倾斜椭圆的编程
以长半轴30，短半轴20，倾斜30度为例
#1=0
n1#2=cos[#1]*30
#3=sin[#1]*20
#4=atan[#3]/[#2]+30
#5=sqrt[#2*#2+#3*#3]
#6=cos[#4]*#5
#7=sin[#4]*#5
if[#1gt360]goto2
g1x#6y#7f100
#1=#1+1
goto1
n2m00
椭圆长半轴为30,短半轴为20,椭圆绕椭圆圆心旋转30度.椭圆加工到X直径为40止.
#1=30 椭圆长半轴
#2=20 椭圆短半轴
#3=COS[30]*26.19 #3为椭圆长轴起点 26.19为椭圆圆心到椭圆Z方向起点距离
#4=20-TAN[30]*21.02 #4为椭圆短轴终点 21.02为椭圆圆心到椭圆Z方向终点距离
#5=COS[30]*21.02
#6=SIN[30]*#4
#7=#5+#6 #7为椭圆长轴终点
WHILE[#3GE#7]DO1 判断椭圆长轴是否走到终点
#8=#2*SQRT[#1*#1-#3*#3]/#1 椭圆公式
#9=COS[30]*#8 #9为X轴的变量
#10=SIN[30]*#8+COS[30]*#3 #10为Z轴的变量
G01X[2*#9-#3] Z[#10-26.19] 直线插补
#3=#3-0.5 长轴步进0.5
END1
FANUC-0i 数控车抛物线宏程序数控 2008-01-07 19:26:11 阅读113 评论0 字号：大中小 订阅 .
O1234
T1;
M3 S800;
GO X0 Z30;
G1 Z25 F0.1;
#2 =0.01;
#3 =0;
#4 =25;
N1 #1 =#3*#3+#4-25
IF[#1LE0] GOTO2;
IF[#1GT0] GOTO3;
IF[#1LT0] GOTO4;
N2 U#2 F0.1;
#3 =#3+#2;
#3 =#3;
GOTO1;
N3 W-#2;
#4=#4-#2;
#4=#4;
GOTO1;
N4 GO X50 Z100
T00 M05;
M30;
%
或者
O1234
T01 M3 S600
G0X11 Z31
G1 Z30 F0.2
X0
G0 X10 Z31
G1 Z25
#2=0.05
#3=10
#4=25
#5=18.9
#6=5
N1 #7=#7+#2
#9=0.5*#7
#8=-[#9-5]*[#9-5]+25
G1 X#7 Z#8 F0.1
WHILE[#7 GE #5] DO1
G1Z#6
GOTO2
END1
WHILE[#8 GT #6] DO1
G1 X#5
GOTO2
END1
GOTO1
N2 G2 X24.9 Z2.5 R2.5
G1 Z0
G0 X50 Z100
T00 M05
M30
%
说明：
EQ NE GT GE LT LE
等于 不等于 大于 大于等于 小于 小于等于
语法
1.GOTOn
2.IF[条件式] GOTOn
3.IF[条件式] THEN____
4.WHILE[条件式] DOn
____
____
ENDn
注：n为程序行号
____为另一个处理
数控车椭圆宏程序编制% C$ U- V% F+ A8 M6 x
2 c" V8 i, S" b* ~2 j8 Y
: I0 p6 {' T. U6 F# }. N1 u Y近年来 随着数控加工设备技术的进步与发展，数控机床已成为机械加工技术中不可缺少的关键设备。从国家到地方也经常举行数控方面的比赛，在数控车比赛中频繁出现各种二次曲线轮廓的结构，其中椭圆轮廓出现的次数最多。椭圆宏程序根据方程的不同可以有用z做变量和用角度做变量两种，笔者根据自己在训练加工中的体会，结合宏程序的特点，将椭圆宏程序（以FANUC系统为例），用z做变量做一下总结，以方便同行使用。9 i1 Z7 E% t- F0 ?
