淺析數控編程手動編程與自動編程

黎桂平+薛輝

摘 要：數控編程是數控加工準備階段的主要內容之一，也是數控專業重要的一門專業課，其分為手動編程和自動編程兩種方法，這兩種方法各有優缺點，在實際加工中應根據實際情況進行選擇。

關鍵詞：數控編程；手動編程；自動編程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.124

1 手動編程

手動編程也稱手工編程，整個編程階段均由人工完成，包括節點坐標值的計算、走刀軌跡的設定、程序的輸入和刀具磨損值得修改等等都由操作者自己獨立完成。其編程步驟如下圖所示

（1）分析工件圖樣。通過圖紙分析工件的用途、材料、尺寸精度，根據毛坯的形狀和熱處理要求選擇合適的數控機床。并大致確定采用什么道具，什么裝夾方式，什么樣的走刀路線。個人認為此步驟是最耗時也是最關鍵的，因為基本信息都從圖紙上顯示出來了。（2）確定加工工藝過程。確定零件的加工方法（包括工夾具、裝夾定位方法的選擇等）、加工路線（包括對刀點、換刀點、進給路線）及切削用量（包括進給速度、主軸轉速、切削深度等）。在制訂數控加工工藝時必須考慮裝夾要方便，工件少調頭，進給路線盡量短，數值計算容易等因素。（3）數值計算。數值計算主要是節點坐標的計算，這里需要一定的數學處理，復雜的節點我們可通過CAD畫圖捕捉坐標。

（4）編寫零件的加工程序。通過完成上述的準備工作就可以開始編寫零件加工程序。（5）程序輸入數控系統。程序單編好之后，通過一定的方法將其輸入給數控系統。常用的輸入方法有：1）手動數據輸入。將程序單的內容直接通過數控系統的鍵盤手動鍵入數控系統。2）用控制介質輸入。通過介質將程序輸入到數控機床，如優盤等。3）通過機床的通信接口輸入。通過與機床控制的通訊接口（一般是RS232接口）連接的電纜或者網線將電腦中的程序傳輸到數控機床中。

目前隨著科技的發展，出現了更多的傳輸方式，比如WIFI傳輸，運傳輸等。

（6）校對加工程序。程序編制完成后需要校驗其正確性，一般是將加工程序上的加工信息輸入給數控系統進行空運轉檢驗或者通過專用的仿真軟件如上海宇龍仿真軟件或斯沃仿真軟件進行仿真。（7）首件試加工。通過首件試切的方法進一步考察程序的正確性并檢查工件是否達到零件圖紙要求。根據試切結果對程序進行修改以及采取尺寸補償措施等，直到加工出滿足要求的零件為止。

2 自動編程

自動編程也稱為計算機輔助編程，其特點是程序編制工作的大部分或全部工作均由計算機完成。自動編程編出的程序可通過其自帶的軟件功能實現刀具運動軌跡的圖形檢查，編程人員可以觀察整個切削模擬過程并從中及時發現錯誤進行修改。自動編程在很大程度上減輕了編程人員的勞動強度，有效的提高了加工效率倍，更重要的是解決了手工編程無法解決的許多復雜零件的編程難題。常見的自動編程軟件有以下幾種：

（1）UG-全稱Unigraphics 是美國Unigraphics Solution公司開發的計算機輔助軟件，是當今最先進的計算機輔助設計、分析和制造的高端軟件，現在被廣泛的應用于航空航天、汽車、輪船、通用機械和電子等工業領域。UG里帶有數控加工處理模塊，通過建模、加工、后處理能生成數控加工程序。其優點有：具有完整的刀具庫；具備良好的使用者界面，客戶也可自行化設計界面多樣的加工方式；提供可靠、精確的刀具路徑，能夠直接在曲面及實體上加工；具備加工參數庫管理功能，用戶可根據實際情況自行定義；覆蓋面廣，包含二軸到五軸銑削、車床銑削、線切割等數控機床。（2）PRO/E-是由美國 PTC開發的一款軟件，是一款普及最廣泛的三維 CAD/CAM系統。該軟件主要用于電子、機械、模具和玩具等民用行業。目前各高職院校、高校均開設該課程，足見其普及性。（3）Mastercam-美國CNC公司開發的一款CAD/CAM軟件，該軟件功能強大，能完成復雜零件的曲面加工要求，且價格低廉，對計算機硬件要求不高，成為各高職院校和民營企業首選軟件。（4）CAXA制造工程師-是北京北航海爾軟件有限公司開發的一款CAM軟件，作為一款國產的CAM軟件，其界面更適合國人習慣，從一開始CAXA得到了相關部門的認可，最近來湖南省的數控大賽CAXA均為指定比賽軟件，CAXA正逐漸成為中國CAD/CAM/PLM業界的領導者和主要供應商。

3 兩者優點和缺點

隨著工業和計算機軟件的迅速發展，機加工方面的零件越來越復雜，往往一個零件上面有多個復雜曲面，手動編程往往無法勝任這些工作，加工人員越來越依賴于自動編程，不可否認自動編程的優越性，但是也不能忽略手動編程的簡單性，尤其對于高職院校的數控專業學生而言手動編程是基礎，是基石。只有把手動編程學踏實了，才能更好的了解編程的過程，了解數控加工的工藝。而且手動編程生成的程序少，簡潔，便于修改，自動編程生成程序往往過于冗長，不易查找和修改。目前在企業大部分工件還是依靠手動編程完成，這足以說明手動編程的優越性。所以，在實際的加工過程中，我們不能過分的依賴于某一種方法，而且應該將好的方法綜合起來為我所用，簡單的臺階和孔系，我們完全可以手動編程，這樣省掉了CAM軟件因為畫圖、后處理、導入數控機床所消耗的時間，復雜的曲面我們就完全交給CAM軟件來完成。

4 結論

手動編程和自動編程是數控編程的兩種方式，其各有優點缺點，在實際數控加工中我們應靈活處理，不要太過于局限了某一種方式。就高職院校數控專業學生而言，手動編程是基礎，只有手動編程學踏實了才能更好的掌握自動編程。

參考文獻：

[1]張寧菊.數控銑削編程與加工[M].機械工業出版，2010.

[2]康亞鵬.UG NX 8.0數控加工自動編程（第4版）[M].機械工業出版社，2013.

[3]馮志剛.數控宏程序編程方法技巧與實例[M].機械工業出版社，2011.