如何在数控车床上加工抛物线曲面
华中数控车削系统抛物线宏程序编制实例解析
华中数控车削系统抛物线宏程序编制实例解析应用宏程序变量编程加工可以用函数公式来描述工件的轮廓或曲面，是现代数控系统一个重要的新功能和新方法，也是数控生产加工及数控技能竞赛的主要知识点之一。
本文以华中世纪星HNC-21T数控车削系统为平台，介绍抛物线宏程序的编制方法，通过实例研究宏程序编程的关键技术，实例程序可作为模板推广使用。
在数控车床中，加工对象主要为各种类型的回转面，其中对于圆柱面、锥面、圆弧面和球面等的加工，可以利用直线插补和圆弧插补指令完成，而对于椭圆、抛物线等一些非圆曲线构成的回转体，加工起来具有一定的难度。
数控系统本身提供的直线插补和圆弧插补不能直接用于非圆曲线回转面的加工，因此，在数控机床上对椭圆、抛物线的加工大多采用小段直线或者小段圆弧逼近的方法来编制加工程序。
在本文中选用华中世纪星HNC-21T数控车削系统，结合生产实习和技能大赛训练对车削抛物线轮廓的宏程序的编制方法进行探讨，希望各位读者能多提宝贵意见。
一、华中宏程序的介绍使用变量编制可进行算术或逻辑运算，并能控制程序段流向的程序，称为用户宏程序。
在数控车削中，使用用户宏程序可方便地实现二次曲线（椭圆、抛物线等）的二维编程加工、孔口倒角编程加工等，可简化程序，提高编程效率，最大限度地发挥手工编程的优势。
华中世纪星HNC-21T数控车削系统为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。
常用的语句有以下两种。
（1）条件判别语句IF，ELSE。
①：IF条件表达式…ELSE…END IF;②：IF条件表达式…ENDI F。
（2）循环语句WHILE：WHILE条件表达式…ENDW。
本文实例采用WHILE语句编程。
二、公式曲线宏程序编制的基本步骤宏程序在实际编制过程中，根据编程者的实践经验、知识储备及习惯等因素会略有不同，本文提供的宏程序编制基本步骤供读者参考学习。
数控车床方程曲线编程方法
数控车床方程曲线编程方法一、数控车床方程曲线编程概述随着数控技术的不断发展，数控车床已经成为现代制造业中不可或缺的设备。
而方程曲线编程是数控车床编程中最为常用的一种方法。
它通过对工件轮廓进行数学描述，将工件轮廓转化为一系列的点和线段，从而实现对工件的加工。
二、数学基础知识在进行方程曲线编程之前，需要具备一定的数学基础知识。
以下是常用的数学概念：1. 直线：由两个点确定的无限延伸的路径。
2. 圆：以一个点为圆心，以一个长度为半径的路径。
3. 椭圆：以两个焦点和一个长度为长轴长度的路径。
4. 抛物线：以一个焦点和一条直线为路径。
5. 双曲线：以两个焦点和一个长度为长轴长度的路径。
三、方程曲线编程方法1. 绘制工件轮廓图首先需要绘制出工件轮廓图，并确定加工时所需切削深度、切削速度等参数。
在绘制时可以使用CAD软件或手绘方式完成。
2. 将轮廓图转化为数学方程将轮廓图中的各个线段和曲线转化为数学方程，以便进行编程。
对于直线，可以使用一般式或点斜式表示；对于圆和椭圆，则需要使用标准式或一般式；而对于抛物线和双曲线，则需要使用二次函数表示。
3. 编写程序在进行编写程序时，需要按照数学方程逐步加工工件。
具体步骤如下：（1）设定初始点和终点。
（2）根据设定的初始点和终点，计算出切削深度、切削速度等参数。
（3）根据数学方程计算出加工路径上每个点的坐标，并进行插补。
（4）根据插补结果生成G代码。
四、注意事项1. 在进行方程曲线编程时，需要注意精度问题。
特别是在绘制椭圆、双曲线等复杂轮廓时，需要考虑到浮点运算误差带来的影响。
2. 在编写程序时，还需要考虑到机床的运动性能和加工条件等因素。
例如，在高速加工时要确保机床稳定性，避免振动引起的误差。
3. 对于初学者来说，在进行方程曲线编程前，可以先进行一些简单的练习，例如绘制圆、直线等基本图形，逐步提高编程难度。
五、总结方程曲线编程是数控车床编程中最为常用的一种方法。
它通过对工件轮廓进行数学描述，将工件轮廓转化为一系列的点和线段，从而实现对工件的加工。
数控车床编程与操作项目六 非圆型面类零件加工任务二抛物线面零件加工
【思考与练习】 毛坯尺寸φ40mm
项目六 非圆型面类 零件加工
任务二 抛物线面零件加工
【能力目标】
掌握典型抛物线面零件加工工艺分析； 掌握数控车床上典型抛物线面类零件的加工方法； 会编制抛物线面类零件宏程序；
【知识目标】
掌握抛物线面的编程方法和技巧； 掌握特殊型面的检测方法；
【工作任务】
完成如图6-7所示零件，材料45钢，学时约8课时。
图6-7工作任务 零件图（毛坯：φ25mm）
【知识学习】
（一）选择工、量、刃具
1．工具选择 45钢棒装夹在三爪定心卡盘上，用划线盘校正并夹紧。 2．量具选择 外圆、长度精度要求不高，选用0~150mm游标卡尺表面粗糙度用表面粗糙 度样板比对，抛物线用样板检测。刀具规格、参数见教材表6-11 。 3．刀具选择 选择外圆车刀粗精车外圆，注意车刀副切削刃不能与椭圆发生干涉。详细 选刀原则可参考综合成形面类零件加工相关部分。
#2=Z1
（给自变量#2赋值Z1：Z1是公式曲线自身坐标系下起始点的坐标值）
WHILE [#2 GE Z2 ]DO n（自变量#2的终止值Z2：Z2是公式曲线自身坐标系下终止点的坐标
值）
#1=f（#2） （函数变换：确定因变量#1（X）相对于自变量#2（Z）的宏表达式）
#11=±#1+ΔX （计算工件坐标系下的X坐标值#11：编程中使用的是正轮廓，#1前冠以正，
#1 SQRT[#2 / 0.1]
因变量#1： X SQRT[Z / 0.1] ，用#1、#2代替X、Z
N110
N120 N130 N140
#11=-#1+20.
