì)算BZ=BZ'cost0)-BX'sin(-0)=-7.95cos(-20)-12.95sin(-20)=-3.041(mm)cos9=Z/b=-3.041/25=-0.122097°最終求得橢圓旋轉(zhuǎn)前的起點(diǎn)與終點(diǎn)角度分別為21. 4°和97°。# .程序編制使用數(shù)控車床切削零件圖如圖4所示，

11、毛坯材料為45鋼，直徑為50mm,長(zhǎng)度為65mm（1號(hào)刀為粗車35°尖刀,2號(hào)刀為精車35號(hào)尖刀，3號(hào)刀為切斷刀）。程序如下（HNC21T數(shù)控系統(tǒng)）：# 2# 10=15短半軸# 11=25長(zhǎng)半軸T0101G95G00X100Z100M03S600G00X50Z2毛坯直徑50G71U2R0.5P1Q2X0.5F0.25（粗加工N1N2段程序）G00X100Z100M03S1800T0202（主軸正轉(zhuǎn)，1800r/min,2號(hào)精車刀）G00X50Z2毛坯直徑502010-5-2018:39*回復(fù)gm48379455_位粉絲N1G00X26.209A點(diǎn)X坐標(biāo)G01Z0F0.05# 12=

12、21.4橢圓旋轉(zhuǎn)前的起點(diǎn)角度WHILE#12LE97END1橢圓旋轉(zhuǎn)前的終點(diǎn)角度# 13=SIN#12*PI/180*#10SIN【弧度】弧度編程.# 14=COS#12*PI/180*#11其中PI=3.14(%)# 15=20*PI/180(賦值旋轉(zhuǎn)角度20°)# 16=#14*SIN#15+#13*COS#15X二入山日+1859Zr=Zgs8Xsin&（車床旋轉(zhuǎn)公式為）# 17=#14*COS#15-#13*SIN#15G01X#16*2Z#14-20F0,05（運(yùn)行加工橢圓輪廓）# 12=#12+1（自變量遞增1）END1G02X37.73Z-40R5（加工R5mm圓弧）G01X48C1# -44X44Z-46# -50N2X50G00X100Z100M05M00M03S700T0303（主軸正轉(zhuǎn)，700r/min,3號(hào)切斷刀）G00X50Z-45G01X1F0.07G00X50X100Z100M305 .程序中變量的確定與注意事項(xiàng)在旋轉(zhuǎn)橢圓程序變量的賦值是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)楹瓿绦蚴抢迷S多段微小的直線來逼近輪廓的，取值大了輪廓表面的逼近誤差也大。在加工中，變量的賦值可以按粗車和精車來取值。粗加工程序變量的取