数控车床加工椭圆的方法

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数控车床加工椭圆类零件的初步探讨

数控车床加工椭圆类零件的初步探讨Establish noble character. On the morning of October 2, 2022数控车床加工椭圆类零件的初步探讨摘要：本文以SIEMENS802S/C 数控系统为例,介绍在数控车床上加工椭圆类零件的多种方法;采用圆弧逼近法—四心法,可以采用一般G指令加工出精度要求不高的椭圆形状；采用直线逼近法—参数编程,可以加工出精度要求高的椭圆形状;关键词：数控车床车削椭圆类零件圆弧逼近法直线逼近法 R参数在技工学校高级数控的培训课题中,椭圆类零件的加工是不可或缺的内容;椭圆的加工属于非圆曲线的特殊零件加工,相对比较复杂;在数控车床上加工该类零件,我们一般采用逼近法：圆弧逼近法和直线逼近法;1、圆弧逼近法圆弧逼近法是采用多段圆弧逼近椭圆的加工方法,利用机械制图中绘制椭圆的近似画法四心法,求得多段圆弧的切点和半径来加工椭圆;在加工精度要求比较低的情况下可以考虑用此方法;1加工原理通过机械制图近似绘制椭圆的方法,画出椭圆;椭圆是由四段圆弧组成的;如图1所示;①画出长轴AB与短轴CD,连接AC并在AC上截取AF,使其等于AO与CO之差CE.②作AF的垂直平分线,使其分别交于AB和CD于O1点和O2点;③分别以O1点和O2点为圆心,O1A和O2C为半径作出圆弧AG和CG,,该圆弧即为四分之一的椭圆;④用同样的方法画出整个椭圆;2计算组成椭圆的四段圆弧半径、切点坐标等数据;3编写加工程序只要计算出如O1、O2、G点坐标,O1A和O2C的半径数值等就很容易编写加工这四段圆弧的程序;2、直线逼近法直线逼近法是采用多段直线逼近椭圆的加工方法,应用这种方法加工非圆曲线时,只要步距足够小,在工件上所形成的最大误差,就会小于所要求的最小误差,从而加工出标准的椭圆;常用的直线逼近法,加工精度高;直线逼近法加工椭圆是通过参数编程来加工的,用数控车床的普通G代码指令是难以加工的;参数编程指令适合抛物线、椭圆、双曲线等非圆曲线编程,还适合于图形相同,只是尺寸不同的系列零件编程,同样适用于工艺路径一样,只是位置数据不同的系列零件的编程;使用参数编程可以极大的提高编程效率,大大简化程序,并能够扩展数控机床的使用范围;本文主要以SIEMENS802S/C 数控系统为例,介绍使用参数编程加工椭圆的方法;1 加工原理 SIEMENS系统中R参数作为变量,通过对R参数进行赋值、运算等处理,从而使程序实现规律变化的动作,从而提高编程的灵活性和适用性;使用R参数编程时可以用变量代替具体数值,因而在加工同一类的零件时,只需要将实际的值赋予变量即可,不需要对每一个零件都编一个程序;2程序的编写方法在编写时需根据零件加工的图纸已知条件,选择椭圆方程的极坐标方式还是直角坐标方式,从而确定参数编程的具体编写方法;3椭圆的极坐标方程为x=bxsinβ; z=axcosβ椭圆的直角坐标方程为：x2 /b2 +z2 /a2 =13、实例加工加工如图2零件,材料为45号钢,毛坯32 x100,T1尖刀;1四心法加工椭圆如果零件对椭圆精度要求不高,则采用四心法来加工;①用计算机绘制测绘的方法绘制椭圆;②测量出四段圆弧的半径、切点;如图3所示;SIEMENS802S/C 精加工参考程序毛坯：32 x100G90 G95 G54 M08M03S1600T1尖刀G00 X35 Z5G01 X0 0 FG03 CR=CR=G01 Z-60X 33G00 X100 Z100M09M302参数编程加工椭圆如果零件对椭圆精度要求高,则须采用参数编程来加工 ;①直角坐标方程编程如果已知椭圆终点坐标X值或Z值;根据椭圆方程分析加工零件的已知条件;由椭圆直角坐标方程公式x2 /b2 +z2 /a2 =1知：长轴a=20 短轴b=13,椭圆终点坐标z= 终点坐标x可以不知道 SIEMENS802S/C 精加工参考程序毛坯：32 x100G90 G95 G54 M08M03 S1600T1尖刀G00 X35 Z5G01X0 0 FR1=13MA1:R2=13/20SQRT2020-R1R1G01 X=2R2 Z=R1-13R1=IF R1>= GOTOB MA1G01X35G00X100 Z100M09M30②极坐标方程编程如果已知椭圆终点坐标的转角a或极坐标β;例：加工图4所示椭圆零件,已知椭圆终点转角,此时,需要利用极坐标方程来加工椭圆;已知椭圆终点转角α如何求得椭圆终点极坐标角度β;由极坐标法绘制椭圆的公式x=bxsinβ; z=axcosβ,终点转角a=1300,长轴a=20,短轴b=13,如图5所示,须求得椭圆终点极坐标角度 ;通过如图6所示的几何角度分析,求得a和β值之间的关系式：已知a,求β设长轴a=20=OC,短轴b=R13=OD解：∵tan a=AB/OAAB=AC-BC=a x sinβ–a-b x sinβ= b x sinβOA=a x cosβtan a=AB/OA=b/a tanβ∴tanβ=a/b tan a∴β=cota/b tan a结果求得：β=cot20/13 tan130=cot==SIEMENS802S/C 精加工参考程序毛坯：32 x100G90 G95 G54 M08M03 S1600T1尖刀G00 X35 Z5G01X0 0 FR1=20 R2=13 R3=0 R4=MA2: R5=R1COSR3 R6=R2SINR3G01 X=2R6 Z=R5-13R3=R3+IF R3<=R4 GOTOB MA2G01 X35G00X100 Z100M09M304、技术探讨在SIEMENS802S/C系统上进行椭圆类零件的粗、精加工,怎样编程下面介绍一种编程方法,可以解决该类零件的粗、精加工的问题;见图4椭圆部分例：G90 G95 G54 G00X35 Z5M03 S500 G01X0 0 FT1尖刀粗加工 R2=13G00 X35 Z5 MA2: R3=13/20SQRT2020-R2R2R1=5 G01 X=2R3 Z=R2-13G158 X=R1 Z=0 R2=MA1: AA1 IF R2>= GOTOB MA2R1=R1-1 G01X35IF R1>=0 GOTOB MA1 G00Z5G01X35 M17G00Z5S1600精加工G01X0 0 FAA1G01X35G00X100 Z100M305、加工效果用参数编程编制此类特殊零件的加工程序的基本思路就是用小直线段来逼近椭圆;只要控制好小直线段的距离,保证线轮廓度达到图纸要求,就可以达到加工要求了;。