#22=#2-25.626 G01 X[2*#11] Z[#22]
如何在数控车床上加工抛物线曲面
如何在数控车床上加工抛物线曲面摘要：数控车床一般只能作直线插补和圆弧插补，遇到回转轮廓是抛物线等非圆曲线的零件时，数学处理的任务是用直线段或圆弧段去逼近非圆轮廓。
解决的方法主要有宏指令编程及软件自动编程，针对GSK980T系统采用宏指令编程较难实现，本文则通过利用CAXA 数控车自动编程软件及相关通讯软件实现了抛物线曲面在GSK980T系统数控车床上的车削加工，保证了工件的加工精度和生产效率。
关键词：自动编程抛物线曲面车削加工前言：生活中许多零件应用到抛物线曲面，如手电筒聚光电杯、汽车车灯中等。
前不久中山市某电筒有限公司委托我校用数控车加工一新款手电筒电杯的试件，电杯内轮廓曲线为24/2xy 。
我校数控车床的数控系统为GSK980T，与该公司生产用的数控车属同一类型。
常用的数控系统中如西门子、华中、发那科等数控系统可用宏指令编程实现，但目前生产用的GSK980T在宏程序功能方面实现不了，而用数学计算取点逼近加工虽说可以，但计算量大、易出错。
本人利用CAXA数控车软件进行产品加工刀具轨迹的仿真、代码的生成，并自已动手建立PC机与数控设备间的通讯，实现了试件的加工。
下面阐述在试件加工过程的操作及个人的体会。
正文：一、计算机自动编程的认识计算机自动编程是当前最先进的数控加工编程方法，它是利用计算机以人机交互图形方式完成零件几何图形计算机化、轨迹生成与加工仿真到数控程序生成全过程。
操作过程形象生动、出错机率低。
图1为数控车自动编程、加工的过程。
其中工件图形计算机化工作基本上以二维绘图软件功能为限，数控车加工工艺规划主要包括机床选择、刀具参数、切削参数、切削精度、切削次数、走刀方向、编程原点等等。
自动编程软件中有代表性的是CAXA数控车和MasterCAM数控车。
二、加工图样分析图1数控车自动编程的过程零件外轮廓简单明了，内轮廓中为一抛物线曲面，在该零件中起聚光作用，也是零件难加工部位。
困难所在是因为数控车床一般只能作直线插补和圆弧插补，遇到回转轮廓是抛物线等非圆曲线的零件时，数学处理的任务是用直线段或圆弧段去逼近非圆轮廓。
华中数控车削系统抛物线宏程序编制解析
华中数控车削系统抛物线宏程序编制解析应用宏程序变量编程加工可以用函数公式来描述工件的轮廓或曲面，是现代数控系统一个重要的新功能和新方法，也是数控生产加工及数控技能竞赛的主要知识点之一。
本文以华中世纪星HNC-21T数控车削系统为平台，介绍抛物线宏程序的编制方法，通过实例研究宏程序编程的关键技术，实例程序可作为模板推广使用。
在数控车床中，加工对象主要为各种类型的回转面，其中对于圆柱面、锥面、圆弧面和球面等的加工，可以利用直线插补和圆弧插补指令完成，而对于椭圆、抛物线等一些非圆曲线构成的回转体，加工起来具有一定的难度。
数控系统本身提供的直线插补和圆弧插补不能直接用于非圆曲线回转面的加工，因此，在数控机床上对椭圆、抛物线的加工大多采用小段直线或者小段圆弧逼近的方法来编制加工程序。
在本文中选用华中世纪星HNC-21T数控车削系统，结合生产实习和技能大赛训练对车削抛物线轮廓的宏程序的编制方法进行探讨，希望各位读者能多提宝贵意见。
一、华中宏程序的介绍使用变量编制可进行算术或逻辑运算，并能控制程序段流向的程序，称为用户宏程序。
在数控车削中，使用用户宏程序可方便地实现二次曲线(椭圆、抛物线等)的二维编程加工、孔口倒角编程加工等，可简化程序，提高编程效率，最大限度地发挥手工编程的优势。
华中世纪星HNC-21T数控车削系统为用户配备了强有力的类似于高级语言的宏程序功能，用户可以使用变量进行算术运算、逻辑运算和函数的混合运算，此外宏程序还提供了循环语句、分支语句和子程序调用语句，利于编制各种复杂的零件加工程序，减少乃至免除手工编程时进行繁琐的数值计算，以及精简程序量。
常用的语句有以下两种。
(1)条件判别语句IF，ELSE。
①：IF条件表达式…ELSE…END IF;②：IF 条件表达式…ENDIF。
(2)循环语句WHILE：WHILE条件表达式…ENDW。
本文实例采用WHILE语句编程。
二、公式曲线宏程序编制的基本步骤宏程序在实际编制过程中，根据编程者的实践经验、知识储备及习惯等因素会略有不同，本文提供的宏程序编制基本步骤供读者参考学习。
抛物线类零件的编程及加工方法研究
抛物线类零件的编程及加工方法研究数控车床能够加工各种类型的回转体的零件，其中对于圆柱面、锥面、圆弧面、球面等零件，利用直线插补和圆弧插补指令就可以完成加工，而对于抛物线等一些非圆曲线的零件，编程时具有一定的难度。
这是因为大多数的数控系统只提供直线插补和圆弧插补两种插补功能，因此，在数控机床上对抛物线类零件的加工，多数采用宏程序来进行编程，采用小直线段或者小圆弧段逼近的方法编制。
抛物线类零件的编程思路依据数据密化的原理，我们可以根据抛物线的曲线方程，利用FANUC数控系统具备的B类宏程序功能，密集的算出曲线上的坐标点值，然后驱动刀具沿着这些坐标点一步步移动就能加工出具有抛物线等非圆曲线轮廓的工件。
实际上就是利用抛物线的方程，利用X作为自变量，Z作为因变量（或利用Z作为自变量，X作为因变量），找到无数个在抛物线曲线方程上的点，再用G01指令将这些点连接起来，就加工出抛物线的形状，自变量变化值越大，抛物线加工就越差，加工时间较短，反之，自变量变化值越小，抛物线加工就越精确，表面质量也越好，同时时间也较长，所以要综合考虑自变量的取值大小。
抛物线类零件的编程步骤2.1.写出抛物线的标准方程（或参数方程）。
2.2.对标准方程进行转化，从数学坐标系转化到编程坐标系。
