浅谈椭圆通用宏程序的编制方法

摘 要：数控车床加工椭圆的程序常采用宏指令进行编制，利用数控系统提供通用宏程序调用指令和椭圆方程，根据图纸要求，对所用变量进行赋值，简化编程。

关键词：数控车；椭圓；通用宏程序

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.009

1 引言

椭圆是一种常见的非圆公式曲线，一般数控系统没有此类曲线的插补指令。在加工此类零件时，一般将椭圆采用小直线拟合，再用宏程序中的数学计算和程序控制指令编制程序。为了编程更加方便，可以利用椭圆方程和变量编制一通用子程序，当加工椭圆时，在主程序给子程序变量赋值，调用编好的子程序即可。

2 椭圆宏程序编制思路

编制椭圆宏程序流程如图1，首先对自变量进行赋值，给定自变量后，系统根据给定椭圆的方程，计算从变量的数值。因计算坐标数值是相对于方程原点坐标值，通过坐标值转换，把坐标值统一到工件坐标系中。用直线插补的方法进行加工椭圆轮廓中的一段，刀具走一步长后，通过程序控制语句中的条件（终点），再重复以上的程序，直到加工到终点。

3 椭圆通用宏程序的编写

因椭圆公式和坐标转换的方法都相同，可以把加工椭圆的程序用变量变为一个子程序，当加工椭圆时，只要在主程序内给子程序变量赋值，并调用即可。根据椭圆标准方程+=1和椭圆的加工原理，可知其需要赋值的变量有长半轴、短半轴、起点、值坐标、终点坐标、圆心在工件坐标系中的坐标值X向值、Z向值，自变量每次的递减量、进给速度、转速和椭圆所在象限，使用#1、#2、#3、#7、#21、#23、#6、#9、#19、#22变量分别赋值。根据宏程序调用时的赋值方法，调用时其变量和赋值符号对应如下：

#1=A ：椭圆的长半轴；#2=B：椭圆的短半轴；#3=C：椭圆起点的Z向坐标；#7=D ：椭圆终点的Z向坐标；#21=U：椭圆圆心在工件坐标系中X轴的坐标值；#23=W ：椭圆圆心在工件坐标系中Z轴的坐标值；#6=K：自变量每次的递减量；#9=F：进给速度；#19=S： 切削速度；

#8：宏程序中从变量X轴每次的计算值；#22=V：象限判断，当设置V=0时，加工一、二象限的椭圆，当设置V≠0时，加工三、四象限的椭圆。

例：加工如图2所示椭圆

需要计算点A和点B在公式中的Z向坐标。

点A的Z向坐标值为：Z=20× ≈-19.6

点B的Z向坐标值为：0

由上可知，把椭圆的用户宏程序编制完成后，储存在机床中的存储器中，当下次加工椭圆时直接调用、赋值就可以了。

4 结束

本文说明了椭圆的公式和椭圆车削时的流程，举例说明了FANUC数控系统通用宏程序的赋值及编制方法，使椭圆加工的宏程序通用化。通过阐述，也可以用这种方法推广到其它二次曲线的车削。

作者简介：郭明波（1978-），男，山东章丘人，本科，高级技师，教师，研究方向：机械制造教学。