数控车床加工椭圆的宏程序

数控车床加工椭圆的宏程序随着数控技术不断进步, 数控车床加工中各种复杂形面也日渐增多, 如椭圆、抛物线、正弦曲线、余弦曲线、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, 在绝大多数情况下数控车床主要还是依靠手工编程。

椭圆轴线与数控车床Z 轴重合的情形相对比较简单, 其解决方案也多见于各类文献, 但在本例中椭圆轴线与数控车床Z 轴呈一定夹角, 编程和加工难度陡增,主要原因如下: ①机床数控系统本身既不存在加工椭圆等非圆曲线的G 指令, 更没有类似G68 这样的旋转指令, 使编程难度大大增加。

②加工中变量的参数直接影响着加工的效率以及质量, 很容易产生过切报警, 即使程序正确无误, 实际加工时的参数调整也非常困难, 直接影响着加工能否顺利进行, 以及加工精度能否保证。

总而言之, 目前尚未见有表述类似实例的文章。

本实例进行了有益的尝试和探索, 给出了切实可行的解决方案, 为类似问题提供了难得的参考及借鉴。

椭圆宏程序的编制如下。

1. 椭圆方程宏程序主要利用各种数学公式进行运算加工, 因此编制旋转椭圆程序操作者必须要掌握椭圆方程和旋转公式等各种数学公式的计算方法并加以灵活运用。

椭圆方程有两种形式, 分别是椭圆的标准方程和参数方程。

椭圆标准方程:椭圆参数方程:其中a 、b 分别为X、Z 所对应的椭圆半轴。

2. 旋转公式由于数控车床并不像加工中心那样存在着旋转指令, 所以要利用旋转公式来进行椭圆的旋转。

旋转公式的定义:如图1 所示, 平面上绕点O 旋转, 使平面上任意一对对应点P 和P′与一个定点O 连接的线段都相等, 即OP = OP′, 且角∠POP′等于角θ, 点O称为旋转中心, 角θ称为旋转角。

旋转公式: 如图1 所示, 取直角坐标系, 以原点O为旋转中心, 旋转角为θ, 平面上任意一点P ( x, z) 旋转到P′( x′, z′) , 令∠XOP= α, 则∠XOP′= α+ θ, 且OP = OP ′。

在数控车床上实现椭圆的粗、精加工

数控车床加工对象为各种类型的回转面，其中对于圆柱面、锥面、圆弧面、球面等的加工，可以利用直线插补和圆弧插补指令完成，而对于椭圆等一些非圆曲线构成的回转体，加工起来具有一定的难度。

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，更高档的数控系统提供双曲线、正弦曲线和样条曲线插补功能，但是一般都没有椭圆插补功能。

因此，在数控机床上对椭圆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椭圆加工程序。

在这里结合工作实践对车削椭圆轮廓的宏程序的编制方法进行探讨。

一、椭圆宏程序的编制原理数控系统的控制软件，一般由初始化模块、输入数据处理模块、插补运算处理模块、速度控制模块、系统管理模块和诊断模块组成。

其中插补运算处理模块的作用是依据程序中给定的轮廓的起点、终点等数值对起点终点之间的坐标点进行数据密化，然后由控制软件，依据数据密化得到的坐标点值驱动刀具依次逼近理想轨迹线的方式来移动，从而完成整个零件的加工。

依据数据密化的原理，我们可以根据曲线方程，利用数控系统具备的宏程序功能，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椭圆、抛物线等非圆曲线轮廓的工件。

二、椭圆宏程序的编制步骤宏编程一般步骤：1.首先要有标准方程（或参数方程）一般图中会给出。

2.对标准方程进行转化，将数学坐标转化成工件坐标标准方程中的坐标是数学坐标，要应用到数控车床上，必须要转化到工件坐标系中。

3.求值公式推导利用转化后的公式推导出坐标计算公式4.求值公式选择根据实际选择计算公式5.编程公式选择好后就可以开始编程了三、加工实例下面分别就工件坐标原点与椭圆中心重合，偏离等2种情况进行编程说明。