2.3.公式转化，即将抛物线的标准方程转化成实际需要的方程。
2.4.编制加工程序。
抛物线类零件的编程举例3.1.加工如下图所示图纸，零件外形（除抛物线外）已经加工完成，要求编制抛物线部分的精加工程序。
3.2.加工参数选用3.3.程序编制（仅编制抛物线部分精加工程序）方法一：以X作为自变量程序段注释N10G00X0快速定位G01Z0靠近工件#1=0设定X坐标初始值为0N15#2=-[#1*#1]/10Z坐标由方程得到G01X[2*#1]Z[#2]G1指令将两点连接起来#1=#1+0.05X坐标每次加0.05IF[#1LE10]GOTO15判断X坐标有没有到终点方法二：以Z作为自变量程序段注释N10G00X0快速定位G01Z0靠近工件#1=0设定Z坐标初始值为0N15#2=SQRT[-10*#1]X坐标由方程得到G01X[2*#2]Z[#1]G1指令将两点连接起来#1=#1-0.05X坐标每次减0.05IF[#1GE-10]GOTO15判断Z坐标有没有到终点注意事项4.1.以上两种方法都可以对抛物线进行加工，选择时根据实际情况选用，如Z方向的初始值和终止值容易确定，则以Z方向作为自变量。
数控车床加工抛物线的方法
数控车床加工抛物线的方法摘要：抛物线是一种非圆曲线，在数控车床上面加工比较常用的有两种方法。
一种是利用宏程序，另一种是利用CAD/CAM软件进行自动编程。
用户宏程序是以普通NC指令、采用变量的NC指令、计算指令和转移指令的组合，通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令，而编制的一种可以灵活运用的程序，只要改变变量的值，即可完成不同的加工或操作，可以显著地增强机床的加工能力，同时可精简程序量。
我校常用的数控车的自动编程软件是CAXA，通过自动编程软件，利用计算机并以人机交互图形方式完成零件几何图形计算机化、轨迹生成与加工仿真到数控程序生成全过程。
这种编程方法适用于所有的机床，不仅可以提高程序的准确率，保证零件的加工精度，还大大提高了生产率。
关键词：宏程序自动编程抛物线车削加工一、宏程序编程1.原理：现在大多数数控机床的插补功能只有直线插补和圆弧插补两种插补功能 ,而没有非圆二次曲线(如椭圆、抛物线、阿基米德螺旋线等)插补功能。
对于有方程式的非圆二次曲线(如椭圆、抛物线等) ,在加工时可用直线或圆弧拟合。
由于直线拟合计算简单 ,数控系统运算量小 ,加工速度快 ,所以比圆弧拟合应用广泛。
采用直线拟合时 ,用等间距法更简捷 ,用宏程序容易实现。
等间距法是使某一坐标的增量相等 ,然后求出曲线上相应的节点 ,将相邻节点连成直线 ,用这些直线段组成的折线代替原来的轮廓曲线进行直线插补编程。
那么这种功能的实现就要用到宏程序。
使用用户宏程序时 ,用户把实现某种功能的一组指令像子程序一样预先存入存储器中 ,用一个指令代表这个存储的功能 ,在程序中只要指定该指令就能实现这个功能。
通常我们把这一组指令称为用户宏程序本体 ,简称宏程序 ,把代表指令称为用户宏程序调用指令 ,简称宏指令。
2.宏程序编程的优点：（1）．宏程序引入了变量和表达式，还有函数功能，具有实时动态计算能力，可以加工非圆曲线，如抛物线、椭圆、双曲线、三角函数曲线等；（2）．宏程序可以完成图形一样，尺寸不同的系列零件加工；（3）．宏程序可以完成工艺路径一样，位置不同的系列零件加工；（4）．宏程序具有一定决策能力，能根据条件选择性地执行某些部分；（5）．使用宏程序能极大地简化编程，精简程序。
一种抛物线轮廓的数控加工方法
即 每对 应 一个 就 有一 个 节点 坐 标 ，初看 卜去上 式
中点 的坐 标 表达 式 比较 复 杂 ，但 在 参 数编 程 中 可以使 用
中间参 数进 行 简化 ， 以实 际编程 并 不复 杂 。 所
１ 机械工程师 ２０ 年第 １ 期 ２ １ ０８ ０
制造 业 信 息化
制抛物线 的数控／ Ｔ程序 ， Ｊ Ｕ 为手工编程带来极大的方便。 关键 词 ： 抛物线 ； 数控加工 ； 数学模 型 ； 拟合 ； 拟合误差 ． 一 中图分类 号 ：Ｇ ５ Ｔ ６９ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ２ ２ ３ （０ ８ １ 一 １ ２ ０ １０ ． ３ ３ ２ ｏ ）０ Ｏ １ － ２
１
１
２ｘｐ≥０ ， ｐ（ ）采用直线拟合 ， 为计算方便 可将 Ｔ件坐标 系
点 右移 ｐ２ 图 ２ ／至 所示 ０点 ，． ｍ抛 物线 在 新 的 工件 ￣ｆ ｔ 坐标 系 中 的方 程 为 ：２２ （＋ ）由 于抛 物 线 对 轴 对 ｙ＝ｐ ，
称， 因此 本 文只讨 论 轴 以 ｝ 廓 的情形 。 轮
Ｎ１ ０ ＃ｌ ３ ＃１ ３ ： ４ ０ ＝ ０ ＋１
ｌ ０ （ 据 加 工 精 度 的 不 同 要 ８。根
对于抛物线轮廓的手二编程而言 ，如果采用等间距法来 求 ）分别计算出直线与抛物线的交点 （ ［ ， 节点 ） 坐标即可。
划分 节点 ， ｆ部分 轮廓 曲率半 径 较小 ， 由 很可 能 为 了保证 ｊ ＿精 度 而使 等分 间 距很 小 ， 而 使计 算 复杂 、 ＪＩ ｎ 从 加Ｔ 效 率 低 。 因此 抛 物线 轮 廓 数学处 理 的重点 是 在保 证 加 Ｔ精度 的前 提下 找 到一 种简 便 的节点 划 分方 法 。
数控机床加工不规则曲线的方法与技巧
数控机床加工不规则曲线的方法与技巧在数控机床加工领域中，不规则曲线的加工是一项常见的任务。
与传统的直线、圆弧加工不同，不规则曲线的形状复杂多变，要求较高的加工精度和表面质量。
本文将介绍一些常用的方法与技巧，帮助读者在加工不规则曲线时取得更好的效果。