1.基本椭圆宏编程：9 e- ~" f: }' ?- g3 f
( j4 c6 M Y' b2 p
1 O# d" _$ d* P& I1 ~% K
: c0 {6 N0 ]$ |
8 g2 X: b# \4 ]
4 i- k: E- H% U; I4 {: y图一 数学坐标系 图二 工件坐标系8 q& @8 }& f) u
椭圆的数学方程： ＋ ＝1，该方程坐标系如图一。实际数控编程中我们必须将上面公式进行变换，以符合数控车加工中的工件坐标系,见图二，于是方程变换为： ＋ ＝1，把Z作为已知量，求解X。
1 ^% Q _; Q5 e! g% g" y解得：X=b
$ ^6 E, ?* h/ ~' G0 v i; ] E3 s编程思路为：把Z方向加工长度进行密分，间隔量（步进量）视椭圆弧轮廓度要求而定，然后根据Z向密分坐标解得X坐标值，该计算交给系统完成，因此必须把椭圆的相关已知条件进行赋值，最后根据X、Z进行直线插补，加工出椭圆弧 。 图三
) v- ]3 l X6 X* e/ M; {( r4 A编程如下：（见图三）
. O4 ]9 w. P7 ^7 ]# W7 J2 ?2 e＃101＝a；（长半轴）
$ L! V# S# g* `/ [' d) K＃102＝b；（短半轴）
& T r" v, N- h5 m# e; n. ]＃103＝a；（z向椭圆起始点）
1 A6 A* T1 {" @5 ?6 CN10 ＃104＝＃102*SQRT[＃101*＃101－＃103*＃103]/ ＃101；（半径值的计算）* c4 ^4 ^% y. d9 x2 `. N- L
G01 X[2*＃104] Z[＃103] F0.2；（直线插补）
0 ?9 x: f- i: d& P8 x+ J＃103=＃103－0.5；（设定z向步进量0.5mm） P2 w/ f9 D' N$ J3 ^# |: O
IF [＃103 GE 0] GOTO10；（判断是否到达椭圆弧终点，图三中加工90º椭圆弧，Z方向终点为0）
# Q0 {/ s* [/ d k7 s: j( yG00 U50 Z……；（退刀）
! r' O: v: R1 T! D. j- w2.变化后椭圆宏编程： v L# Z+ g" e+ [% p: r2 a! L
在实际图纸中，椭圆弧在零件上的位置根据总结大概有以下几种：- L4 O. j V- O9 @' c; T! O0 p5 r( G
（1）凸椭圆弧位于零件的最右端及中间位置（如图四）；
# [7 L* A1 Q, w+ P
" T; _6 Z( j3 B9 K; a5 c
& j+ n1 H( t. {& X2 A p
* W x0 {$ h3 U3 ^- k9 @ r图四
1 i( q9 r8 m$ W（2）凸椭圆弧中心线不和零件轴线重合（如图五）；
; K. I G; X: t' _( i8 ]% ?- c% ~& H+ n6 T
9 p+ U1 D0 P3 G/ r
$ T7 T4 ?: h- L
* E/ y1 u* | z5 L- k; ^图五
8 u5 O$ X0 A) l2 X" c（3）凹椭圆弧同样对应上面一、二两类变化（在图中将凸弧改换成凹弧）；4 `5 M: L' A( P, z' j+ T
（4）长、短半轴互换后凸凹椭圆弧位置同样对应上面一、二两类变化；
, ?& @9 V9 k0 B( H' u! _4 [（5）倾斜椭圆弧（椭圆弧中心线与零件轴线成锐角）对应的以上变化。! M- p) N) p- a+ P. Z) V! W, a
仔细分析这些变化，在编程中实际上包含椭圆弧起始及终止点的变化，椭圆弧中心点轴向位置、径向位置的变化，凹凸椭圆弧的变化，长半轴及短半轴的互换，椭圆弧中心线与零件轴线夹角的变化（倾斜椭圆）等，这里笔者对除倾斜椭圆外的几种
情况进行总结，编程如下：（见图六）
