数控程序编制基础的关键点

日益增多的复杂形状零件和高精、高效的加工对数控编程技术提出了越来越高的要求，因此复杂零件的加工一直是数控编程技术的主要研究内容。

目前的编程系统对于三坐标加工一般能较好地完成，且能够达到较高的稳定性。对于多轴加工，虽然在加工复杂形状零件的许多方面有着显著的优势，但多轴加工编程较复杂，特别是零件形状具有复杂多变性，因而要实现较通用的多坐标自动编程难度较大。所以，目前编程系统中对多坐标加工都采取面向专用零件的方式。

加工方案与加工参数的选择是否合理极大地影响了数控加工的效率与质量，而在复杂形状零件的加工过程中，切削状态一般来说都是一直变化的，因此加工参数的优化措施还必须具有自适应的特点。对于加工方案与参数的自动与优化是数控编程走向智能化与自动化的重要标志和要解决的关键问题。在建立工艺数据库的基础上，采取自动特征识别和基于子特征与知识的编程是解决该问题的重要途径。

数控编程系统与计算机辅助设计系统、加工过程控制系统、质量控制系统等的集成化的目的是便于各系统间的信息反馈和并行处理，提高编程以至于整个产品设计制造过程的效率与质量。编程系统与CAD系统集成化目前多采用以实体造型几何数据库为核心的集成方法，这样便于直接从CAD数据库中提取所需要的几何信息及拓扑信息进行数控编程，但这种方式仍然需要较多的人工干预。还有一种以产品模型数据库为核心的集成化方法。采用新一代特征造型技术的产品模型的建立包含了产品的完整信息，因此有利于根据模型所包含的几何和非几何信息来自动确定加工方案、加工参数等，是一种很有价值的集成化方法，目前这种方法仍处于研究与开发之中。

数控编程可分为手工编程和自动编程两类。

（1）手工编程(www.xing528.com)

手工编程时，整个程序的编制过程由人工完成。这就要求编程人员不仅要熟悉数控代码及编程规则，而且还必须具备机械加工工艺知识和一定的数值计算能力。手工编程对简单零件通常是可以胜任的，但对于一些形状复杂的零件或空间曲面零件，编程工作量十分巨大，计算烦琐，花费时间长，而且非常容易出错。不过，根据目前生产实际情况，手工编程在相当长的时间内还会是一种行之有效的编程方法。手工编程具有很强的技巧性，并有其自身特点和一些应该注意的问题，将在后续内容中予以阐述。

（2）自动编程

自动编程是指编程人员根据零件图样的要求，按照某个自动编程系统的规定，编写一个零件源程序，输入编程计算机，再由计算机自动进行程序编制，并打印程序清单和制备控制介质。自动编程既可以减轻劳动强度，缩短编程时间，又可减少差错，使编程工作简便。

对于几何形状不太复杂的零件和点位加工，所需的加工程序不多，计算也较简单，出错的机会较少，这时用手工编程还是经济省时的，因此，至今仍广泛应用手工编程方法来编制这类零件的加工程序。但是对于复杂曲面零件，几何元素并不复杂，但程序量很大的零件（如一个零件上有数千个孔）；以及铣削轮廓时，数控装置不具备刀具半径自动偏移功能，而只能按刀具中心轨迹进行编程等情况，由于计算相当烦琐及编写的程序较大，手工编程就很难胜任，即使能够编出来，也耗时长，效率低，易出错。据国外统计，用手工编程时，一个零件的编程时间与在机床上实际加工时间之比平均约为30∶1。数控机床不能开动的原因中有20%～30%是由于加工程序不能及时编制出来而造成的，因此，必须要求编程自动化。