首先，合理的工艺规划是加工不规则曲线的关键。
在制定工艺方案时，应根据工件的实际形状和加工要求，选择合适的刀具、切削参数和切削路径。
通常情况下，可采用铣削和车削两种方式进行加工。
对于简单形状的不规则曲线，铣削是常用的方法，可以使用平面铣床或立式加工中心进行加工。
而对于复杂形状的不规则曲线，车削则是更常用的方法，可采用数控车床进行加工。
其次，选择合适的刀具和切削参数也是加工不规则曲线的重要因素。
刀具的选择应根据工件材料和形状来确定。
对于硬度较高的材料，可选择硬质合金刀具；对于形状复杂的曲线，可选择球头刀具或特殊形状刀具。
在切削参数方面，应根据工件材料、刀具和切削条件来确定适当的进给速度、切削深度和切削速度。
合理的切削参数能够保证加工效果的稳定性和表面质量的提高。
第三，切削路径的选择也对加工不规则曲线起着重要的作用。
在数控机床中，常用的切削路径有直线插补、圆弧插补和螺旋线插补等。
对于不规则曲线，一般采用圆弧插补和螺旋线插补。
圆弧插补可用来加工圆弧状的曲线，通过控制刀具的进给速度和角度，使刀具按照设定的半径绕着圆心运动。
螺旋线插补则适用于加工螺旋状的曲线，通过控制刀具的进给速度和螺旋参数，使刀具按照螺旋线的形状进行运动。
选择合适的切削路径能够确保加工精度和效率的提高。
最后，加工过程中的刀具路径和切削力的优化也是加工不规则曲线的关键。
为了保证加工曲线的精度和表面质量，刀具路径的选择应尽可能平滑，避免突变和抖动。
在数控机床的控制系统中，可通过插补算法和滤波技术来实现刀具路径的平滑优化。
此外，切削力的优化也能够减少加工过程中的振动和变形，提高加工质量。
采用合适的切削参数和刀具路径，结合机床的刚性和稳定性，能够有效控制切削力的大小和方向。
数控机床加工光滑曲面的方法与技巧
数控机床加工光滑曲面的方法与技巧数控机床是现代制造业中广泛使用的一种高精度、高效率的加工设备。
在工业生产中，常常需要加工光滑的曲面零件。
如何利用数控机床加工出光滑曲面是一个非常重要的技术问题。
本文将介绍一些数控机床加工光滑曲面的方法与技巧，希望对读者有所帮助。
首先，选择合适的加工刀具是加工光滑曲面的关键。
在加工曲线、曲面时，可以使用球头立铣刀、圆弧刀具或球头刀具等。
这些刀具的刀尖形状可以更好地适应曲线或曲面的形状，使加工效果更加平滑。
其次，确定合适的进给速度和切削速度也是加工光滑曲面的重要因素。
进给速度过大，可能会导致切削过深，从而在曲面上产生明显的加工痕迹；进给速度过小，则容易产生切削力过大的问题。
切削速度过高，会导致工件表面温度过高，从而影响加工质量。
因此，需要根据材料的硬度、加工刀具的刃口材质和结构，合理选择切削速度和进给速度，以保证加工质量。
另外，正确的切削路径设计也是加工光滑曲面的关键。
在数控机床的编程中，需要根据零件的形状特征，合理选择切削路径。
尽量采用切削路径平滑、曲率变化小的路径，避免出现剧烈的转角和曲率变化，以减少切削过程中的冲击和振动，从而提高加工精度和表面质量。
此外，表面光滑度的控制也是加工光滑曲面的重点之一。
在数控机床加工的过程中，表面光滑度的要求通常会通过加工参数来调整。
例如，可以选择适当的刀具半径和切削深度，调整进给速度和切削速度，以达到要求的表面光滑度。
同时，在加工过程中，采用适当的冷却润滑方式，降低加工温度，有助于提高光滑曲面的加工质量。
最后，适当的刀具磨损监测与更换也是加工光滑曲面的要点。
由于刀具长时间使用会产生磨损，影响切削效果，因此需要定期检查和监测刀具的磨损情况。
一旦发现刀具磨损过大，就需要及时更换刀具，以保证加工光滑曲面的效果。
综上所述，数控机床加工光滑曲面需要注意选择合适的刀具、确定合适的进给速度和切削速度，并合理设计切削路径。
对表面光滑度的控制和刀具的磨损监测与更换也是重要的技术手段。
UG编程在CNC加工中的曲面加工技巧
UG编程在CNC加工中的曲面加工技巧UG编程软件是一款在CNC（Computer Numerical Control）加工中广泛应用的软件工具，它提供了丰富的功能和工具，方便程序员设计和优化加工过程。
在CNC加工中，曲面加工是一种非常常见的工艺，本文将介绍UG编程在CNC曲面加工中的技巧，包括曲面设计、刀具路径的生成与优化、表面质量控制等。
一、曲面设计在进行CNC曲面加工之前，首先需要使用UG编程软件进行曲面设计。
UG软件提供了丰富的曲面设计工具，可以根据产品的需求进行3D建模、曲面造型等。
在进行曲面设计时，可以使用UG软件的建模工具进行曲面的创建和编辑，也可以导入其他文件格式进行曲面的转换和修改。
在进行曲面设计时，需要注意以下几点：1.1 确定曲面形状：根据产品设计的要求，确定曲面的形状和尺寸，并进行曲面的建模和编辑。
1.2 平滑连接：在曲面设计中，需要注意曲面之间的平滑连接，尽量避免出现棱角和不平滑的过渡，以确保加工后的产品表面质量。
1.3 检查曲面质量：在进行曲面设计时，需要注意检查曲面的质量，确保曲面的曲率和曲面法线的连续性，以避免加工时出现问题。
二、刀具路径的生成与优化在完成曲面设计后，需要对曲面进行刀具路径的生成与优化。
UG软件提供了丰富的刀具路径生成工具，可以根据加工要求自动生成刀具路径，并对刀具路径进行优化，以提高加工效率和表面质量。
2.1 刀具路径的生成：在生成刀具路径时，需要设置合适的刀具参数，包括刀具直径、切削参数等。
UG软件可以根据曲面的几何特征和加工策略自动生成刀具路径，在生成刀具路径时，需要注意以下几点：- 切削区域的选择：根据产品的加工要求和曲面的特点，选择合适的切削区域，避免刀具在切削过程中碰撞曲面。
- 切削策略的优化：根据加工要求和切削条件，选择合适的切削策略，如等高线切削、平面切削等，以保证刀具在切削过程中的稳定性和效率。
