浅谈数控车床加工椭圆的编程

摘 要 随着数控技术不断进步，数控车床加工中各种复杂型面也日渐增多。在用变量编制椭圆程序时，只要能够合理选取变量，通过方程的关系确定另一变量。并能正确确定工件坐标系与椭圆坐标系之间的关系便可。当然遇到具体的加工实例应根据零件的加工要求合理利用宏指令进行编程即可。

关键词 数控车床 变量 宏指令 椭圆

随着数控技术不断进步，数控车床加工中各种复杂型面也日渐增多。如椭圆、抛物线、正弦曲线、余弦曲线和双曲线等各种非圆曲面。对于上述各种复杂成形面，利用CAM软件进行自动编程相对简单，但由于种种原因，在很多情况下数控车床主要还是依靠手工编程。目前在数控车床上加工正椭圆已不是难事，本人结合平时加工的实际情况，简单谈下在FANUC系统数控车床上椭圆的车削。

数控车床所具备的插补功能是直线插补和圆弧插补，而椭圆既不是直线也不是圆弧，所以在用数控车床加工椭圆时就不可以直接用G01(直线插补)和G02/G03(圆弧插补)进行车削，而应该采用变量利用宏指令对椭圆进行车削加工。宏指令有两类，其中A类宏指令是早期使用过的宏指令，其使用G65代码作为宏指令专用代码，包括宏变量的赋值、运算、条件条用等。但是编程起来相对繁琐一点。B类宏指令功能相对A类而言，其功能更强大，编程更直观。

一、变量

1.变量的表示

2.FANUC系统使用“#”表示变量，例如：#1、#5、#100等，变量根据变量号分为四类。变量的运算按照优先的先后顺序依次是函数乘和除运算加和减运算。

3.条件转移（IF）功能语句

IF[表达式]GOTO n

说明：如果指定的条件表达式满足时，转移到标有顺序号n的程序段，如果指定的条件表达式不满足时，则执行下一个程序段。

二、椭圆方程

数学方程 ：

是数学当中椭圆的方程，采用的是X、Y坐标系，而在数控车床采用的是X、Z坐标系，所以椭圆方程应做出相应的调整。

三、FANUC系统宏指令加工椭圆曲线编程实例

1.凸椭圆中心在零件轴线上（如下图）

椭圆方程：，用变量进行编程时，为了编程方便，一般用变量中Z来表示X，所以椭圆方程可变为：。

2.凸椭圆中心不在零件轴线上。

椭圆方程：，用变量进行编程时，为了编程方便，还是用变量Z来表示变量X，所以椭圆方程可变为：。经计算椭圆起点的X轴坐标值为9.43.

用变量进行编程时，为了编程方便，同样用变量中Z来表示X，所以椭圆方程可变为：。利用图中的关系，可计算出在椭圆坐标系中Z=±11.81。

以上的三个实例都是横椭圆（两凸一凹）在数控加工中的宏程序程序编制，关系竖椭圆的宏程序编制方法和步骤和横椭圆一样，在此不再多做介绍。

其实在用变量编制椭圆程序时，只要能够合理选取变量，通过方程的关系确定另一变量。并能正确确定工件坐标系与椭圆坐标系之间的关系便可。当然遇到具体的加工实例应根据零件的加工要求合理利用宏指令进行编程即可。

参考文献：

[1]数控机床编程与操作（数控车床分册）/顾力萍主编.-2版。-北京：中国劳动社会保障出版社，2005