探讨椭圆宏程序的编程方法

摘 要：我们在数控编程与操作课程教学过程中，涉及到椭圆等非圆曲线的零件加工，一般需要进行宏程序的编程，这点往往成了广大师生的拦路虎，因为宏程序对教师来说，不易教学，对学生来说，难以理解。针对此难点，本文采用数控车HNC-21/22T系统，进行探讨关于椭圆宏程序编程方法，希望有助于教师方便教学， 有利于提高学生对椭圆等非圆曲线零件的编程与加工能力，同时也利于简化数控编程程序，缩短编程时间，提高编程与加工的效率，降低经济成本，提高生产效益。

关键词：椭圆 数控编程 宏程序 难点 简化

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）12-0251-01

随着数控技术不断的发展，数控技术在生产制造的作用和地位逐渐凸显出来，在企业内的应用也越来越广泛，对数控技能的掌握就显得更有必要了。每年全国数控职业技能大赛的规模举办得越来越大，显然国家对数控技能人才的培养很重视。借技能大赛，国家意于发现更多的数控人才，培养出更多的数控人才，发挥数控人才的技能，强大数控人才团队，从而更好更快的推动数控技术的发展。

比赛的趋势必然对选手的技能要求越来越高，比如非圆曲线的加工在竞赛中的比例逐渐加大，非圆曲线的手工编程涉及到宏程序，很多学生碰到宏程序编程就觉得无从下手，总认为是一个难以攻破的难题。在我们数控编程与加工教学过程中，广大教师感到宏程序编程不易教学；学生学起来也不易理解，难以掌握，所以能否掌握非圆曲线的宏程序编程就成为了解决难题的关键。本文针对HNC-21/22T数控车系统关于椭圆宏程序编程方法的探讨，希望有助于我们尽快尽早地解决此难题，同时利于提高学生在比赛编程环节中的效率，提高学生的数控编程能力和赢得获奖荣誉的机会。

我们以下面已知轴类零件图为例，来探讨椭圆的宏程序编程，归纳出椭圆编程的规律，便于今后的教学。

通过图样分析，椭圆的编程是零件图的难点之处，编程之前我们需要掌握相关的知识。

一、建立椭圆轮廓的数学模型

A形式：

椭圆参数方程

a为椭圆的长半轴，b为椭圆的短半轴，为离心角 ，（c，d）为椭圆中心坐标相对于编程坐标原点的坐标。

零件图的椭圆，长半轴a=9，短半轴b=6，离心角 ，在椭圆上的任一点A的坐标为（ ， ），则X=9 ，y=6 。在数控车床编程时，我们要注意坐标轴的转换，把椭圆方程坐标系的轴变为车床的轴，Z轴变成X轴，Y轴变为X轴，再考虑椭圆中心（c，d）坐标相对于编程坐标系的坐标，则椭圆的参数方程应转变为：

离心角 的定义域

二、需要了解数控编程宏程序的基础知识

1.算术运算符：+，-，*，/

2.条件运算符：EQ（=），GT（>），GE（≥），LT（

3.函数：SIN（正弦），COS（余弦）SQRT（开平方）

4.常量PI：圆周率π

5.变量#I（I=1，2，3...）

6.赋值语句

格式：宏变量=常数或表达式，如：#1=30；#2=12*SIN[#1*PI/180]

7.循环语句表达式：用运算符连接起来的常数，宏变量构成表达式

格式：WHILE 条件表达式

......

......

ENDW

三、根据以上两部分的知识，针对华中“世纪星”HNC-21/22T系统进行椭圆宏程序编程

四、在大量的典型例子练习中，我们摸索出了椭圆宏程序编程的规律，按此规律来编写宏程序就简便许多了，又容易掌握（见表1）

五、总结

通过以上椭圆宏程序编程的探讨，我们会发现只要掌握椭圆方程的数学建模和数控宏程序的知识，充分利用以上归纳出来的宏程序编程方法，就可以化难为易，轻松解决椭圆编程的难题。同理，我们举一反三，类似地对其他非圆曲线进行宏程序编程，这样可以减少手工或者自动编程的繁冗，简化数控编程程序，缩短编程时间，提高编程与加工的效率，降低经济成本，必然将提高生产效益。