2.2 刀具路径的优化：在生成刀具路径后，需要对刀具路径进行优化，以提高加工效率和表面质量。
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法数控机床作为现代制造业中不可或缺的重要设备，广泛应用于各个行业。
在数控机床加工曲面时，曲率半径的控制是至关重要的。
本文将介绍几种常见的数控机床加工曲面的曲率半径控制方法。
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法有许多种，根据加工需求和加工设备的特性，在实际应用中可以选择适合的方法。
下面将分别介绍几种常见的曲率半径控制方法。
首先，最简单的方法是通过改变刀具半径来控制曲率半径。
数控机床通常使用硬质合金作为刀具材料，硬质合金刀具的刀尖是圆弧形状，刀具半径决定了刀具切削轮廓的曲率半径。
通过选择不同半径的刀具，可以达到不同曲率半径的加工要求。
其次，可以通过改变加工路径来控制曲率半径。
数控机床加工曲面时，刀具的运动路径影响了曲面的形状。
曲率半径和刀具运动路径之间存在一定的关系，通过改变加工路径的曲率变化规律，可以改变曲率半径的大小。
例如，在加工圆柱曲面时，可以通过改变刀具的旋转速度和进给速度，控制切削路径的曲率变化。
此外，还可以通过数控机床的参数设置来控制曲率半径。
数控机床的参数设置对曲率半径有着重要的影响。
例如，切削速度、进给速度、切削深度等参数的不同设置都会导致曲率半径的变化。
通过合理设置这些参数，可以实现对曲率半径的精确控制。
最后，数控机床还可以通过使用专门的刀具和夹具来实现曲率半径的控制。
例如，在加工复杂曲面时，可以使用球形刀具和球形夹具，这样可以使刀具沿着曲面的法向方向运动，从而实现对曲率半径的控制。
总结来说，数控机床加工曲面的曲率半径控制方法多种多样。
不同的加工需求和设备特性决定了选择不同的方法。
通过改变刀具半径、加工路径、数控机床参数设置以及使用专门的刀具和夹具等方法，可以实现对曲率半径的精确控制。
这些方法的应用将进一步提高数控机床的加工精度和效率，推动现代制造业的发展。
希望本文对您了解数控机床加工曲面的曲率半径控制方法有所帮助，谢谢阅读！。
数控机床加工不规则曲线的方法与技巧
数控机床加工不规则曲线的方法与技巧数控机床是一种高效、精确的加工设备，它能够对各种不规则曲线进行加工。
本文将介绍数控机床加工不规则曲线的方法与技巧，帮助读者更好地了解和应用于实际生产中。
首先，了解不规则曲线的特点十分重要。
不规则曲线是指形状不规则、复杂多变的曲线。
相比于简单的直线或圆弧，不规则曲线的加工难度要大得多。
因此，在加工之前，我们需要对不规则曲线进行充分了解和分析，确定加工过程和所需工具。
一种常见的加工方法是借助CAD/CAM软件。
CAD软件可以将实际所需的曲线进行数学建模，创建出相应的数学模型。
CAM软件可以根据CAD软件创建的模型生成加工路径，为数控机床提供具体的加工指令。
这种方法能够大大提高加工效率和精度，减少加工中的人为错误。
其次，选择合适的切削工具和加工工艺也是关键。
不同的材料和曲线形状需要不同的工具和工艺。
对于较硬的材料，可以选择硬质合金刀具或者陶瓷刀具，以提高切削效果。
而对于曲线细节较为复杂的部分，可以采用小径刀具或者微立铣刀进行加工。
此外，还可以根据加工对象的表面硬度和加工量选择合适的切削速度和进给速度，保证加工质量和效率。
另外，合理选择加工方式也能够提高加工效率和精度。
数控机床可以采用铣削、钻削、拉削等多种加工方式。
根据不同的曲线形状和加工要求，我们可以选择最合适的加工方式。
例如，对于曲率较大的曲线，可以选择铣削加工，而对于曲线的明显拐点，可以选择钻削或者拉削加工。
此外，适当的刀具路径和刀具半径补偿也是关键。
刀具路径是指刀具在加工曲线上的移动路径。
在选择刀具路径时，需要考虑切削的先后次序，以避免产生太大的切削力和切削震动。
刀具半径补偿是指根据刀具尺寸和曲线形状，在加工时对切削路径进行微小偏移，以保持所需的加工质量和尺寸精度。
最后，合理设置数控机床的加工参数也能够提高加工效果。
包括切削速度、进给速度、切削深度、进给深度等参数的选择和设定。
这些参数的调整需要根据具体情况进行，可以通过试切试验来确定最佳参数组合。
利用宏程序加工抛物线轮廓零件 常苗苗
利用宏程序加工抛物线轮廓零件常苗苗摘要：数控车床加工遇到加工表面的母线不是圆弧曲线而是非圆曲线（如抛物线曲线、椭圆、双曲线）时，采用常规的数控编程指令，需要计算每个节点的坐标值，不但计算量大，编程速度慢，程序冗长，且容易出错，而数控系统中的用户宏程序编程技术，利用它能够允许使用变量、算术和逻辑运算及条件转移等有利条件，则会使抛物线之类的非圆曲线编程变得简单、清晰，缩短程序编制时间。
以FANUC0i系统为基础，举例来探讨利用数控车床加工抛物线轮廓的编程方法和技巧，并以此来提高编制此类零件程序的效率。
关键词：宏程序；抛物线；编程一、引言在对零件进行数控加工前，首先要进行数控加工程序的编程。
宏程序的使用对提高数控编程的效率显然是相当重要的。
虽然目前CAD/CAM编程系统的应用已经很普遍，但由于宏程序具有灵活、高效、快捷等的特点，所以没有也不可能被替代。
宏程序知识正变得越来越重要，尤其针对特定类型零件的程序编制而言。
同样的，在CNC编程中使用宏程序方式并不能代替其他的编程方式，宏程序实际上属于手工编程的范畴，作为手工编程的扩充，提供更为高级的编程方式。
宏程序不仅可以实现象子程序那样，对编制相同加工操作的程序非常有用，还可以完成子程序无法实现的特殊功能，例如，型腔加工宏程序、固定加工循环宏程序、球面加工宏程序、锥面加工宏程序等。