（1）工件坐标原点与椭圆中心重合椭圆标准方程为①转化到工件坐标系中为②根据以上公式我们可以推导出以下计算公式③④在这里我们取公式③。

凸椭圆取+号，凹椭圆取-号。

即X值根据Z值的变化而变化，公式④不能加工过象限椭圆，所以舍弃。

椭圆加工的基本技巧2

（FANUC 0i 系统）数控车削椭圆的基本技巧方案一:端面加工椭圆,如下图:椭圆长半轴30,短半轴15.则加工程序为: O0001 (主程序)N10 T0101 M03 S600F0.1; N20 G00 X32.0 Z2.0;N30 #150 = 28.0（径向最大吃刀量。

此数可大于等于28.0（2*h ）） ; N40 IF [#150 LT 1.0 ] GOTO 80 ; （精加工余量） N50 M98 P0002 ;N60 #150 = #150 －2.0 ; （每次径向吃刀量） N70 GOTO40 ;N80 G00 X 32.0 Z 2.0 ; （高于工件的最高点） N90 S1000 F0.01 ; N100 #150 = 0 ; N110 M98 P0002 ;N120 G00 X100.0 Z200.0 ;N130 M30 ;O0002(子程序)N10 #101 = 30.0(a ); (长半轴])N20 #102 = 15.0(b ); (短半轴) 图1--1N30 #103 = 30.0(c ); (椭圆的Z 轴起刀位置到椭圆圆心的距离。

有正/负：在圆心的左边为负，右边为正)N40 IF [#103 LT 11.0(g ) ] GOTO 100 ; (g 为椭圆的Z 轴起刀位置到椭圆圆心的距离。

有正/负：在圆心的左边为负，右边为正)N50 #104 = SQRT [#101*#101 - #103*#103] ;N60 #105 =2* 15.0 * #104/30.0 (直径量) ; N70 G01 X [#105+#150] Z[#103 – 30.0(c )] ; N80 #103 = #103 – 0.5 ; N90 GOTO 40 ；N100 G00 U 2.0 Z 2.0 ；于工件的最高点） N110 M99；方案二:加工各种椭圆,如下图: O0001 (主程序)N10 T0101 M03 S600F0.1;N20 G00 X 32.0 Z 2.0;(根据毛呸)N30 #150 = 2*h （径向最大吃刀量。

椭圆的数学模型建立及数控车削手工编程

CAD/CAM与制造业信息化60椭圆的数学模型建立及数控车削手工编程撰文/江苏省盐城市教育科学研究院解太林椭圆属于非圆曲线，在数控车床加工中，非圆曲线工件的手工编程是比较复杂的，对编程者的数学基础要求较高。

文中主要以椭圆为例来介绍非圆曲线数学模型的建立与编程加工。

一、前言在数控车床加工中，非圆曲线工件的手工编程，要求编程者对数控原理非常熟悉，且要有一定的数学功底。

二、编程方法非圆曲线工件的手工编程，有两种方法，一是用圆弧逼近法或直线逼近法编程；二是用用户宏程序编程。

三、用圆弧逼近法或直线逼近法编程1.工件装夹如图1所示，在数控车床上直接用三爪卡盘装夹，为了方便对刀和编制程序，将程序原点设定在工件的右侧中心线上。

图1 椭圆2.数学模型工件右边部分为标准椭圆，长轴半径为20，短轴半径为14，所以标准方程为：Z 2/202+X 2/162=1在Z 轴上负向取点，通过椭圆方程计算出各点坐标如表所示。

3.参考程序（椭圆的精车程序）用车锥法粗车椭圆（程序略），用直线逼近法精车椭圆，程序如下。

O0001；N5 G90G97T0101；设定刀具号及刀具补偿号N10 M03 S1200；设定转速及转向N15 G00X30Z5；设定加工起点N20 X0；N25 G01X0Z0F0.1；精加工椭圆N30 X0.88Z－0.01；N35 X1.25Z－0.02；N40 X1.979Z－0.05；N45 X2.796Z－0.1；N50 X3.423Z－0.15；N55 X3.950Z－0.2；N60 X4.832Z－0.3；N65 X5.572Z－0.4；N70 X6.222Z－0.5；N75 X6.807Z－0.6；N80 X7.343Z－0.7；表各点坐标N85 X7.84Z－0.8；N90 X8.305Z－0.9；N95 X8.743Z－1；N100 X9.55Z－1.2；N105 X10.29Z－1.4；N110 X10.974Z－1.6；N115 X11.610Z－1.8；N120 X12.205Z－2；N125 X13.805Z－2.6；N130 X14.750Z－3；N135 X15.617Z－3.4；N140 X16.225Z－3.7；N145 X16.8Z－4；N150 X17.695Z－4.5；N155 X18.520Z－5；N160 X19.285Z－5.5；N165 X19.996Z－6；N170 X20.659Z－6.5；N175 X21.278Z－7；N180 X21.857Z－7.5；N185 X22.4Z－8；N190 X22.908Z－8.5；N195 X23.385Z－9；N200 X23.831Z－9.5；N205 X24.249Z－10；N210 X24.640Z－10.5；N215 X25.005Z－11；N220 X25.662Z－12；N225 X26.229Z－13；N230 X26.710Z－14；N235 X27.111Z－15；N240 X27.434Z－16；N245 X27.683Z－17；N250 X27.860Z－18；N255 X27.965Z－19N260 X28Z－20；N265 X27.860Z－22；N270 X27.683Z－23；N275 X27.434Z－24；N280 X27.111Z－25；N285 X26.710Z－26；N290 X26.229Z－27；N295 X25.662Z－28；N300 X25.005Z29；N305 X24.640Z－29.5；N310 X24.249Z－30；N315 Z－31；N320 G00X30；N325 X100Z100；快速回到换刀点N330 M05；转速停止N335 M30；程序结束返回程序号四、用用户宏程序编程1.以Z坐标作为变量（1）工件装夹。

