数控手工编程的方法及步骤
数控机床程序编制的一般步骤和手工编程
数控机床程序编制的一般步骤和手工编程数控机床程序编制〔又称数控编程〕是指编程者〔程序员或数控机床操作者〕根据零件图样和工艺文件的要求，编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。
具体来说，数控编程是由分析零件图样和工艺要求开始到程序检验合格为止的全部过程。
一般数控编程步骤如下〔见图19－22〕。
图19－22 一般数控编程顺序图1．分析零件图样和工艺要求分析零件图样和工艺要求的目的，是为了确定加工方法、制定加工方案，以及确认与生产组织有关的问题，此步骤的内容包括：1〕确定该零件应安排在哪类或哪台机床上进行加工。
2〕采用何种装夹具或何种装卡位方法。
3〕确定采用何种刀具或采用多少把刀进行加工。
4〕确定加工路线，即选择对刀点、程序起点〔又称加工起点，加工起点常与对刀点重合〕、走刀路线、程序终点〔程序终点常与程序起点重合〕。
5〕确定切削深度和宽度、进给速度、主轴转速等切削参数。
6〕确定加工过程中是否需要提供冷却液、是否需要换刀、何时换刀等。
2．数值计算根据零件图样几何尺寸，计算零件轮廓数据，或根据零件图样和走刀路线，计算刀具中心〔或刀尖〕运行轨迹数据。
数值计算的最终目的是为了获得编程所需要的所有相关位置坐标数据。
3．编写加工程序单在完成上述两个步骤之后，即可根据已确定的加工方案〔或方案〕及数值计算获得的数据，按照数控系统要求的程序格式和代码格式编写加工程序等。
编程者除应了解所用数控机床及系统的功能、熟悉程序指令外，还应具备与机械加工有关的工艺知识，才能编制出正确、实用的加工程序。
4．制作控制介质，输入程序信息程序单完成后，编程者或机床操作者可以通过CNC机床的操作面板，在EDIT方式下直接将程序信息键入CNC系统程序存储器中；也可以根据CNC系统输入、输出装置的不同，先将程序单的程序制作成或转移至某种控制介质上。
控制介质大多采用穿孔带，也可以是磁带、磁盘等信息载体，利用穿孔带阅读机或磁带机、磁盘驱动器等输入〔输出〕装置，可将控制介质上的程序信息输入到CNC系统程序存储器中。
数控机床的程序编制
第一节 概 述
三轴两联动加工-----“行切法”。 以X、Y、Z轴中任意两轴作插补运动，另一轴（X轴）作周期性进给。这时一般采用球 头或指状铣刀，在可能的条件 下，球半径应尽可能选择大一 些，以提高零件表面光洁度。 此方法加工的表面光洁度较差。
第一节 概 述
三轴联动加工 下图为内循环滚珠螺母的回珠器示意图。其滚道母线SS为空间曲线，可用空间直线去逼近，因此，可在具有空间直线插补功能的三轴 联动的数控机床上 进行加工，但由于 编程计算复杂，宜 采用自动编程。
制备控制介质
校验和试切
零件图纸
修改
第一节 概述
计算运动轨迹 根据零件图纸上尺寸及工艺线路的要求，在选定的坐标系内计算零件轮廓和刀具运动轨迹的坐标值，并且按NC机床的规定编程单位（脉冲当量）换算为相应的数字量，以这些坐标值作为编程尺寸。
计算运动轨迹
图纸工艺分析
程序编制
制备控制介质
校验和试切
零件图纸
错误
修改
程序的校验和试切 所制备的控制介质，必须经过进一步的校验和试切削，证明是正确无误，才能用于正式加工。如有错误，应分析错误产生的原因，进行相应的修改。
第一节 概述
对于平面轮廓零件可在机床上用笔代替刀具、坐标纸代替工件进行空运转空运行绘图。
第一节 概 述
据国外统计： 用手工编程时，一个零件的编程时间与机床实际加工时间之比，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造成的 编程自动化是当今的趋势！