宏程序中最重要的三个方面特点是：①可变数据输入；②数学函数和计算；③当前机床值的而保存和恢复；宏程序指令适合抛物线、椭圆、双曲线等没有插补指令的曲线编程；还适合于形状类似，只是尺寸不同的系列零件的编程；同样适合于工艺路径一样，只是位置数据不同的系列零件的编程。
使用宏程序可以减少乃至免除手工编程时繁琐的数值计算，以及精简程序量，并能扩展数控机床的使用范围。
二、宏变量（1）、变量用一个可赋值的代号代替具体的数值，这个代号就称为变量。
FANUC系统使用变量符号“#”和后面跟随变量号来表示变量。
在数控车床上进行抛物线的加工通用方法研究
在数控车床上进行抛物线的加工通用方法研究摘要：宏指令在数控加工中的应用越发广泛，以FANUCoiTC和SIEMENS802D系统为例，简单介绍抛物线的粗精加工的两种方法关键词：数控车床；抛物线；两种系统；宏程序；粗精加工1.宏程序的功能数控车床手工编程遇到曲线圆弧连接时大多都需要手工算出节点的坐标值，手工计算的工作量较大，也易出错。
宏程序可以使程序简化，借助宏程序的特点，方便地实现循环程序设计。
且该程序能应用于同类型图形的零件，通用性、灵活性强。
2.加工实例2.1分析图纸已知抛物线方程是Z= ?X2/20，抛物线的原点为工件坐标系的原点，在零件右端面回转中心上，可以采用线段逼近的方式进行程序的编制。
2.2 利用FANUC中G73循环或SIEMENS中的CYCLE95循环结合宏程序对该零件进行粗、精加工数控车床加工材料为圆柱棒料，材料为45#，由于切削余量较大，不能进行一次走刀完成加工，故利用轮廓仿形粗车复合循环指令G73或CYCLE95循环与宏指令程序相结合的方式来加工，把抛物线的轮廓宏程序作为精车轮廓，编写在粗车循环内加工进行线段逼近的车削方法。
选用35°精加工车刀进行粗精加工，从而避免刀具后角对已加工表面的干涉。
（1）加工分析，如图所示，毛坯为Ф62mm，材料为45#钢棒，根据方程Z=?X2/20，以X为自变量，Z坐标为变量，用任意一点X的值来表示Z的值，当X每增加一个ΔX，取一个0.5。
用局部变量#1，#2，#3来编程，#1为抛物线上任一点X的坐标，且初始为工件原点0，#2为抛物线实际终点的X坐标，为60/2=30，#3为Z坐标，#3= -#1*#1/20，该图中可知抛物线原点与工件原点重合，故无须偏移坐标系。
利用条件跳转语句[IF…GOTO]和直线插补G01，每走一刀将X值增加一个ΔX，直到X等于30，加工结束。
（2）FANUC程序O1111；M03S800T0101；G00X62Z2M08；G73U30W0.1R6；（粗车，图1-2）G73P10Q30U0.5W0.1F0.1；N10G42G00X0；，G01Z0；#1=0；#2=30；N20#3= ?#1*#1/20；G01X[#1*2]Z[#3]；#1=#1+0.5；IF[#1LE#3]GOTO20；G01Z?60；X60；N30G40G00X62；G70P10Q30S1200F0.08；M30；（3）SIEMENS程序根据方程Z=?X2/20，以R1为Z的自变量，R2为终点Z值，R3为X变量值，R4定义为Z向步距0.3。
基于宏程序的抛物线零件数控车削编程设计
基于宏程序的抛物线零件数控车削编程设计陈作越【摘要】Considering the problems of NC programing design and application of machining the parabolic shape parts, the Parabolic shape in different forms as well as the mathematical processing and programming is analyzed. The develop and design the numerical control program is introduced through selecting the typical processing case,compiling the processing program and simulating the processing way by emulating software until complete the actual processing in lathe. The simulation and processing experiment results show that the programing methods and thoughts is a better solution for processing the parts with parabolic profile part, through line-approaching method. In the meantime,this processing idea also has the wide application for processing the other similar parabolic profile parts.%针对抛物线轮廓零件编程设计及加工应用的问题，着重讨论了抛物线在数控车削加工中存在的不同形态以及针对这些不同情况所应采取的数学处理和编程计算，选取典型实例进行分析和讨论，通过仿真试验，结果说明应用宏程序进行程序设计，采用小段直线去逼近轮廓曲线的编程思路是可行的，以此为例可用来解决类似的抛物线轮廓零件加工问题。
抛物线回转体工件在数控车床上加工的编程方法
抛物线回转体工件在数控车床上加工的编程方法
尚宇
【期刊名称】《机械工人：冷加工》