数控车椭圆加工

99； #i—运算结果存放处的变量名； #j—被操作的第一个变量，也可
以是一个常数； #k—被操作的第二变量，也可以
是一个常数。
B类宏程序格式为：
• (1) 非模态调用（或单一调用G65）
• G65 P（程序号）L（自变量赋值）；
• 式中：P——指定宏程序号；
•
L——重复调用次数（1~9999，调用1次时L可
#2=13；椭圆的短半轴’#2=b
#3=15；椭圆的起点距椭圆中心的Z向距离---#3=z
N10#4= #2*SQRT[#1*#1 -#3*#3]/#1
；椭圆X半径变量#4=x
坐标系变换
x2 a2
y2 b2
1
z2 a2
x2 b2
1
x2
1
z2 a2
*b2
xb* 1a z2 2 b* a2z2/a
代入变量:#1=a,#2=b,#3=z,#4=x,
#3=#3-0.5
；z向变量递减（逐段）
IF [#3GE-10.34]GOTO10 ；Z向变量的判断, 椭圆轨迹的终点与椭圆的坐标系的距离
G02X26Z-36R12 G01Z-50
椭圆中心距编程原点z向距离
…..
椭圆终点距离椭圆
坐标系z向距离，
左+右—
方程的推导：
#1=20 ；椭圆的长半轴;#1=a
Z-12.144 #1=20 #2=15 #3=12.86 N15#4=#2*SQRT[#1*#1-#3*#3]/#1 G01X[2*#4]Z[#3-25] #3=#3-0.5 IF[#3GE=0]GOTO15 N20G01G40X42
#1=40 #2=21 #3=31.41 N15#4=#2*SQRT[# 1*#1-#3*#3]/#1 G01X[2*#4]Z[#3-54] #3=#3-0.5 IF[#3GE4.68]GOTO 15

数控车椭圆加工课件

目标
培养学员具备独立完成椭圆加工的能力，为进一步学习其他复杂曲面加工打下基础。
02
椭圆基础知识
椭圆定义
01
椭圆是一种二次曲线，由平面内与两个定点F1和F2的距离之和等于常数（大于|F1F2|）的点的轨迹形成。
02
这两个定点称为椭圆的焦点，而该常数称为椭圆上点到两焦点的距离之和。
椭圆参数
工过程。
加工精度保障
数控车床采用高精度伺服系统和高精度主轴系统，确保加工过程中的精确控制和稳定运行，从而
提高加工精度。
数控车床加工流程
编程
根据零件图纸和工艺要求，编写加工程序，将加工程序输入
数控装置。
加工准备
检查机床状态、刀具安装情况、工件装夹情况等，确保加工前的准备工作无误。
加工执行
根据加工程序，控制机床的各轴运动，完成工件的切削加工。
椭圆参数包括长轴半径a、短轴半径 b、焦点距离c等，它们共同决定了椭圆的大小和形状。
长轴半径a表示椭圆长轴的长度，短轴半径b表示椭圆短轴的长度，焦点距离 c表示焦点到椭圆中心的距离。
椭圆性质
椭圆具有对称性，即关于x轴、y轴和原点都是对称的。
椭圆的离心率e是一个描述椭圆扁平程度的量，其值范围为0 < e < 1，离心率越小表示椭圆越接近于圆，离心率越大表示椭圆越扁平。
加工过程
首先进行粗加工，去除大部分余量，然后进行精加工，保证零件的尺寸精度和表面粗糙度要求。
加工结果
零件的椭圆轮廓加工完成，尺寸精度和表面粗糙度均达到要求，加工效率高。
案例二：复杂零件的椭圆加工
加工设备
采用数控车床进行加工，设备型号为CNC-8860。

数控车椭圆编程与加工方法探讨

数控车椭圆编程与加工方法探讨随着科技的不断发展，数控技术在机械制造领域得到了广泛的应用。

数控车床作为数控机床的一种，以其高效、精确、稳定等特点，在各种生产场合中广泛使用。

数控车椭圆编程与加工是数控车床的一项重要技术，本文将对这一技术进行探讨。

首先，我们需要了解什么是椭圆。

椭圆是一种特殊的二次曲线，其方程通常为(x^2/a^2+y^2/b^2=1)，其中a为长轴的一半，b为短轴的一半。

基于该方程，我们可以得到数控车椭圆编程与加工需要用到的参数，如长轴、短轴、角度、起点、终点等。

其次，我们需要了解数控车椭圆编程的基本方法。

数控车椭圆编程可以采用G02/G03指令来进行，G02指令用于绘制逆时针方向的椭圆，G03指令用于绘制顺时针方向的椭圆。

具体来说，数控车椭圆编程需要设置下述几个重要参数：1. 椭圆的长轴a和短轴b；2. 椭圆的起点和终点坐标；3. 椭圆的中心点坐标；4. 椭圆的绘制方向（顺时针或逆时针）；5. 插补精度。