第一节 概述
计算运动轨迹
图纸工艺分析
程序Байду номын сангаас制
制备控制介质
第一节 概 述
数控线切割机床自动编程的步骤和方法
数控线切割机床自动编程的步骤和方法随着数控技术的不断发展，数控线切割机床已经成为了现代工业生产中不可或缺的设备，其具有高效、精度高、自动化程度高等优点。
而对于数控线切割机床来说，自动编程是其最重要的功能之一。
下文将从步骤和方法两个方面详细介绍数控线切割机床自动编程的过程。
一、数控线切割机床自动编程的步骤1. 零件图形输入数控线切割机床自动编程的第一步是将要加工的零件图形输入到计算机中。
这一步可以通过手工绘制图形，然后扫描或输入到计算机中；也可以通过CAD软件直接绘制图形。
无论采用哪种方式，都需要确保图形的准确性和完整性。
2. 编写切割程序在完成零件图形的输入之后，需要编写切割程序。
切割程序是数控线切割机床自动编程的核心，它包含了加工路径、切割速度、切割深度等信息。
编写切割程序可以采用G代码或CAM软件，其中G 代码是一种通用的数控编程语言，而CAM软件则是一种图形化编程软件，可以根据零件图形自动生成切割程序。
3. 进行数控仿真在编写好切割程序之后，需要进行数控仿真。
数控仿真是将切割程序加载到数控系统中，然后在计算机上进行仿真运行，以验证切割程序是否正确。
在仿真过程中，可以模拟切割路径、切割速度、切割深度等信息，以确保切割程序的正确性和可靠性。
4. 生成切割程序在完成数控仿真之后，需要生成切割程序。
切割程序可以通过数控系统直接输出，也可以通过U盘或其他存储设备输出到数控线切割机床上。
在输出切割程序之前，需要进行一些参数设置，如加工速度、加工深度等。
5. 进行数控加工最后一步是进行数控加工。
在数控加工过程中，数控系统会根据切割程序自动控制线切割机床进行加工。
在加工过程中，需要对加工状态进行监控，以确保加工质量和安全性。
二、数控线切割机床自动编程的方法1. 手工编程法手工编程法是最原始的数控编程方法，它需要编程人员熟练掌握G 代码语言，并手工编写切割程序。
手工编程法的优点是灵活性高，可以根据具体情况进行调整和优化；缺点是效率低、易出错。
数控铣手工编程
工件
刀具
刀具半径补偿（G41、G42、G40）
左刀补：沿着刀具前进方向刀具在工 件轮廓左侧的补偿
右刀补：沿着刀具前进方向刀具在工 件轮廓右侧的补偿
刀具半径补偿（G41、G42、G40）
指令格式：
刀具半径补偿的建立：
XY
XZ
D
YZ
刀具补偿号
刀具补偿起刀时必须为G00或G01 左、右刀补的设置
刀具半径补偿（G41、G42、G40）
螺旋线进给G02/G03
说明 1.X, Y, Z 中由G17/G18/G19 平面选定的两个坐标为螺旋线投影圆弧的终点 意义同圆弧进给第3 坐标是与选定平面相垂直的轴终点其余参数的意义同圆弧进 给。 2.该指令对另一个不在圆弧平面上的坐标轴施加运动指令对于任何小于360 的 圆弧可附加任一数值的单轴指令。
G90 时为中间点在工件坐标系中的坐标。 G91 时为中间点相对于起点的位移量。
G28 指令首先使所有的编程轴都快速定位到中间点，然后再从中间 点返回到参考点。
一般G28 指令用于刀具自动更换或者消除机械误差，在执行该指 令之前应取消刀具半径补偿和刀具长度补偿。
自动返回参考点G28
利用G28从当前点直接回参考点：
该指令使刀具以F指定的进给速度插补加
工出任意斜率的直线， 指令格式如下： G01 X__ Y __ Z __ F __ ；
