数控编程是实现零件数控加工的关键环节，它包括从零件分析到获得数控加工程序的全过程。
1.数控编程的内容
一般来说，数控编程包括以下工作：
（1）分析零件图，制定加工工艺方案
根据零件图样，对零件的形状、尺寸、材料、精度和热处理要求等进行工艺分析，合理选择加工方案，确定工件的加工工艺路线、工序及切削用量等工艺参数，确定所用机床、刀具和夹具。
（2）数学处理
根据零件的几何尺寸、工艺要求及编程的方便，设定坐标系，计算工件粗、精加工的轮廓轨迹，获得刀位数据。数控系统一般具有直线和圆弧插补功能，所以对于由直线和圆弧组成的形状简单的零件轮廓加工，只需计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点坐标值即可，有些要计算刀具中心的运动轨迹；对于由非圆曲线或曲面组成的形状复杂的零件，需要用直线段或圆弧段来逼近曲线，根据加工精度的要求，计算出节点坐标，这个工作一般使用计算机完成。
（3）编写零件加工程序
根据制定的加工工艺路线、切削用量、刀具补偿量、辅助动作及刀具运动轨迹等条件，按照机床数控系统规定的功能指令代码及程序格式，逐段编写加工程序。
（4）记录程序并输入到数控机床
记录编制好的程序，并传输到数控机床中，这个工作可通过手工在操作面板直接输入，或利用通信方式输入，由传输软件把计算机上的加工程序传输到数控机床。
（5）程序校验和试切
输入到数控系统的加工程序在正式加工前需要进行验证，以确保程序正确。通常可采用机床空运行的方法，检查机床动作和运动轨迹是否正确；在有图形功能的数控机床上，可以利用模拟加工的图形显示来检查运行轨迹的正确性。需注意的是这些方法只能检验运动轨迹是否正确，不能检验被加工零件的精度。因此，需要进行零件的首件试切，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，分析产生加工误差的原因，找出问题，修改程序或采取尺寸补偿等措施。
2.数控编程方法
（1）手工编程
手工编程就是指数控编程内容的工作全部由人工完成。对形状比较简单的工件，其计算量小，程序短，手工编程快捷、简便。对形状复杂的工件采用手工编程有一定难度，有时甚至无法实现。一般说来，由直线和圆弧组成的工件轮廓采用手工编程，非圆曲线、列表曲线组成的轮廓采用自动编程。
（2）自动编程
自动编程就是利用计算机专用软件完成数控机床程序编制工作。编程人员只需根据零件图样的要求，使用数控语言由计算机进行数值计算和工艺参数处理，自动生成加工程序，再通过通信方式传入数控机床。
3.程序格式
（1）字符与代码
字符是用于组织、控制或表示数据的一些符号，进行信息交换，数字、字母、标点符号、数学运算符都可以用作字符，常规加工程序应用四种字符：英文字母、数字和小数点、正负号、功能字符。
（2）程序字（简称字或指令字）(www.xing528.com)
字是一套可以作为一个信息单元进行存储、传递和操作的有规定次序的字符，字符的个数即为字长。常规加工程序中的字都是由英文字及随后的数字组成，这个英文字称为地址符，地址符与后续数字之间可有正负号，如X30 Z-25。
常用地址符功能见表1-1。
（3）字的几种功能
1）语句号N（也称为程序段号）。程序是一句一句编写的，一句程序称为一个程序段。程序段号字用以识别每一程序段，由地址符N和若干位数字组成。例如，N40表示该程序段的语句号为40。
2）准备功能字G（又称G功能、G指令、G代码）。准备功能是用来建立机床或数控系统工作方式的一种命令，使数控机床做好某种操作准备，用地址符G和两位或三位数字表示。需要指出的是，不同生产厂家数控系统G指令的功能相差大，编程时必须遵照机床使用说明书进行。
表1-1 常用地址符功能
3）G指令分模态指令（续效指令）和非模态指令（非续效指令）。非模态指令只在本程序段中有效，模态指令可在连续几个程序段中有效，直到被相同组别的指令取代。指令表中标有相同数字或字母的为一组，如G00、G01、G02、G03、G04，其中G04为非模态指令，其余为模态指令。
4）尺寸字。由地址符、符号（+、-）、绝对（或相对）数值组成。尺寸字的地址符有X、Y、Z、U、V、W、P、Q、R、A、B、C、I、J、K、D、H等。例如，X15 Y-20，其中“+”可省略。
5）进给功能字F。表示加工时的进给速度，由地址符F和后面的若干位数字组成。
6）主轴功能字S。表示数控机床主轴转速，由地址符S和后面的若干位数字组成。
7）刀具功能字T。由地址符T和后面的若干位数字组成。数字表示刀号，数字位数由数控系统决定。
8）辅助功能字M（又称M功能、M指令、M代码）。用来控制机床辅助动作或系统的开关功能，由地址符和后面的两位数字组成。
（4）程序段格式
零件的加工程序由若干个程序段组成。程序段格式是指一个程序段中字、字符、数据的书写规则，目前使用最多的是“字—地址”程序段格式，如图1-2所示。
图1-2 程序段格式
字—地址程序段由程序段号字、数据字和程序段结束符组成。各字后有地址，字的排列顺序要求不严格，数据的位数可多可少，不需要的字以及与上一程序段相同的续效字可以不写。
例：N30 G01 X50 Z-20 F100 S400 T01 M03
需要说明的是，数控加工程序内容、指令和程序段格式虽然在国际上有很多标准，实际上并不是完全统一，所以在编制加工程序前，必须详细了解机床数控系统编程说明书中的具体指令格式和编程方法。
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