# v$ {+ _# J# R0 H6 s$ J1 \4 g! K
- n N! C* ^; u* E( k4 m: A. J图六0 q+ |3 p; r& H, P% T
＃101＝a；（与Z轴平行的半轴长）
/ z# M; H7 u# T; A＃102＝b；（与X轴平行的半轴长）$ h0 K* Y2 J4 m
＃103＝m；（椭圆弧起始点到椭圆中心距离，起始点位于椭圆中心线左侧为负，右侧为正）7 e0 Z4 T; y' A8 \$ L* [+ D( j1 R1 I
＃104＝n；（椭圆弧终止点到椭圆中心距离，终止点位于椭圆中心线左侧为负，右侧为正）
% j4 o, E- h4 g$ G9 E% \- c＃105＝e；（椭圆中心线到零件轴线距离）" M! }0 K. y2 r# G
＃106＝L；（椭圆中心到编程原点z向距离，这里将编程原点置于零件右端面中心）
1 Q; d% I' t2 U: m- bN10 ＃107＝＃102*SQRT[＃101*＃101－＃103*＃103]/ ＃101；（计算X值）; o$ i& S' D+ P9 g0 D* {8 B" F" M$ C3 y
G01 X[2*＃105±2*＃107] Z[＃103－＃106] F0.2；（凸椭圆弧x计算中取“＋”，凹椭圆弧取“－”）# u+ F/ R/ W9 u6 L+ C3 {3 j1 H
＃103=＃103－0.5；（设定z向步进量0.5mm）7 ^7 R4 y% K+ `) p; n% y& i# Y% B
IF [＃103 GE＃104] GOTO10；（判断是否到达椭圆弧终点）
' ~* ]; R! L1 T3 m' g1 _7 @2 XG00 U50 Z……；（退刀）2 E% G7 p3 g |' Z5 E( o! {4 e1 G
3．结语" B3 D& p4 K; L8 c) v% Z
这个程序里面椭圆弧起始及终止点的变化取决于m、n，椭圆弧中心点轴向位置变化取决于L，径向位置变化取决于e，凹凸椭圆弧的变化取决于X值计算中的正、负号的选择，长半轴及短半轴的互换在程序注释上a、b值已经注明。实际使用中只要将该程序存入系统，通过修改＃101～＃106就可以加工各种情况下的椭圆轮廓。至于椭圆弧中心线与零件轴线夹角的变化的宏编程只是在X、Z值上进行三角函数的计算，这里就不再赘述。9 S1 |# o/ O l5 N+ ]
* f* J7 N7 x/ V9 B
倾斜椭圆的编程
以长半轴30，短半轴20，倾斜30度为例
#1=0
n1#2=cos[#1]*30
#3=sin[#1]*20
#4=atan[#3]/[#2]+30
#5=sqrt[#2*#2+#3*#3]
#6=cos[#4]*#5
#7=sin[#4]*#5
if[#1gt360]goto2
g1x#6y#7f100
#1=#1+1
goto1
n2m00
椭圆长半轴为30,短半轴为20,椭圆绕椭圆圆心旋转30度.椭圆加工到X直径为40止.
#1=30 椭圆长半轴
#2=20 椭圆短半轴
#3=COS[30]*26.19 #3为椭圆长轴起点 26.19为椭圆圆心到椭圆Z方向起点距离
#4=20-TAN[30]*21.02 #4为椭圆短轴终点 21.02为椭圆圆心到椭圆Z方向终点距离
#5=COS[30]*21.02
#6=SIN[30]*#4
#7=#5+#6 #7为椭圆长轴终点
WHILE[#3GE#7]DO1 判断椭圆长轴是否走到终点
#8=#2*SQRT[#1*#1-#3*#3]/#1 椭圆公式
#9=COS[30]*#8 #9为X轴的变量
#10=SIN[30]*#8+COS[30]*#3 #10为Z轴的变量
G01X[2*#9-#3] Z[#10-26.19] 直线插补
#3=#3-0.5 长轴步进0.5
END1
FANUC-0i 数控车抛物线宏程序数控 2008-01-07 19:26:11 阅读113 评论0 字号：大中小 订阅 .
