简析数控车床上椭圆加工的编程方法
2014-07-31史先伟
史先伟
摘 要：目前，在机械加工中，非圆曲线越来越被广泛地应用，依靠传统的靠模加工已经不能满足现实的精度要求，取而代之的是在数控机床上进行加工。本文对常见的椭圆加工的几种常用方法进行编程示例。
关键词：数控编程 椭圆 方法
目前，随着数控机床的广泛应用，机械生产加工技术不断进步，对各种各样工件加工精度要求进一步提高，非圆曲线的加工情况也越来越多，精度要求也越来越高。但依靠传统的普通机床上进行靠模加工，已经不能满足现实的加工精度要求。笔者以下图所示椭圆加工为例，采用FANUC数控系统，总结以下编程方法，供大家参考。
图
一、G73仿形法
1.利用直角坐标方程进行加工
这个方法需要首先设定某一个坐标为自变量，然后用该坐标把另外一个坐标表示出来。在此，把Z轴方向的坐标设为变量#1，则X轴方向的坐标#2可以用#1表示为：/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.利用参数方程进行加工
该椭圆参数方程为：，设自变量为#1；则可得Z为#2=30*COS[#1],X为#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车削椭圆
采用G90车削椭圆时，我们一般只是利用直角坐标方程来进行，这样在车削时的切削深度比较容易控制，而参数方程就不太容易控制。具体方法和采用G73进行编程大体类似，也需要首先设定某一个坐标为变量，然后用该坐标把另外一个坐标表示出来。即：把X轴方向的坐标设为变量#1，则Z轴方向坐标#2为：#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;
以上即为椭圆加工的几种简单方法，主要思想是在数学曲线上找到若干个点，从而用直线插补的方式进行直线的密化处理。只要我们抓住这一思想，积极地去寻求这些点，就可以完成椭圆、抛物线、双曲线、正弦曲线、正切曲线等等各种非圆曲线的编程，从而完成这样一些特殊工件的加工。
（作者单位：济宁市技师学院）
endprint
摘 要：目前，在机械加工中，非圆曲线越来越被广泛地应用，依靠传统的靠模加工已经不能满足现实的精度要求，取而代之的是在数控机床上进行加工。本文对常见的椭圆加工的几种常用方法进行编程示例。
关键词：数控编程 椭圆 方法
目前，随着数控机床的广泛应用，机械生产加工技术不断进步，对各种各样工件加工精度要求进一步提高，非圆曲线的加工情况也越来越多，精度要求也越来越高。但依靠传统的普通机床上进行靠模加工，已经不能满足现实的加工精度要求。笔者以下图所示椭圆加工为例，采用FANUC数控系统，总结以下编程方法，供大家参考。
图
一、G73仿形法
1.利用直角坐标方程进行加工
这个方法需要首先设定某一个坐标为自变量，然后用该坐标把另外一个坐标表示出来。在此，把Z轴方向的坐标设为变量#1，则X轴方向的坐标#2可以用#1表示为：/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.利用参数方程进行加工
该椭圆参数方程为：，设自变量为#1；则可得Z为#2=30*COS[#1],X为#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车削椭圆
采用G90车削椭圆时，我们一般只是利用直角坐标方程来进行，这样在车削时的切削深度比较容易控制，而参数方程就不太容易控制。具体方法和采用G73进行编程大体类似，也需要首先设定某一个坐标为变量，然后用该坐标把另外一个坐标表示出来。即：把X轴方向的坐标设为变量#1，则Z轴方向坐标#2为：#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;
以上即为椭圆加工的几种简单方法，主要思想是在数学曲线上找到若干个点，从而用直线插补的方式进行直线的密化处理。只要我们抓住这一思想，积极地去寻求这些点，就可以完成椭圆、抛物线、双曲线、正弦曲线、正切曲线等等各种非圆曲线的编程，从而完成这样一些特殊工件的加工。
（作者单位：济宁市技师学院）
endprint
摘 要：目前，在机械加工中，非圆曲线越来越被广泛地应用，依靠传统的靠模加工已经不能满足现实的精度要求，取而代之的是在数控机床上进行加工。本文对常见的椭圆加工的几种常用方法进行编程示例。
关键词：数控编程 椭圆 方法
目前，随着数控机床的广泛应用，机械生产加工技术不断进步，对各种各样工件加工精度要求进一步提高，非圆曲线的加工情况也越来越多，精度要求也越来越高。但依靠传统的普通机床上进行靠模加工，已经不能满足现实的加工精度要求。笔者以下图所示椭圆加工为例，采用FANUC数控系统，总结以下编程方法，供大家参考。
图
一、G73仿形法
1.利用直角坐标方程进行加工
这个方法需要首先设定某一个坐标为自变量，然后用该坐标把另外一个坐标表示出来。在此，把Z轴方向的坐标设为变量#1，则X轴方向的坐标#2可以用#1表示为：/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.利用参数方程进行加工
该椭圆参数方程为：，设自变量为#1；则可得Z为#2=30*COS[#1],X为#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车削椭圆
采用G90车削椭圆时，我们一般只是利用直角坐标方程来进行，这样在车削时的切削深度比较容易控制，而参数方程就不太容易控制。具体方法和采用G73进行编程大体类似，也需要首先设定某一个坐标为变量，然后用该坐标把另外一个坐标表示出来。即：把X轴方向的坐标设为变量#1，则Z轴方向坐标#2为：#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;
以上即为椭圆加工的几种简单方法，主要思想是在数学曲线上找到若干个点，从而用直线插补的方式进行直线的密化处理。只要我们抓住这一思想，积极地去寻求这些点，就可以完成椭圆、抛物线、双曲线、正弦曲线、正切曲线等等各种非圆曲线的编程，从而完成这样一些特殊工件的加工。
（作者单位：济宁市技师学院）
endprint
