數(shù)控手工編程的方法及步驟

數(shù)控編程的主要內(nèi)容有：分析零件圖樣確定工藝過程、數(shù)值計算、編寫加工程序、校對程序及首件試切。

編程的具體步驟說明如下：

1．分析圖樣、確定工藝過程

在數(shù)控機床上加工零件，工藝人員拿到的原始資料是零件圖。根據(jù)零件圖，可以對零件的形狀、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯種類和熱處理狀況等進行分析，然后選擇機床、刀具，確定定位夾緊裝置、加工方法、加工順序及切削用量的大小。在確定工藝過程中，應(yīng)充分考慮所用數(shù)控機床的指令功能，充分發(fā)揮機床的效能，做到加工路線合理、走刀次數(shù)少和加工工時短等。此外，還應(yīng)填寫有關(guān)的工藝技術(shù)文件，如數(shù)控加工工序卡片、數(shù)控刀具卡片、走刀路線圖等。

2．計算刀具軌跡的坐標(biāo)值

根據(jù)零件圖的幾何尺寸及設(shè)定的編程坐標(biāo)系，計算出刀具中心的運動軌跡，得到全部刀位數(shù)據(jù)。一般數(shù)控系統(tǒng)具有直線插補和圓弧插補的功能，對于形狀比較簡單的平面形零件（如直線和圓弧組成的零件）的輪廓加工，只需要計算出幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心（或圓弧的半徑）、兩幾何元素的交點或切點的坐標(biāo)值。如果數(shù)控系統(tǒng)無刀具補償功能，則要計算刀具中心的運動軌跡坐標(biāo)值。對于形狀復(fù)雜的零件（如由非圓曲線、曲面組成的零件），需要用直線段（或圓弧段）逼近實際的曲線或曲面，根據(jù)所要求的加工精度計算出其節(jié)點的坐標(biāo)值。

3．編寫零件加工程序

根據(jù)加工路線計算出刀具運動軌跡數(shù)據(jù)和已確定的工藝參數(shù)及輔助動作，編程人員可以按照所用數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令及程序段格式，逐段編寫出零件的加工程序。編寫時應(yīng)注意：第一，程序書寫的規(guī)范性，應(yīng)便于表達和交流；第二，在對所用數(shù)控機床的性能與指令充分熟悉的基礎(chǔ)上，各指令使用的技巧、程序段編寫的技巧。

4．將程序輸入數(shù)控機床

將加工程序輸入數(shù)控機床的方式有：光電閱讀機、鍵盤、磁盤、磁帶、存儲卡、連接上級計算機的DNC接口及網(wǎng)絡(luò)等。目前常用的方法是通過鍵盤直接將加工程序輸入（MDI方式）到數(shù)控機床程序存儲器中或通過計算機與數(shù)控系統(tǒng)的通訊接口將加工程序傳送到數(shù)控機床的程序存儲器中，由機床操作者根據(jù)零件加工需要進行調(diào)用。現(xiàn)在一些新型數(shù)控機床已經(jīng)配置大容量存儲卡存儲加工程序，當(dāng)作數(shù)控機床程序存儲器使用，因此數(shù)控程序可以事先存入存儲卡中。

5．程序校驗與首件試切

數(shù)控程序必須經(jīng)過校驗和試切才能正式加工。在有圖形模擬功能的數(shù)控機床上，可以進行圖形模擬加工，檢查刀具軌跡的正確性，對無此功能的數(shù)控機床可進行空運行檢驗。但這些方法只能檢驗出刀具運動軌跡是否正確，不能查出對刀誤差、由于刀具調(diào)整不當(dāng)或因某些計算誤差引起的加工誤差及零件的加工精度，所以有必要經(jīng)過零件加工的首件試切的這一重要步驟。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差或不符合圖紙要求時，應(yīng)分析誤差產(chǎn)生的原因，以便修改加工程序或采取刀具尺寸補償?shù)却胧钡郊庸こ龊虾鯃D樣要求的零件為止。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，可采用先進的數(shù)控加工仿真方法對數(shù)控加工程序進行校核。

數(shù)控加工程序指令代碼

在數(shù)控機床加工程序中，我國和國際上都廣泛使用準(zhǔn)備功能G指令、輔助功能M指令、進給功能F指令、刀具功能T指令和主軸轉(zhuǎn)速功能S指令等5種指令代碼來描述加工工藝過程和數(shù)控機床的各種運動特征。

1．準(zhǔn)備功能字G。

準(zhǔn)備功能字的地址符是G，又稱G功能或G指令。它是建立機床或控制數(shù)控系統(tǒng)工作方式的一種命令，一般用來規(guī)定刀具和工件的相對運動軌跡（即插補功能）、機床坐標(biāo)系、坐標(biāo)平面、刀具補償和坐標(biāo)偏置等多種加工操作，以及廠家自定義的多種固定循環(huán)指令和宏指令調(diào)用等。它由地址符G及其后的兩位數(shù)字或三位數(shù)字組成。一個數(shù)控系統(tǒng)的G代碼多少可衡量其功能的強弱。

2．主軸轉(zhuǎn)速功能字S

主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是S，所以又稱S功能或S指令。它由主軸轉(zhuǎn)速地址符S及數(shù)字組成，數(shù)字表示主軸轉(zhuǎn)數(shù)，其單位按系統(tǒng)說明書的規(guī)定。現(xiàn)在一般數(shù)控系統(tǒng)主軸已采用主軸控制單元，能使用直接指定方式，即可用地址符S的后續(xù)數(shù)字直接指定主軸轉(zhuǎn)數(shù)。