O1234
T1;
M3 S800;
GO X0 Z30;
G1 Z25 F0.1;
#2 =0.01;
#3 =0;
#4 =25;
N1 #1 =#3*#3+#4-25
IF[#1LE0] GOTO2;
IF[#1GT0] GOTO3;
IF[#1LT0] GOTO4;
N2 U#2 F0.1;
#3 =#3+#2;
#3 =#3;
GOTO1;
N3 W-#2;
#4=#4-#2;
#4=#4;
GOTO1;
N4 GO X50 Z100
T00 M05;
M30;
%
或者
O1234
T01 M3 S600
G0X11 Z31
G1 Z30 F0.2
X0
G0 X10 Z31
G1 Z25
#2=0.05
#3=10
#4=25
#5=18.9
#6=5
N1 #7=#7+#2
#9=0.5*#7
#8=-[#9-5]*[#9-5]+25
G1 X#7 Z#8 F0.1
WHILE[#7 GE #5] DO1
G1Z#6
GOTO2
END1
WHILE[#8 GT #6] DO1
G1 X#5
GOTO2
END1
GOTO1
N2 G2 X24.9 Z2.5 R2.5
G1 Z0
G0 X50 Z100
T00 M05
M30
%
说明：
EQ NE GT GE LT LE
等于 不等于 大于 大于等于 小于 小于等于
语法
1.GOTOn
2.IF[条件式] GOTOn
3.IF[条件式] THEN____
4.WHILE[条件式] DOn
____
____
ENDn
注：n为程序行号
____为另一个处理
数控车椭圆宏程序编制% C$ U- V% F+ A8 M6 x
2 c" V8 i, S" b* ~2 j8 Y
: I0 p6 {' T. U6 F# }. N1 u Y近年来 随着数控加工设备技术的进步与发展，数控机床已成为机械加工技术中不可缺少的关键设备。从国家到地方也经常举行数控方面的比赛，在数控车比赛中频繁出现各种二次曲线轮廓的结构，其中椭圆轮廓出现的次数最多。椭圆宏程序根据方程的不同可以有用z做变量和用角度做变量两种，笔者根据自己在训练加工中的体会，结合宏程序的特点，将椭圆宏程序（以FANUC系统为例），用z做变量做一下总结，以方便同行使用。9 i1 Z7 E% t- F0 ?
1.基本椭圆宏编程：9 e- ~" f: }' ?- g3 f
( j4 c6 M Y' b2 p
1 O# d" _$ d* P& I1 ~% K
: c0 {6 N0 ]$ |
8 g2 X: b# \4 ]
4 i- k: E- H% U; I4 {: y图一 数学坐标系 图二 工件坐标系8 q& @8 }& f) u
椭圆的数学方程： ＋ ＝1，该方程坐标系如图一。实际数控编程中我们必须将上面公式进行变换，以符合数控车加工中的工件坐标系,见图二，于是方程变换为： ＋ ＝1，把Z作为已知量，求解X。
1 ^% Q _; Q5 e! g% g" y解得：X=b
$ ^6 E, ?* h/ ~' G0 v i; ] E3 s编程思路为：把Z方向加工长度进行密分，间隔量（步进量）视椭圆弧轮廓度要求而定，然后根据Z向密分坐标解得X坐标值，该计算交给系统完成，因此必须把椭圆的相关已知条件进行赋值，最后根据X、Z进行直线插补，加工出椭圆弧 。 图三
) v- ]3 l X6 X* e/ M; {( r4 A编程如下：（见图三）
. O4 ]9 w. P7 ^7 ]# W7 J2 ?2 e＃101＝a；（长半轴）
$ L! V# S# g* `/ [' d) K＃102＝b；（短半轴）
& T r" v, N- h5 m# e; n. ]＃103＝a；（z向椭圆起始点）
1 A6 A* T1 {" @5 ?6 CN10 ＃104＝＃102*SQRT[＃101*＃101－＃103*＃103]/ ＃101；（半径值的计算）* c4 ^4 ^% y. d9 x2 `. N- L
G01 X[2*＃104] Z[＃103] F0.2；（直线插补）
0 ?9 x: f- i: d& P8 x+ J＃103=＃103－0.5；（设定z向步进量0.5mm） P2 w/ f9 D' N$ J3 ^# |: O
IF [＃103 GE 0] GOTO10；（判断是否到达椭圆弧终点，图三中加工90º椭圆弧，Z方向终点为0）