在编写数控车椭圆程序时，我们需要以椭圆中心点为原点建立坐标系，并根据椭圆的长轴和短轴计算出各个点的坐标，再将这些点传入控制系统中，通过插补算法计算出每一个插补点的速度和位置，最终实现椭圆的绘制。

最后，我们需要了解数控车椭圆加工的工艺。

首先，在加工前需要进行加工零件的定位和夹紧。

接着，根据椭圆的长轴和短轴计算出加工刀具的路径和加工速度。

在加工过程中，要注意加工刀具的进刀深度、切削速度和冷却液的使用，以确保加工质量和刀具的寿命。

当加工完成后，要对加工零件进行检查和测量，以验证尺寸精度和表面质量是否达到要求。

综上所述，数控车椭圆编程与加工是一项技术含量较高、技术难度较大的工艺。

在操作数控车椭圆编程时，我们不仅需要具备深厚的数控知识和编程经验，还需要了解椭圆的数学原理以及加工工艺的各种细节。

只有通过不断实践和总结，才能真正掌握这一技术，并为机械制造业的发展做出贡献。

椭圆宏程序在数控车床加工的方法

椭圆宏程序在数控车床加工的方法椭圆宏程序的基本原理是利用圆的特性来实现椭圆形的加工。

椭圆是一种圆的特殊形式，其变形是通过改变加工过程中的切削刀具的移动轨迹来实现的。

椭圆宏程序通过数学计算和编程实现刀具的移动轨迹变化，从而实现椭圆形的加工。

1.定义椭圆的参数：椭圆的形状可以通过两个半径参数来定义，分别为长半径和短半径。

这些参数可以根据零件的要求进行调整。

2.计算椭圆的切削路径：通过数学计算，可以确定刀具在加工过程中的移动轨迹。

这个轨迹是一个连续而光滑的曲线，可以通过数学公式或计算机模拟来得到。

3.编写椭圆宏程序：根据计算所得的切削路径，编写相应的宏程序。

宏程序是一种特殊的程序，可以在数控机床上执行。

它包含了一系列指令，用于控制刀具的移动、切削深度等参数。

4.设定加工参数：在执行宏程序之前，需要将一些重要的加工参数进行设定。

这些参数包括切削速度、进给速度、切削深度等。

它们的选择需要根据材料的性质和要求进行调整。

5.执行宏程序：当所有参数设置完成后，就可以执行宏程序了。

数控机床会按照宏程序中定义的指令和轨迹来进行切削，从而实现椭圆形的加工。

椭圆宏程序的优点是可以高效地制造复杂形状的椭圆零件。

相比于传统的手工加工或其他编程方法，椭圆宏程序的精度更高，生产效率更高。

此外，它还具有良好的可编程性和易于调整的特点，可以适应不同类型的椭圆加工需求。

总结起来，椭圆宏程序是一种用于数控车床加工的方法，通过定义椭圆参数、计算切削路径、编写宏程序以及设定加工参数等步骤来实现椭圆形的加工。

它能够提高零件的精度和质量，提高生产效率，适用于制造复杂形状的椭圆零件。

数控车床加工斜椭圆的编程方法

ＮＩ＃９（ＯＩ＝在椭圆坐标系内，曲线起点Ｚ值）Ｎ０２＝１／ＳＲ［９一＃２＃５９ＱＴ９１｝＃］（１在椭圆坐标系内，
５．８＋。。
曲线相应Ｘ）。值图４Ｎ０３＝＃ＳＮ［５］＋３＃ｌＩ２＃２￥ＣＳ［５（Ｏ２］坐标系旋转后
①Ⅱ １ｍ＝５ｍ，ｂ９ｍ的正椭圆Ｊｍ针旋转０２。＝ｍ，ｉ￣－＝５。②
椭圆中心位于Ｘ＝１．９３８９×２ｍ、Ｚ＝一８１７ｍ处，ｍ．５ｍ
需计算ｚ、ｚ。以椭圆中心为原点，建立椭圆坐标系
．
Ｚ０Ｘ，使斜椭圆变正椭圆。根据图形（图５只见）
：
．
需加工ＡＢ部分椭圆，点Ａ位于短半轴上，因此Ｚ：９ｍｍ。点曰距端面的距离为１．１ｍｍ，０２５６离端面为
８１７．５ｍｍ，则ｔ２５６— ．５（ｎ）９＝１．１８１７ｍ１。另Ｂ５／０Ｄ＝６
、、
ｐ
— — — — ．．
Ｌ｛
Ｚ＝ｚｏＯ —Ｘｓｎｃｓｉ０一Ｋ
（，）就是斜椭圆中心对应的坐标值。一，
一一
说明。如图１所示，正椭圆
最后找出正
＼
图
１
椭圆的起点、终
＼
、、
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上有一点Ａ（绕椭圆中心逆时针旋转角度０后Ｘ，Ｙ）
点ｚ坐标值（即

简析数控车床上椭圆加工的编程方法

A PPLICATION技术与应用168ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2014 06摘要：目前，在机械加工中，非圆曲线越来越被广泛地应用，依靠传统的靠模加工已经不能满足现实的精度要求，取而代之的是在数控机床上进行加工。

