本文分析了正弦曲線在數控車床上加工的問題，筆者通過變量設定，編制出加工正弦曲線宏程序兩種不同編程方法，從而保證正弦曲線圓弧的正確性，提高產品的尺寸精度和表面質量。
應用宏程序變量編程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。但是，在一些地方的中小型製造企業中，數控宏程序編程的普及和應用還有待進一步提高。
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編程根據所選系統、加工工藝的不同，所使用的編程方法也各不相同，機床數控系統本身不存在直接加工正弦曲線的G指令，使編程難度大大增加。另外加工中變量的參數直接影響著加工的效率以及質量，很容易產生過切報警，即使程序正確無誤，實際加工時參數調整也非常困難，直接影響著加工能否順利進行，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序編程加工的方法。
對於如圖1所示的繞線筒曲線輪廓零件，筆者在配置FANUC0iMate—TC數控系統和華中世紀星車床數控系統(HNC-21/22T)的數控車床上分別車削正弦曲線。
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。
該正弦曲線由兩個週期組成，總角度為720°(-630～90°)。將該曲線分成1000條線段後，用直線擬合，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座標值，X =34+6sina 。
(2)加工工藝路線設計。精加工正弦曲線前，先用調用子程序或G71複合循環指令的方法進行粗加工，去除餘量。去除餘量時採用R10mm的圓弧擬合，每個節點處留單邊0.5mm的精加工餘量。
2 選擇刀具
粗加工採用尖頭車刀，刀片選用塗層硬質合金材料。精加工採用尖頭車刀，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干涉現象,故取主后角為6～8°。(尖頭車刀如圖2所示)。
3.程序編制
採用方法一編程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座標;
#103：正弦曲線各點Z座標;
下面只編寫正弦曲線部分的加工程序，其他部分程序讀者自行編寫。
方法一：宏程序車削正弦曲線(FANUC 0i系統)
00400
G98 G40 G21 F200;
T0101; 程序開始部分 M03 S800;
G00 X42.0 Z-13.0; 宏程序起點
#100=10.0; 局部座標系X賦初值
N200 G52 X#100 Z0; 局部座標系M98 P420; 調用宏程序
#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; 程序結束 M30;
00402 曲線加工宏程序
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表標賦初值 N300#102=34+6*SIN[#101]; 曲線X座標 G01X#102 Z#103 F100; 直線段擬合曲線
#101=#101-0.72; 角度增量為-0.72°
#103=#103-0.04; Z座標增量為-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並退刀 X42.0;
G00 Z-13.0;
M99; 返回主程序
用數控車床加工正弦曲線，降低了對生產工人的技能要求;標準數控刀具的運用，縮短了異性刀具的準備時間，降低了生產成本;採用用戶宏指令編程，程序簡潔。
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