1.2 數控編程簡述

數控編程一般可以分為手工編程和自動編程兩種。手工編程是指從零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、編寫程序單到程序校核等各步驟的數控編程工作均由人工完成。該方法適用于零件形狀不太復雜、加工程序較短的情況，而形狀復雜的零件，如具有非圓曲線、列表曲面和組合曲面的零件，或形狀雖不復雜但程序很長的零件，則比較適合于自動編程。

自動數控編程是從零件的設計模型（即參考模型）直接獲得數控加工程序，其主要任務是計算加工進給過程中的刀位點（Cutter Location Point，CL點），從而生成CL數據文件。采用自動編程技術可以幫助人們解決復雜零件的數控加工編程問題，其大部分工作由計算機來完成，使編程效率大大提高，還能解決手工編程無法解決的許多復雜零件的加工編程問題。

UG NX 12.0數控模塊提供了多種加工類型，用于各種復雜零件的粗、精加工，用戶可以根據零件結構、加工表面形狀和加工精度要求選擇合適的加工類型。

數控編程的主要內容如下所述。

（1）圖樣分析及工藝處理。在確定加工工藝過程時，編程人員首先應根據零件圖樣對工件的形狀、尺寸和技術要求等進行分析，然后選擇合適的加工方案，確定加工順序和路線、裝夾方式、刀具以及切削參數。為了充分發揮機床的功能，還應該考慮所用機床的指令功能，選擇最短的加工路線，選擇合適的對刀點和換刀點，以減少換刀次數。

（2）數值處理。根據圖樣的幾何尺寸、確定的工藝路線及設定的坐標系，計算工件粗、精加工的運動軌跡，得到刀位數據。零件圖樣坐標系與編程坐標系不一致時，需要對坐標進行換算。對形狀比較簡單的零件的輪廓進行加工時，需要計算出幾何元素的起點、終點及圓弧的圓心，以及兩個幾何元素的交點或切點的坐標值，有的還需要計算刀具中心運動軌跡的坐標值。對于形狀比較復雜的零件，需要用直線段或圓弧段逼近，根據要求的精度計算出各個節點的坐標值。

（3）編寫加工程序單。確定加工路線、工藝參數及刀位數據后，編程人員可以根據數控系統規定的指令代碼及程序段格式，逐段編寫加工程序單。此外，還應填寫有關的工藝文件，如數控刀具卡片、數控刀具明細表和數控加工工序卡片等。隨著數控編程技術的發展，現在大部分的機床已經直接采用自動編程。

（4）輸入數控系統。輸入數控系統即把編制好的加工程序通過某種介質傳輸到數控系統。過去我國數控機床的程序輸入一般使用穿孔紙帶，穿孔紙帶的程序代碼通過紙帶閱讀器輸入到數控系統。隨著計算機技術的發展，現代數控機床主要利用鍵盤將程序輸入到計算機中。隨著網絡技術進入工業領域，通過 CAM 生成的數控加工程序可以通過數據接口直接傳輸到數控系統中。

（5）程序檢驗及試切。程序單必須經過檢驗和試切才能正式使用。檢驗的方法是直接將加工程序輸入到數控系統中，讓機床空運轉，即以筆代刀，以坐標紙代替工件，畫出加工路線，以檢查機床的運動軌跡是否正確。若數控機床有圖形顯示功能，可以采用模擬刀具切削過程的方法進行檢驗。但這些過程只能檢驗出運動是否正確，不能檢查被加工零件的精度，因此必須進行零件的首件試切。試切時，應該以單程序段的運行方式進行加工，監視加工狀況，調整切削參數和狀態。

從以上內容來看，作為一名數控編程人員，不但要熟悉數控機床的結構、功能及標準，而且必須熟悉零件的加工工藝、裝夾方法、刀具以及切削參數的選擇等方面的知識。