本文对常见的椭圆加工的几种常用方法进行编程示例。

关键词：数控编程椭圆方法简析数控车床上椭圆加工的编程方法文/史先伟目前，随着数控机床的广泛应用，机械生产加工技术不断进步，对各种各样工件加工精度要求进一步提高，非圆曲线的加工情况也越来越多，精度要求也越来越高。

但依靠传统的普通机床上进行靠模加工，已经不能满足现实的加工精度要求。

笔者以下图所示椭圆加工为例，采用FANUC数控系统，总结以下编程方法，供大家参考。

图一、G73仿形法1.利用直角坐标方程进行加工这个方法需要首先设定某一个坐标为自变量，然后用该坐标把另外一个坐标表示出来。

在此，把Z 轴方向的坐标设为变量#1，则X 轴方向的坐标#2可以用#1表示为：/3（即：#2=1/3*SQRT[900-#1*#1]）。

加工程序如下：O 1; N 2 #2=1/3*SQRT[900-#1*#1];G 99 T 0101; G 01 X[2*#2] Z[#1-30.];M 03 S 500; #1=#1-0.1;G 00 X 21.Z 5.; IF[#1GT 0] GOTO 2;G 73 U 11. W 0 R 5; N 3 X 21.;G 73 P 1 Q 3 U 1. W 0 F 0.2; G 70 P 1 Q 3;N 1 G 00 X 0; G 00 X 100. Z 100.;G 1 Z 0 F 0.06; M 05;#1=30.; M 30;2.利用参数方程进行加工该椭圆参数方程为：，设自变量为#1；则可得Z 为#2=30*COS[#1],X 为#3=10*SIN[#1]。

加工程序如下：O 2; #3=10.*SIN[#1];G 99 T 0101; G 01 X[2*#3] Z[#2-30.];M 03 S 500; #1=#1+1.;G 00 X 21.Z 5.; IF[#1LT 90] GOTO 2;G 73 U 11. W 0 R 5; N 3 X 21.;G 73 P 1 Q 3 U 1. W 0 F 0.2; G 70 P 1 Q 3;N 1 G 00 X 0; G 00 X 100. Z 100.;G 1 Z 0 F 0.06; M 05;#1=0; M 30;N 2 #2=30.*COS[#1];二、G90车削椭圆采用G 90车削椭圆时，我们一般只是利用直角坐标方程来进行，这样在车削时的切削深度比较容易控制，而参数方程就不太容易控制。

数控车床加工椭圆的方法

数控车床加工椭圆的方法摘要本文讲述在数控车床上利用椭圆直角坐标和极坐标方程，通过对宏程序进行编程来加工椭圆，同时总结了针对不同尺寸规格椭圆的编程方法。

关键词数控车床；加工椭圆；方法1概述二维轮廓的椭圆形零件在日常生活中使用得非常多，尤其是在机械制造业中更是应用广泛，但是，该零件加工起来的难度是非常大的。

椭圆形零件的加工方法有很多种，比较常见的有以下几种：在普通车床上进行近似加工[1]；根据椭圆的形成原理，设计专用的加工装置进行加工[2]；在数控车床上利用“虚拟轴”原理实现椭圆曲线的数控加工[3]；利用圆弧逼近法[4]、直线逼近法加工等。

本文仅讨论利用直线逼近法（宏程序）加工椭圆。

2直线逼近法现今，计算机和自动化技术发展迅速，数控车床相关技术也随之不断进步，给椭圆形截面零件的加工创造了很好的条件。

从目前的技术来说，各种数控车床进行椭圆加工的插补原理基本相同，不同的是实现插补运算的方法。

圆弧插补与直线插补是两种常用的实现插补运算的方法，但是目前还没有椭圆插补。

因为受到各方面的限制，尤其在设备和条件方面，通常我们无法手工来编制程序，必须借助于电脑来实现。

一般来说，通过拟合运算及直线逼近法编写宏程序来加工椭圆。

宏程序指令适用于抛物线、双曲线、椭圆等没有插补指令的非圆曲线编程；还适用于图形相同，只是尺寸不同的一系列零件编程，同样还适用于工艺路线一样，只是位置数据不同的系列零件的编程。

相比于其他编程方法，宏程序实现椭圆形截面零件的加工的优点在于，其能有效的简化程序，提高程序的运行速度，并且能扩展数控机床的使用范围。

3用户宏程序法数控车床通过程序来实现某项功能，将编写的程序存储在数控车床中，并将这些实现某项功能的程序用某个简单命令代表，利用数控车床进行加工时，只需要写入代表命令就可以执行相应的功能，极大的减少了操作流程，提高了工作效率。

其中，把存入数控机床的一组程序称作用户宏程序主体，简称为宏程序；把代表命令称作用户宏程序命令，简称为宏命令。

椭圆零件在数控车床上的加工方法

椭圆零件在数控车床上的加工方法【摘要】轴类零件上一些高精度的曲面如椭圆、正弦曲线等，用普车难以加工，必须采用数控车床才可以加工。

本文根据平时加工中总结出的一些经验，简单谈下在广州数控系统数控车床上车削椭圆的一些看法，就编制步骤、宏程序组成、编程实例等几方面进行了探讨。

【关键字】数控加工椭圆宏程序编程椭圆加工，普通机床很难完成，而数控机床确实能够轻松的加工出来，主要是因为椭圆加工的时候X、Z两坐标是同时变化的，数控机床是通过程序控制的方式来驱动两轴，实现两轴的共同运动。

