《论文浅谈数控编 程数控论文(定稿)》.doc

论文浅谈数控编 程数控论文(定稿) 浅谈数控编程胡国荣(安顺职业技术学院贵州安顺561000)摘要本文讲述数控编程的基本概念和常用方法，介绍数控编程从机器语言发展到代码格式、人机对话和交互式动态编程的概况。 关键词数控编程概况数控编程就是把零件的工艺过程、工艺参数、机床的运动以及刀具的位移量等信息用数控语言记录在程序单上，并经校核的全过程。 数控编程的核心工作是生成刀具轨迹，然后将其离散成刀位点，经后置处理产生数控加工程序。 数控编程的主要任务是计算加工走刀中的刀位点，该点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点，多轴加工中还要给出刀轴矢量。 为了区别数控系统的内部程序（系统软件）及自动编程用的零件源程序(应用软件)，把外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称为数控程序。 数控机床所使用的程序是按照一定的格式并以代码的形式编制的。 数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序的语言规则和格式也不尽相同，编制程序时应严格按照数控机床的编程手册中的规定进行。 编制程序时，编程人员对图样规定的技术要求、零件的几何形状、尺寸精度要求等内容进行分析，确定加工方法和加工路线；进行数学计算，获得刀具轨迹数据；然后，按照数控机床规定的代码和程序格式，将被加工工件的尺寸、刀具运动中心轨迹、切削参数以及辅助功能（如换刀、主轴正反转、切削液开关等）信息编制成加工程序，并输入数控系统，由数控系统控制机床自动地进行加工。 理想的数控程序不仅应该保证能加工出符合图纸要求的合格工件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，以使数控机床能安全、可靠和高效地工作。 如图所示FUANC数控系统车削外圆的直线与圆弧代码格式程序N0100G01X28.0Z40.0F80;N0110G03X40.0Z46.0R6F60;_收稿时间xx828作者简介胡国荣（1955），男，贵州安顺职业技术学院现代工程系讲师数控编程大体经过了机器语言编程、高级语言编程、代码格式编程和人机对话编程与动态仿真这样几个阶段。 在上世纪50年代，MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言，称为APT。 其后，APT几经发展，形成了诸如APTII、APTIII（立体切削用）、APT（算法改进，增加多坐标曲面加工编程功能）、APTAC(增加切削数据库管理系统)和APT/SS（增加雕塑曲面加工编程功能）等先进版。 采用APT语言编制数控程序具有程序简炼，走刀控制灵活等优点，使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级，上升到面向几何元素。 但APT仍有许多不便之处采用语言定义零件几何形状，难以描述复杂的几何形状，缺乏几何直观性；缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段；难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接；不容易做到高度的自动化与集成化。 针对APT语言的缺点，在70年代，法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统，称为为CATIA。 随后很快出现了象EUCLID，UGII，INTERGRAPH，Pro/Engineering，MasterCAM及NPU/GNCP等系统，这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示，交互设计、修改及刀具轨迹生成，走刀过程的仿真显示、验证等问题，推动了CAD和CAM向一体化方向发展。 同时，美国电子工业协会（EIA）和国际标准化组织（ISO）先后对数控机床坐标轴和运动方向、数控程序编程的代码、字符和程序段格式等制定了若干标准和规范（我国按照ISO标准也制定了相应的国家标准和部颁标准），从而出现了用代码和标示符号，按照严格的格式书写的数控加工源程序代码格式编制程序。 这种编写源程序技术的重大进步，意义极为深远。 在这种编程方式出现后，凡是数控系统不论档次高低，均具有编程功能。 因为编程过程的大为简化，使得机床操作者只要查阅、细读系统说明书就有能力编程。 从而使数控机床走向大范围、广领域的应用。 到了80年代，在CAD/CAM一体化概念的基础上，逐步形成了计算机集成制造系统（CIMS）及并行工程（CE）的概念。 目前，为了适应CIMS及CE发展的需要，数控编程系统正向集成化和智能化方向发展。 在集成化方面，以开发符合STEP标准的参数化特征造型系统为主，目前已进行了大量卓有成效的工作，是国内外开发的热点。 目前比较成熟的CAM系统主要以两种形式实现CAD/CAM系统集成一体化的CAD/CAM系统（如UGII、Euclid、Pro/ENGINEER等）和相对独立的CAM系统（如Mastercam、Surfcam等）。 前者以内部统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型，而后者主要通过中性文件从其它CAD系统获取产品几何模型。 然而，无论是哪种形式的CAM系统，都由五个模块组成，即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。 在智能化方面，工作刚刚开始，还有待我们去努力。 数控加工程序编制方法主要分为手工编程与自动编程两种。 手工编程是指从零件图纸分析、工艺处理、数值计算、编写程序单、直到程序校核等各步骤的数控编程工作均由人工完成的全过程。 手工编程适合于编写进行点位加工或几何形状不太复杂的零件的加工程序，以及程序坐标计算比较简单、程序段不多、程序易于实现的场合。 这种方法比较简单、掌握容易、适应性较强。 手工编程方法是编制加工程序的基础，也是机床现场调试的主要方法，对机床操作人员来讲是必须掌握的基本功，其重要性是不容忽视的。 自动编程是指在计算机及相应的软件系统的支持下，自动生成数控加工程序的过程。 它充分发挥了计算机快速运算和存储的功能。 其特点是采用简单、习惯的语言对加工对象的几何形状、加工工艺、切削参数及辅助信息等内容按规则进行描述，再由计算机自动地进行数值计算、刀具中心运动轨迹计算、后置处理，产生出零件加工程序单，并加工过程进行模拟。 对于形状复杂，具有非圆曲线轮廓、三维曲面等零件编写加工程序，采用自动编程方法效率高，可