西门子数控系统参数化编程实例——三轴椭球加工

西门子数控系统拥有丰富的NC指令和变量支持用户进行参数化程序的编写。可用于加工有函数关系的曲面和曲线，程序简短高效，并且编写一次程序后即可通过改变参数初始值加工不同尺寸的同类结构，还可以用来实现一些自定义功能。这里以三轴铣床加工半个椭球为例来说明。

1. 椭球函数关系

a,b,c按大小分别为椭球长半轴、中半轴、短半轴的长度。从方程中可以看出三项中如果有一项为零则三维椭球变为二维椭圆。

椭圆标准方程

分层加工椭圆，并保证每层椭圆尺寸和层距关系符合椭球方程。简单起见，这里令中半轴和短半轴长度相同。在笛卡尔坐标系内的点坐标可以用角度进一步简化X、Y、Z三个坐标值之间关系的表达如下：

2. 编程示例

该程序可使用多种判断和跳转语句实现。这里只使用If（如果）GOTOB（向后跳转至）语句进行判断和跳转。

3. 附加说明

a. 先加工椭圆凸台，去除大余量。效率高，并保证后续椭球加工安全。

b. OFFN指令在G41/G42生效时有效，在不使用西门子工艺循环的情况下分刀去除余量非常方便。

c. 使用“合成程序块”，逻辑层次和程序编辑界面更清晰。

d. 注意变量累加、条件判断以及切削轨迹程序段之间的逻辑位置关系，防止过切。

e. 在加工前可以人为将球刀球心设为编程和对刀点，循环中计入半径偏置。或者使用TOFFL=-3指令，进行可编程刀长偏置，这样在模拟加工时显示的尺寸也与编程尺寸一致。

f. 精加工降低R4和R1的分度，保证精度和表面质量。

g. 加工或模拟时可以监控参数变化，但要注意，预处理参数赋值与实际走刀点位之间的差距。在R变量表里也可以方便地给变量赋值。

h. 同理也可以加工凹的椭球型腔。在车床上加工椭球，更为简单。大家可以试一下。