但数控车床只具有直线插补和圆弧插补两种基本插补功能，不具备椭圆插补功能，所以加工椭圆时可以采用直线逼近法的方式进行加工，即把曲线用许多小段的直线来代替，无限接近椭圆轮廓的加工方法。

下面选用广州数控980TB数控车削系统，结合教学工作实践谈谈如何巧用宏程序解决椭圆编程问题。

一、椭圆宏程序的编制步骤1.标准方程。

2.对标准方程进行转化成车床椭圆方程。

3.求值公式推导有些零件的椭圆中心不在工件原点处，就要根据实际椭圆写出正确的方程。

为编程方便，一般用Z作为变量。

二、宏程序组成1.变量的类型变量号#0，空变量；变量号#1～#33，局部变量；变量号#100～#109、#500～#999，公共变量；变量号#1000以上，系统变量。

2.变量的运算定义#1=#2；加法#1=#2+#3、减法#1=#2-#3、乘法#1=#2*#3、除法#1=#2/#3；正弦#1=SIN[#2]、余弦#1=COS[#2]、正切#1=TAN[#2]；平方根#1=SQRT[#2]、绝对值#1=ABS[#2]。

3.运算符EQ（=）、GE（≥）、NE（≠）、LT（）、LE（≤）。

按照优先的先后顺序依次是函数→乘和除运算→加和减运算。

4.条件转移（IF）功能语句IF[表达式]GOTO n。

指定的条件不满足时，转移到标有顺序号n的程序段。

三、980TB系统宏指令加工椭圆曲线编程实例1.凸椭圆中心不在零件轴线上例：毛坯直径为Ф40，总长为40，用变量进行编程，经计算椭圆起点的X 轴坐标值为10.141。

数控车削中加工椭圆的宏程序编制

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廑旦
数控车削中加工椭圆的宏程序编制
◆ 闵玉婷
摘要：数控车床提供椭圆类非圆曲线的插补功能，采用手工编程很难完成。目前，非圆曲线的程序编写多采用宏程序编写。关键词：数控车床；手工编程；椭圆；宏程序；等步长直线逼近法
【［］２６王伟纲．务器虚拟化Ｕ．］服ｊ金融科技时代，０１５：８２１（１．）［梁永鸿，３】苏宁．务器虚拟化整合在数字图书馆的应用卟电脑服
知识与技术，０１２）４０５７．２１（２：７ — ４１５
［Ｖａ－础架构套件开创云计算的新里程碑【．４Ｍｗｒ￣基］ｅ｝中国金融］
四、小结
除了采用等步长直线逼近法，利用等离心角变化增
量为循环变量编程以外，也可以采用等间距直线逼近法
Ｎ１００Ｚ８（０Ｇ１Ｘ０２０精车起始行）Ｆ
Ｇ１０（刀到椭圆起点）０Ｚ进
≠ｌ＝｝２０．２｝２ ≠１＋０
计算椭圆上的节点坐标，即以ｚ坐标的ｚ值间距作为循
Ｚ
在标准直角坐标系中（图一），椭圆的标准方程为：＋，参数方程为：Ｘ＝ａｏ￣，ｃｓ
图三零件图
Ｙ＝ｓ￣，为椭圆上动点的离心角。而数控车床中ｂｉｎ有两个坐标轴，ｚ轴和ｘ（轴图二），必须将标准方程
拍＝４（．０直线终点的ｚ坐标）
＃２０（圆初始角）１＝椭＃３５Ｉ（１＝Ｐ／４椭圆终止角）

数控车床加工椭圆的方法探讨

CA M 软件能自动计算节点坐标
并自动生成数控加工程
而且用 C A D ／C A M 软件自
，
序
，
但节点太多导致程序冗长
，
动生成的数控加工程序不能直接用于数控机床加工
必须
由编程人员按照不同数控系统的编程指令和格式进行修改
。
由此可以推广到其它诸如抛物线
；
双曲线等非圆方程曲线的加工
宏程序；粗车复合循环
文献标识码
：
椭圆
文章编号
：
A
l 009
—
9492
(2 0 0 8 ) 0 9 0 0 2 0 0 2
—
—
数控车床在加工非圆方程曲线时
，
大多采用小段直线
加工实例
：
车削如图
l
所示轴类零件
m
。
，
椭圆方程为
或小段圆弧逼近轮廓曲线的拟合处理方法来完成数控编
程
，
即在满足允许编程误差的前提条件下用若干光滑连接
，
云善 } }
+
=
1
，
棒料直径 60 m
的直线段或圆弧段分割逼近给定的曲线
0
，
因此
，
必须将椭圆自身坐标系原点
，
车复合循环指令 G 7
与宏程序相结合的方法

