浅析数控编程手动编程与自动编程

摘 要：数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，也是数控专业重要的一门专业课，其分为手动编程和自动编程两种方法，这两种方法各有优缺点，在实际加工中应根据实际情况进行选择。

关键词：数控编程；手动编程；自动编程

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.124

1 手动编程

手动编程也称手工编程，整个编程阶段均由人工完成，包括节点坐标值的计算、走刀轨迹的设定、程序的输入和刀具磨损值得修改等等都由操作者自己独立完成。其编程步骤如下图所示

（1）分析工件图样。通过图纸分析工件的用途、材料、尺寸精度，根据毛坯的形状和热处理要求选择合适的数控机床。并大致确定采用什么道具，什么装夹方式，什么样的走刀路线。个人认为此步骤是最耗时也是最关键的，因为基本信息都从图纸上显示出来了。（2）确定加工工艺过程。确定零件的加工方法（包括工A具、装夹定位方法的选择等）、加工路线（包括对刀点、换刀点、进给路线）及切削用量（包括进给速度、主轴转速、切削深度等）。在制订数控加工工艺时必须考虑装夹要方便，工件少调头，进给路线尽量短，数值计算容易等因素。（3）数值计算。数值计算主要是节点坐标的计算，这里需要一定的数学处理，复杂的节点我们可通过CAD画图捕捉坐标。

（4）编写零件的加工程序。通过完成上述的准备工作就可以开始编写零件加工程序。（5）程序输入数控系统。程序单编好之后，通过一定的方法将其输入给数控系统。常用的输入方法有：1）手动数据输入。将程序单的内容直接通过数控系统的键盘手动键入数控系统。2）用控制介质输入。通过介质将程序输入到数控机床，如优盘等。3）通过机床的通信接口输入。通过与机床控制的通讯接口（一般是RS232接口）连接的电缆或者网线将电脑中的程序传输到数控机床中。

目前随着科技的发展，出现了更多的传输方式，比如WIFI传输，运传输等。

（6）校对加工程序。程序编制完成后需要校验其正确性，一般是将加工程序上的加工信息输入给数控系统进行空运转检验或者通过专用的仿真软件如上海宇龙仿真软件或斯沃仿真软件进行仿真。（7）首件试加工。通过首件试切的方法进一步考察程序的正确性并检查工件是否达到零件图纸要求。根据试切结果对程序进行修改以及采取尺寸补偿措施等，直到加工出满足要求的零件为止。

2 自动编程

自动编程也称为计算机辅助编程，其特点是程序编制工作的大部分或全部工作均由计算机完成。自动编程编出的程序可通过其自带的软件功能实现刀具运动轨迹的图形检查，编程人员可以观察整个切削模拟过程并从中及时发现错误进行修改。自动编程在很大程度上减轻了编程人员的劳动强度，有效的提高了加工效率倍，更重要的是解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。常见的自动编程软件有以下几种：

（1）UG-全称Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的计算机辅助软件，是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件，现在被广泛的应用于航空航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。UG里带有数控加工处理模块，通过建模、加工、后处理能生成数控加工程序。其优点有：具有完整的刀具库；具备良好的使用者界面，客户也可自行化设计界面多样的加工方式；提供可靠、精确的刀具路径，能够直接在曲面及实体上加工；具备加工参数库管理功能，用户可根据实际情况自行定义；覆盖面广，包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割等数控机床。（2）PRO/E-是由美国 PTC开发的一款软件，是一款普及最广泛的三维 CAD/CAM系统。该软件主要用于电子、机械、模具和玩具等民用行业。目前各高职院校、高校均开设该课程，足见其普及性。（3）Mastercam-美国CNC公司开发的一款CAD/CAM软件，该软件功能强大，能完成复杂零件的曲面加工要求，且价格低廉，对计算机硬件要求不高，成为各高职院校和民营企业首选软件。（4）CAXA制造工程师-是北京北航海尔软件有限公司开发的一款CAM软件，作为一款国产的CAM软件，其界面更适合国人习惯，从一开始CAXA得到了相关部门的认可，最近来湖南省的数控大赛CAXA均为指定比赛软件，CAXA正逐渐成为中国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。

3 两者优点和缺点

随着工业和计算机软件的迅速发展，机加工方面的零件越来越复杂，往往一个零件上面有多个复杂曲面，手动编程往往无法胜任这些工作，加工人员越来越依赖于自动编程，不可否认自动编程的优越性，但是也不能忽略手动编程的简单性，尤其对于高职院校的数控专业学生而言手动编程是基础，是基石。只有把手动编程学踏实了，才能更好的了解编程的过程，了解数控加工的工艺。而且手动编程生成的程序少，简洁，便于修改，自动编程生成程序往往过于冗长，不易查找和修改。目前在企业大部分工件还是依靠手动编程完成，这足以说明手动编程的优越性。所以，在实际的加工过程中，我们不能过分的依赖于某一种方法，而且应该将好的方法综合起来为我所用，简单的台阶和孔系，我们完全可以手动编程，这样省掉了CAM软件因为画图、后处理、导入数控机床所消耗的时间，复杂的曲面我们就完全交给CAM软件来完成。

4 结论

手动编程和自动编程是数控编程的两种方式，其各有优点缺点，在实际数控加工中我们应灵活处理，不要太过于局限了某一种方式。就高职院校数控专业学生而言，手动编程是基础，只有手动编程学踏实了才能更好的掌握自动编程。

参考文献：

[1]张宁菊.数控铣削编程与加工[M].机械工业出版，2010.

[2]康亚鹏.UG NX 8.0数控加工自动编程（第4版）[M].机械工业出版社，2013.

[3]冯志刚.数控宏程序编程方法技巧与实例[M].机械工业出版社，2011.