數控手工編程的方法及步驟

數控編程的主要內容有：分析零件圖樣確定工藝過程、數值計算、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，應充分考慮所用數控機床的指令功能，充分發揮機床的效能，做到加工路線合理、走刀次數少和加工工時短等。此外，還應填寫有關的工藝技術文件，如數控加工工序卡片、數控刀具卡片、走刀路線圖等。

2．計算刀具軌跡的坐標值

根據零件圖的幾何尺寸及設定的編程坐標系，計算出刀具中心的運動軌跡，得到全部刀位數據。一般數控系統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值。如果數控系統無刀具補償功能，則要計算刀具中心的運動軌跡坐標值。對于形狀復雜的零件（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，根據所要求的加工精度計算出其節點的坐標值。

3．編寫零件加工程序

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

4．將程序輸入數控機床

將加工程序輸入數控機床的方式有：光電閱讀機、鍵盤、磁盤、磁帶、存儲卡、連接上級計算機的DNC接口及網絡等。目前常用的方法是通過鍵盤直接將加工程序輸入（MDI方式）到數控機床程序存儲器中或通過計算機與數控系統的通訊接口將加工程序傳送到數控機床的程序存儲器中，由機床操作者根據零件加工需要進行調用。現在一些新型數控機床已經配置大容量存儲卡存儲加工程序，當作數控機床程序存儲器使用，因此數控程序可以事先存入存儲卡中。

5．程序校驗與首件試切

數控程序必須經過校驗和試切才能正式加工。在有圖形模擬功能的數控機床上，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、由于刀具調整不當或因某些計算誤差引起的加工誤差及零件的加工精度，所以有必要經過零件加工的首件試切的這一重要步驟。當發現有加工誤差或不符合圖紙要求時，應分析誤差產生的原因，以便修改加工程序或采取刀具尺寸補償等措施，直到加工出合乎圖樣要求的零件為止。隨著數控加工技術的發展，可采用先進的數控加工仿真方法對數控加工程序進行校核。

數控加工程序指令代碼

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

1．準備功能字G。

準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控系統工作方式的一種命令，一般用來規定刀具和工件的相對運動軌跡（即插補功能）、機床坐標系、坐標平面、刀具補償和坐標偏置等多種加工操作，以及廠家自定義的多種固定循環指令和宏指令調用等。它由地址符G及其后的兩位數字或三位數字組成。一個數控系統的G代碼多少可衡量其功能的強弱。

2．主軸轉速功能字S

主軸轉速功能字的地址符是S，所以又稱S功能或S指令。它由主軸轉速地址符S及數字組成，數字表示主軸轉數，其單位按系統說明書的規定。現在一般數控系統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的后續數字直接指定主軸轉數。