在数控车床上加工斜椭圆的方法

在数控车床上加工斜椭圆的方法数控车床是一种高精度和高效率的机器，在工业生产中具有广泛的应用。

在使用数控车床进行加工的过程中，我们需要根据加工需求来选择不同的工艺方法。

这篇文章主要介绍在数控车床上加工斜椭圆的方法。

什么是斜椭圆？斜椭圆是一种不同于正圆、正方形等常见几何图形的图形形状。

它由两个半径不同的圆曲线连接而成，类似于一个椭圆被旋转后倾斜的形状。

因此，斜椭圆的加工对于数控车床而言并不是一项简单的任务。

数控车床加工斜椭圆的步骤：步骤一：确定加工工件的材质和尺寸在加工斜椭圆之前，首先需要确定加工的工件材质和尺寸。

这对于制定合理的加工方案和选择合适的切削参数非常重要。

步骤二：设计斜椭圆的CAD图纸在数控车床上加工斜椭圆之前，需要进行CAD图纸的设计，确定模型的大小和形状。

建议使用高精度的CAD软件，在切割模型的质量上可以更好的保证。

步骤三：选择合适的刀具切割效果的好坏和切割速度的快慢与所使用的刀具直接相关。

选择合适的刀具可以使加工更加高效和节约成本。

对于加工斜椭圆，由于斜度角度较大，建议使用小刀径和长吉林的切削工具，如直柄球头刀。

步骤四：调整数控车床的工艺参数数控车床加工需要设置一定的切割速度、切削深度以及转速等工艺参数。

调整合适的参数能够保证加工质量和提高生产效率。

建议通过实际加工试验来选择最合适的参数。

步骤五：编写数控程序编写数控程序是数控加工的必要工作，通过编写程序来控制数控车床的动作。

在编写程序时，需要按照加工流程和机床相关参数输入相应的指令。

在此过程中还需要尤其注意每一步工作程序的排布和切入切出点的确定。

步骤六：数控加工经过前面的准备步骤后，实际开始数控车床上的斜椭圆加工。

此时需要对整个加工过程进行严密的监控，确保程序执行顺序以及加工过程中的安全。

结论通过正确的加工流程和精确的刀具选择，使用数控车床加工斜椭圆可以实现质量和效率的提升。

同时，根据加工的需求来选择适当的参数，也是保证加工效果的一个重要环节。

椭圆零件在数控车床上的加工

椭圆零件在数控车床上的加工摘要：随着当前数控车床技术不断进步, 数控车床加工的各种复杂形面也日渐增多，而椭圆等非圆曲线则是出现频率比较广泛的复杂型面。

本文通过对椭圆在车床上车削所需要的工艺分析、编程方法、注意事项、等方面及椭圆编程实例，简述了椭圆零件在数控车床上的加工。

关键词：椭圆编程方法注意事项因为并不是所有曲线都可以在数控系统中通过插补指令来完成，比如绝大多数数控系统仅仅提供了直线和圆弧插补。

如果加工对象是其它曲线例如椭圆，则需要根据曲线拟合的数学模型，使用数控系统提供的计算参数和程序跳转指令编制出各种曲线的数控加工程序。

椭圆在车床的车削需要宏程序来实现。

宏程序与普通程序相比较，普通程序的程序字为常量，一个程序只能描述一个几何形状，缺乏灵活性和适用性。

而在用户宏程序的本体中，可以使用变量进行编程，还可以用宏指令对这些变量进行赋值、运算等处理。

以下以FANUC 0I MATE TD数控系统为例简述椭圆零件在数控车床上的加工。

一、椭圆的编程椭圆在数控车床上应用较为广泛的宏程序编制方法为椭圆方程的编程方法。

而椭圆方程有椭圆参数方程及椭圆标准方程两种。

1.椭圆参数方程编程椭圆参数方程:其中a 、b 分别为X、Z 所对应的椭圆半轴。

以下图为例，对其进行参数编程：#1=0 椭圆开始角度N10#1=#1+0.1 Z向每次进给量#2=36*SIN[#1] X向角度变量#3=30*COS[#1] Z向角度变量G64G1 X#2 Z#3 XZ判定IF [#1GT#2] GOTO10 条件判断及跳转2.椭圆标准方程：由上式可得：X=a*√1-Z*Z/b*b其中a 、b 分别为X、Z 所对应的椭圆半轴。

以下图为例，对其进行标准方程编程#1=30 椭圆中心相对于椭圆起点的距离(自变量）N10#2=18*SQRT[1-#1*#1/900] X在椭圆中心的半径坐标值（应变量）#3=2*#2 X直径值#1=#1-0.1 Z向每次进给量#4=#1-30 Z在工件坐标系中的位置G64G1X#3 Z#4 XZ判定IF [#4GT-30]GOTO10 条件判断及跳转在FANUC系统中采用#作为变量，一般应用#1--#100作为赋值。

数控床车的几种椭圆加工方法

数控床车的几种椭圆加工方法蔡康强【摘要】The processing problems of el iptic parts are of ten faced with in the teaching and practice,but the machining methods are different in theel ipse machining CNC systems, This paper attempts to summarize various el ipse machining methods commonly used on the numerical control lathe,This paper discusses the macro,el iptical instruction,parameter modification and automatic pro-gramming processing and so on,which are commonly used in the el ipse machining process.%在教学和工作实践中常面对着如何加工椭圆零件的问题，但不同的数控系统实现椭圆加工的方法有所不同，尝试对各种常用数控车椭圆加工方法进行总结探讨，论述了宏程序法、椭圆指令法、参数修改法和自动编程加工法等数控车常用椭圆加工方法。

【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】2页(P36-37)【关键词】数控车床;椭圆轮廓;加工方法;CAD/CAM【作者】蔡康强【作者单位】佛山市三水区理工学校广东佛山528137【正文语种】中文【中图分类】TG519.1在实际应用中，常会遇到各种各样的曲线形加工零件，其中椭圆形零件就是常见的一种二维轮廓工件，也是比较难以加工的工件。

目前椭圆形零件的加工方法主要有:在普通车床上进行近似加工、设计专用加工装置进行加工、数控车床加工、特种加工等。