# Q0 {/ s* [/ d k7 s: j( yG00 U50 Z……；（退刀）
! r' O: v: R1 T! D. j- w2.变化后椭圆宏编程： v L# Z+ g" e+ [% p: r2 a! L
在实际图纸中，椭圆弧在零件上的位置根据总结大概有以下几种：- L4 O. j V- O9 @' c; T! O0 p5 r( G
（1）凸椭圆弧位于零件的最右端及中间位置（如图四）；
# [7 L* A1 Q, w+ P
" T; _6 Z( j3 B9 K; a5 c
& j+ n1 H( t. {& X2 A p
* W x0 {$ h3 U3 ^- k9 @ r图四
1 i( q9 r8 m$ W（2）凸椭圆弧中心线不和零件轴线重合（如图五）；
; K. I G; X: t' _( i8 ]% ?- c% ~& H+ n6 T
9 p+ U1 D0 P3 G/ r
$ T7 T4 ?: h- L
* E/ y1 u* | z5 L- k; ^图五
8 u5 O$ X0 A) l2 X" c（3）凹椭圆弧同样对应上面一、二两类变化（在图中将凸弧改换成凹弧）；4 `5 M: L' A( P, z' j+ T
（4）长、短半轴互换后凸凹椭圆弧位置同样对应上面一、二两类变化；
, ?& @9 V9 k0 B( H' u! _4 [（5）倾斜椭圆弧（椭圆弧中心线与零件轴线成锐角）对应的以上变化。! M- p) N) p- a+ P. Z) V! W, a
仔细分析这些变化，在编程中实际上包含椭圆弧起始及终止点的变化，椭圆弧中心点轴向位置、径向位置的变化，凹凸椭圆弧的变化，长半轴及短半轴的互换，椭圆弧中心线与零件轴线夹角的变化（倾斜椭圆）等，这里笔者对除倾斜椭圆外的几种
情况进行总结，编程如下：（见图六）
# v$ {+ _# J# R0 H6 s$ J1 \4 g! K
- n N! C* ^; u* E( k4 m: A. J图六0 q+ |3 p; r& H, P% T
＃101＝a；（与Z轴平行的半轴长）
/ z# M; H7 u# T; A＃102＝b；（与X轴平行的半轴长）$ h0 K* Y2 J4 m
＃103＝m；（椭圆弧起始点到椭圆中心距离，起始点位于椭圆中心线左侧为负，右侧为正）7 e0 Z4 T; y' A8 \$ L* [+ D( j1 R1 I
＃104＝n；（椭圆弧终止点到椭圆中心距离，终止点位于椭圆中心线左侧为负，右侧为正）
% j4 o, E- h4 g$ G9 E% \- c＃105＝e；（椭圆中心线到零件轴线距离）" M! }0 K. y2 r# G
＃106＝L；（椭圆中心到编程原点z向距离，这里将编程原点置于零件右端面中心）
1 Q; d% I' t2 U: m- bN10 ＃107＝＃102*SQRT[＃101*＃101－＃103*＃103]/ ＃101；（计算X值）; o$ i& S' D+ P9 g0 D* {8 B" F" M$ C3 y
G01 X[2*＃105±2*＃107] Z[＃103－＃106] F0.2；（凸椭圆弧x计算中取“＋”，凹椭圆弧取“－”）# u+ F/ R/ W9 u6 L+ C3 {3 j1 H
＃103=＃103－0.5；（设定z向步进量0.5mm）7 ^7 R4 y% K+ `) p; n% y& i# Y% B
IF [＃103 GE＃104] GOTO10；（判断是否到达椭圆弧终点）
' ~* ]; R! L1 T3 m' g1 _7 @2 XG00 U50 Z……；（退刀）2 E% G7 p3 g |' Z5 E( o! {4 e1 G
3．结语" B3 D& p4 K; L8 c) v% Z
这个程序里面椭圆弧起始及终止点的变化取决于m、n，椭圆弧中心点轴向位置变化取决于L，径向位置变化取决于e，凹凸椭圆弧的变化取决于X值计算中的正、负号的选择，长半轴及短半轴的互换在程序注释上a、b值已经注明。实际使用中只要将该程序存入系统，通过修改＃101～＃106就可以加工各种情况下的椭圆轮廓。至于椭圆弧中心线与零件轴线夹角的变化的宏编程只是在X、Z值上进行三角函数的计算，这里就不再赘述。9 S1 |# o/ O l5 N+ ]
* f* J7 N7 x/ V9 B