【年(卷),期】2001(000)003
【摘要】如何利用C6132A1车床改造的经济型简易数控车床来加工抛物线回转
体工件呢?常用的方法是:把曲线分段,按函数关系求出曲线间断点的坐标,然后把相
邻点按直线编程以逼近曲线,该方法计算量大、程序繁杂、易出错,且加工精度不高。
若想提高工件的精度,则必须细分曲线,这样计算量大,程序更加繁杂。
为此,我给大家介绍一种适合抛物线回转体工件加工的编程方法。
【总页数】1页(P38)
【作者】尚宇
【作者单位】南京理工大学机电总厂，210094
【正文语种】中文
【中图分类】TG519.101
【相关文献】
1.数控车床加工斜椭圆的编程方法 [J], 严亚萍;唐晓震
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如何在数控车床上加工抛物线曲面摘要：数控车床一般只能作直线插补和圆弧插补，遇到回转轮廓是抛物线等非圆曲线的零件时，数学处理的任务是用直线段或圆弧段去逼近非圆轮廓。
解决的方法主要有宏指令编程及软件自动编程，针对GSK980T系统采用宏指令编程较难实现，本文则通过利用CAXA 数控车自动编程软件及相关通讯软件实现了抛物线曲面在GSK980T系统数控车床上的车削加工，保证了工件的加工精度和生产效率。
关键词：自动编程抛物线曲面车削加工前言：生活中许多零件应用到抛物线曲面，如手电筒聚光电杯、汽车车灯中等。
前不久中山市某电筒有限公司委托我校用数控车加工一新款手电筒电杯的试件，电杯内轮廓曲线为24/2xy 。
我校数控车床的数控系统为GSK980T，与该公司生产用的数控车属同一类型。
常用的数控系统中如西门子、华中、发那科等数控系统可用宏指令编程实现，但目前生产用的GSK980T在宏程序功能方面实现不了，而用数学计算取点逼近加工虽说可以，但计算量大、易出错。
本人利用CAXA数控车软件进行产品加工刀具轨迹的仿真、代码的生成，并自已动手建立PC机与数控设备间的通讯，实现了试件的加工。
下面阐述在试件加工过程的操作及个人的体会。
正文：一、计算机自动编程的认识计算机自动编程是当前最先进的数控加工编程方法，它是利用计算机以人机交互图形方式完成零件几何图形计算机化、轨迹生成与加工仿真到数控程序生成全过程。
操作过程形象生动、出错机率低。
图1为数控车自动编程、加工的过程。
其中工件图形计算机化工作基本上以二维绘图软件功能为限，数控车加工工艺规划主要包括机床选择、刀具参数、切削参数、切削精度、切削次数、走刀方向、编程原点等等。
自动编程软件中有代表性的是CAXA数控车和MasterCAM数控车。
二、加工图样分析图1数控车自动编程的过程零件外轮廓简单明了，内轮廓中为一抛物线曲面，在该零件中起聚光作用，也是零件难加工部位。
困难所在是因为数控车床一般只能作直线插补和圆弧插补，遇到回转轮廓是抛物线等非圆曲线的零件时，数学处理的任务是用直线段或圆弧段去逼近非圆轮廓。
解决的方法主要有宏指令编程及自动编程，而GSK980T 系统的宏指令功能十分有限，难以完成。
若用直接的数学代入取点方法圆弧逼近虽说可以，但工作量十分大，面对都是抛物线曲面类的不同产品时，工作效率低下。
自动编程则很方便解决上述的困难，若试件在聚光试验中效果不佳需修改时方便，刀具轨迹的生成及仿真过程中便于检验刀具及参数选择的合理性等。
因为是试件的加工，在生产工艺上并没有较多的考虑，目前主要的任务是考虑如何实现抛物线曲面的加工。
加工采用一次装夹。
先钻11 的底孔，然后加工内抛物线曲面，最后加工外轮廓并切断。
三、CAXA 数控车软件操作 1．零件图形计算机化进入CAXA 数控车2000的操作界面，绘制试件的零件图。
点击菜单栏[曲线生成（C ）]选择[公式曲线。
]，绘图窗口将弹出设置对话框。
在“公式曲线”对话框中进行各项设置，设置如图3所示。
绘图公式中的X 轴与机床中Z 轴对应，Y 轴则对应于机床中的X 轴。
曲线的描述则需要一定的数学基础，一些曲型曲线可通过查表得到，如抛物线、椭圆、双曲线，且还应化成参数方程的表达形式。
精度就是用B 样条拟合公式曲线所要达到的精确程度，对于公式类曲线，精度控制选项十分重要。
其它轮廓曲线参照相关菜单命令完成，完成如图4所示。
图2 电筒电杯零件图2．机床设置在生成刀具走刀轨迹前应有针对性地根据加工时所选用的机床进行机床设置。
具体操作为：点击菜单栏[数控车（P ）]，选择[机床设置（M ）。
]，绘图窗口将弹出设置对话框。
在“机床设置”对话框中进行各项设置，设置如图5所示。
CAXA软件的程序格式，以字符串、宏指令@字符串和宏指令的方式进行设置，其中宏指令为$+宏指令串，下面是系统提供的常用宏指令串：当前后置文件名：POST_NAME 冷却液开：COOL_ON图3 公式曲线对话框图4 零件轮廓的绘制图5 机床类型设置对话框冷却液关：COOL_OFF 程序暂停：SPN_OFF 程序结束：PRO_STOP 左补偿：DCMP_LFT 右补偿：DCMP_RGH 补偿关闭：DCMP_OFF 主轴正转：SPN_CW 主轴设定：SPN_F 主轴转速：SPN_SPEED 刀具调用：CHANGE_TOOL 刀具号：TOOL_NO 刀补号：COMP_NO 3．后置处理设置后置处理就是针对特定的机床，对后置输出的数控序的格式进行设置。
具体操作为：点击菜单栏[数控车（P ）]，选择[后置处理设置（P ）。
]，绘图窗口将弹出设置对话框。
在“后置处理设置”对话框中进行各项设置，设置如图6所示。
4．抛物线曲面粗车刀具轨迹生成图5 机床类型设置对话框点击菜单栏[数控车（P ）]，选择[轮廓粗车（R ）。
]，绘图窗口将弹出设置对话框。
