本文分析了正弦曲线在数控车床上加工的问题，通过变量设定，编制出加工正弦曲线宏程序两种不同编程方法，从而保证正弦曲线圆弧的正确性，提高产品的尺寸精度和表面质量。
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。
目前在数控车床上加工规则曲线都比较统一，也比较简单，而如正弦曲线等非规则曲线的编程根据所选系统、加工工艺的不同，所使用的编程方法也各不相同，机床数控系统本身不存在直接加工正弦曲线的G指令，使编程难度大大增加。另外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。因而笔者根据实际加工经验以及相关资料，总结出设定变量使用宏程序编程加工的方法。
对于如图1所示的绕线筒曲线轮廓零件，在配置FANUC 0i Mate—TC数控系统和华中世纪星车床数控系统(HNC-21/22T)的数控车床上分别车削正弦曲线。
1.工艺分析与工艺设计
(1)图样分析。如图1所示，零件由正弦曲线和圆柱构成。
该正弦曲线由两个周期组成，总角度为720°(-630～90°)。将该曲线分成1000条线段后，用直线拟合，每段直线在Z轴方向的间距为0.04mm，对应其正弦曲线的角度为720°/1000。
根据公式，计算出曲线上每一线段终点的X坐标值，X =34+6sina 。
(2)加工工艺路线设计。精加工正弦曲线前，先用调用子程序或G71复合循环指令的方法进行粗加工，去除余量。去除余量时采用R10mm的圆弧拟合，每个节点处留单边0.5mm的精加工余量。
2 选择刀具
粗加工采用尖头车刀，刀片选用涂层硬质合金材料。精加工采用尖头车刀，刀片选用陶瓷材料，刀尖圆弧半径为0.2mm，以减小对正弦曲线轮廓形状的影响。选择刀片时，为保证加工时，刀具后刀面与正弦曲线的螺旋槽表面不发生干涉现象,故取主后角为6～8°。(尖头车刀如图2所示)。
3.程序编制
采用方法一编程时使用的运算变量如下：
#100：正弦曲线起始角;
#101：正弦曲线的终止角;
#102: 正弦曲线各点X坐标;
#103：正弦曲线各点Z坐标;
下面只编写正弦曲线部分的加工程序，其他部分程序大家自行编写。
宏程序车削正弦曲线(FANUC 0i系统)
O0400
G98 G40 G21 F200;
T0101; 程序开始部分
M03 S800;
G00 X42.0 Z-13.0; 宏程序起点
#100=10.0; 局部坐标系X赋初值
N200 G52 X#100 Z0; 局部坐标系
M98 P420; 调用宏程序
#100=#100-2.0; 径向每次切深2mm
IF [#100 GE 0] GOTO 200; 条件判断
G00 X100.0 Z100.0; 程序结束
M30;
O0402 曲线加工宏程序
G01 X40.0 Z-15.0; 加工与曲线相连的直线段
Z-20.0;
#101=90.0; 正弦曲线角度赋初值
#103=-20.0; 曲线Z表标赋初值
N300#102=34+6*SIN[#101]; 曲线X坐标
G01X#102 Z#103 F100; 直线段拟合曲线
#101=#101-0.72; 角度增量为-0.72°
#103=#103-0.04; Z坐标增量为-0.04mm
IF [#101 GE -630.0]GOTO 300; 条件判断
G01 X40.0 Z-67.0; 加工与曲线相连的线段并退刀
X42.0;
G00 Z-13.0;
M99; 返回主程序
用数控车床加工正弦曲线，降低了对生产工人的技能要求;标准数控刀具的运用，缩短了异形刀具的准备时间，降低了生产成本;采用用户宏指令编程，程序简洁。