本文分析了正弦曲線在數控車床上加工的問題，通過變量設定，編制出加工正弦曲線宏程式兩種不同程式設計方法，進而保證正弦曲線圓弧的正确性，提高産品的尺寸精度和表面品質。
應用宏程式變量程式設計加工可以用函數公式來描述工件的輪廓或曲面，是現代數控系統一個重要的新功能和新方法。
目前在數控車床上加工規則曲線都比較統一，也比較簡單，而如正弦曲線等非規則曲線的程式設計根據所選系統、加工工藝的不同，所使用的程式設計方法也各不相同，機床數控系統本身不存在直接加工正弦曲線的G指令，使程式設計難度大大增加。另外加工中變量的參數直接影響着加工的效率以及品質，很容易産生過切報警，即使程式正确無誤，實際加工時參數調整也非常困難，直接影響着加工能否順利進行，以及加工精度能否保證。因而筆者根據實際加工經驗以及相關資料，總結出設定變量使用宏程式程式設計加工的方法。
對于如圖1所示的繞線筒曲線輪廓零件，在配置FANUC 0i Mate—TC數控系統和華中世紀星車床數控系統(HNC-21/22T)的數控車床上分别車削正弦曲線。
1.工藝分析與工藝設計
(1)圖樣分析。如圖1所示，零件由正弦曲線和圓柱構成。
該正弦曲線由兩個周期組成，總角度為720°(-630～90°)。将該曲線分成1000條線段後，用直線拟合，每段直線在Z軸方向的間距為0.04mm，對應其正弦曲線的角度為720°/1000。
根據公式，計算出曲線上每一線段終點的X坐标值，X =34+6sina 。
(2)加工工藝路線設計。精加工正弦曲線前，先用調用子程式或G71複合循環指令的方法進行粗加工，去除餘量。去除餘量時采用R10mm的圓弧拟合，每個節點處留單邊0.5mm的精加工餘量。
2 選擇刀具
粗加工采用尖頭車刀，刀片選用塗層硬質合金材料。精加工采用尖頭車刀，刀片選用陶瓷材料，刀尖圓弧半徑為0.2mm，以減小對正弦曲線輪廓形狀的影響。選擇刀片時，為保證加工時，刀具後刀面與正弦曲線的螺旋槽表面不發生幹涉現象,故取主後角為6～8°。(尖頭車刀如圖2所示)。
3.程式編制
采用方法一程式設計時使用的運算變量如下：
#100：正弦曲線起始角;
#101：正弦曲線的終止角;
#102: 正弦曲線各點X坐标;
#103：正弦曲線各點Z坐标;
下面隻編寫正弦曲線部分的加工程式，其他部分程式大家自行編寫。
宏程式車削正弦曲線(FANUC 0i系統)
O0400
G98 G40 G21 F200;
T0101; 程式開始部分
M03 S800;
G00 X42.0 Z-13.0; 宏程式起點
#100=10.0; 局部坐标系X賦初值
N200 G52 X#100 Z0; 局部坐标系
M98 P420; 調用宏程式
#100=#100-2.0; 徑向每次切深2mm
IF [#100 GE 0] GOTO 200; 條件判斷
G00 X100.0 Z100.0; 程式結束
M30;
O0402 曲線加工宏程式
G01 X40.0 Z-15.0; 加工與曲線相連的直線段
Z-20.0;
#101=90.0; 正弦曲線角度賦初值
#103=-20.0; 曲線Z表标賦初值
N300#102=34+6*SIN[#101]; 曲線X坐标
G01X#102 Z#103 F100; 直線段拟合曲線
#101=#101-0.72; 角度增量為-0.72°
#103=#103-0.04; Z坐标增量為-0.04mm
IF [#101 GE -630.0]GOTO 300; 條件判斷
G01 X40.0 Z-67.0; 加工與曲線相連的線段并退刀
X42.0;
G00 Z-13.0;
M99; 傳回主程式
用數控車床加工正弦曲線，降低了對生産勞工的技能要求;标準數控刀具的運用，縮短了異形刀具的準備時間，降低了生産成本;采用使用者宏指令程式設計，程式簡潔。