所有参数的设定主要用于对粗车加工中的各种工艺条件和加工方式进行限定，设置过程需要有一定的加工操作经验，并参照机床功率、刀具切削加工性、材料的切削性能等，并在加工削切中不断调整形成自我的知识体系。
如图6~9所示，针对加工实际情况完成对话框各列表的设置，如图6~9所示。
完成上述设定后按“确定”键完成设置，系统在状态栏中将提示：[拾取加工工件表面图6 加工参数列表图7 进退刀方式列表图8 切削用量列表图9 轮廓车刀列表轮廓]，按提示完成工件待加工表面轮廓的选择并按右键结束选择，屏幕又提示：[拾取定义的毛坯轮廓]，按提示完成毛坯轮廓的选择并按右键结束选择，屏幕将进一步提示：[输入退刀点]，按提示拾取或直接座标输入退刀点完成最后的操作。
此时屏幕将以特殊颜色显示生成的刀具轨迹，如图10所示。
5．轨迹仿真点击菜单栏[数控车（P ）]，选择[轨迹仿真（S ）。
]，然后按屏幕提示完成各项操作，最后出现如图11所示仿真加工过程界面。
6．程序代码生成点击菜单栏[数控车（P ）]，选择[代码生成（G ）。
]，绘图窗口将弹出设置对话框。
在对话框中输入将生成的程序名按“打开”键打开，接着按屏幕提示拾取刀具轨迹并按右键结束选择，此时屏幕将弹出已打开的程序文件。
7．抛物线曲面精加工精加工操作与粗加工相类，只是设置的内容针对精加工而定，在此不再作详尽说明。
四、数据通讯1． 数控系统与PC 机的连接GSK980T 数控系统可通过RS232-C 串行接口与通用PC 机进行通讯。
数控系统通讯接口与PC 机的连接如图(n)所示。
如体操作应选用八芯的双屏蔽网线，焊接接头时选用其中5条，注意不同端口的焊接有不同，完成后可通过万用表电阻档检验焊接的正确性及屏蔽层是图10 粗加工刀具轨迹图11 粗加工轨迹仿真否与金属外壳相接。
通讯软件的安装步骤：（1）PC机及本系统断电状态下，连接通讯电缆：DB9针插头插入GSK980系统的XS36通讯接口，DB9孔插头插入PC机9针串行口COM1。
（2）本系统上电后进入参数页面检查参数002是否已设为11101000，如参数值不同，需修改参数；（3）在win98操作系统下，将通讯软件安装至硬盘中一专用目录，如此处以C:\GSK980为例。
（注：不同的传输软件对操作系统要求不同，如下面用到的软件必需是在Win98及以下版本的操作系下，广州超软为广数开发的WinXP下的软件则可在XP操作系统下工作。
）3．通讯软件的操作在MS_DOS方式下进入C:\GSK980目录，键入“GSK980 ”后，PC机屏幕显示如下操作界面。
屏幕显示说明：Ⅰ．屏幕左上方显示通讯软件版本号；Ⅱ．屏幕右上方显示当前有效串行口及串行通讯波特率；Ⅲ．屏幕下方为通讯操作菜单，从左至右对应PC键盘F1~F5键，按键执行相应操作。
F1：StCom 进行串行口设置F2：Trans PC机传送数据至980 CNCF3：Recit 980CNC传送数据至PC机F4：K-DNC DNC通讯（目前此功能无效）F5：K-edit PC机数据文件编辑Esc：Esc-Exit 退出通讯程序，返回DOS提示符（1）串行口的设置①GSK980系统串行口设置GSK980系统串行通讯波特率由参数No.044设置，设置范围如下：50、100、110、150、200、300、600、1200、2400、4800。
选用出厂时标准设置：2400②PC机串行口设置进入通讯操作界面后，按“F1”键，屏幕提示：Select Serial Port(0/1)：根据通讯线插入位置输入1选择COM1口为当前通讯口，并按屏幕提示选择与GSK980系统相同的波特率（如：2400）。
（2）数据的传送（PC→CNC）执行传送功能可将PC机内指定的数据文件输入到GSK980系统RAM区，可传送的数据包括加工程序、参数、刀补。
①单个程序的输入Ⅰ．先打开GSK980系统的程序开关，选择编辑操作方式并进入程序页面显示；Ⅱ．在PC机通讯操作界面下，按“F2”键，屏幕底行提示：S/C：File name to transmit：键入PC机内待传送的程序名后按“ ”键。
在GSK980系统键盘上键入地址键；键入存储器中未用程序名；按键，传送开始，GSK980系统的LCD右下角显示“输入”字样并闪烁，PC机屏幕显示传送的程序；传送结束后，按PC机任一键屏幕返回操作界面。
②参数、刀补的输入操作与单个程序的输入相同，只是在PC机中输入的文件名不同，参数输入前需打开GSK980系统的参数开关并进入相应页面。
4．通讯说明当通讯功能有效时，可以将参数作为文件在PC 与CNC 间双向传送，在PC 机中的文件必须遵守以下格式：（1）文件开头为“%”； （2）参数号和参数值的格式为：N__ P__ 。
其中N ：参数号；P ：参数值，参数值的前导零可以省略。
（3）文件以“%”为结束符，读到此代码后，数据输入结束； （4）在文件上没有的参数、刀补号，当读入后，其值不变化。
五、加工机床操作 1．机床上程序的再校验为防止在传输过程中，在PC 机中输入的文件出错或传输过程中数据的丢失，因而在机床上同样需要再一次校验，在锁定的情况下空动行并观察作图轨迹是否与目标轮廓一致。
2．装刀对刀操作加工时所选用的车刀应与自动编程生成走刀轨迹时所选用的刀具参数相一致。
所用的刀柄直径为mm 10Φ的机夹内孔车刀，加工时刀具的主偏角为95º，需外置刀架，刀头伸出长度为mm 26。
刀杆与工件轴心成水平，刀尖高度应与工件轴心等高。
对刀时应切记编程原点为抛物线顶点，当试切端面定Z 轴座标时，此时输入的Z 轴座标值应为mm z 0.24。
其它则按平常完成对刀。
3．切削加工先钻中心孔，接着钻mm 11Φ底孔，然后粗、精加工曲面轮廓。
该试件为铝件，加工时应加切削液，具体操作步骤省略。