其中， X、 Y、 Z为直线的终点坐标， 可以是绝对坐标， 也可以是增量坐标， 不移动的坐标轴可以省略； F为刀具移 动的速度， 单位为mm/min。
直线插补（G01）
直线插补编程实例：
圆弧半径 圆弧终点的坐标值
圆弧插补G02/G03
圆弧的终点位置与圆心
数控加工的程序编制
第2章 数控加工的程序编制1．概述2.1.1 数控编程的基本概念在数控机床上加工零件时，一般首先需要编写零件加工程序，即用数字形式的指令代码来描述被加工零件的工艺过程、零件尺寸和工艺参数(如主轴转速、进给速度等)，然后将零件加工程序输入数控装置，经过计算机的处理与计算，发出各种控制指令，控制机床的运动与辅助动作，自动完成零件的加工。
当变更加工对象时，只需重新编写零件加工程序，而机床本身则不需要进行调整就能把零件加工出来。
这种根据被加工零件的图纸及其技术要求、工艺要求等切削加工的必要信息，按数控系统所规定的指令和格式编制的数控加工指令序列，就是数控加工程序，或称零件程序。
要在数控机床上进行加工，数控加工程序是必须的。
制备数控加工程序的过程称为数控加工程序编制，简称数控编程（NC programming），它是数控加工中的一项极为重要的工作。
2.1.2 数控编程方法简介数控编程方法可以分为两类，一类是手工编程；另一类是自动编程。
手工编程1.手工编程是指编制零件数控加工程序的各个步骤，即从零件图纸分析、工艺决策、确定加工路线和工艺参数、计算刀位轨迹坐标数据、编写零件的数控加工程序单直至程序的检验，均由人工来完成。
对于点位加工或几何形状不太复杂的平面零件，数控编程计算较简单，程序段不多，手工编程即可实现。
但对轮廓形状由复杂曲线组成的平面零件，特别是空间复杂曲面零件，数值计算则相当繁琐，工作量大，容易出错，且很难校对。
据资料统计，对于复杂零件，特别是曲面零件加工，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，为了缩短生产周期，提高数控机床的利用率，有效地解决各种模具及复杂零件的加工问题，采用手工编程已不能满足要求，而必须采用自动编程方法。
2. 自动编程进行复杂零件加工时，刀位轨迹的计算工作量非常大，有些时候，甚至是不现实的。
数控车床编程基础
第3章数控车床编程基础数控机床是在普通机床的基础上，经发展和演变而成的。
在普通机床上完成零件加工的整个过程是：技术人员根据零件图样及工艺文件要求，事先编制好加工工艺卡，操作人员则按照该工艺卡的规定，并通过自己的操作技能，以手工控制的方式完成其各工序和工步的加工。
在该工艺卡中，不仅规定了加工的路线和方法，还规定了所有的工艺参数，如刀具形式、切削用量、刀具位移的各种数据，以及其他有关的技术要求。
该工艺卡所规定的工艺流程等内容，即加工中所必需的“程序”。
数控机床加工不需要通过手工去进行直接操作，而是严格按照一套特殊的命令(简称指令)，并经机床数控系统处理后，使机床自动完成零件加工。
这一套特殊命令的作用，除了与工艺卡的作用相同外，还能被数控装置(即计算机)所“接收”。
这种能被机床数控系统所接受的指令集合，就是数控机床加工中所必需的加工程序。
由于加工程序是人的意图与数控加工之间的桥梁，所以，掌握加工程序的编制过程，是整个数控加工的关键，也是综合能力的体现。
程序的格式与分类为了使机床运动，给予CNC指令的集合称为程序。
按着指令使刀具沿着直线、圆弧运动，或使主轴，停转。
在程序中根据机床的实际运动顺序书写这些指令。
3．1．1．程序编制的概念在数控机床上加工零件时，需要把加工零件的全部工艺过程和工艺参数，以信息代码的形式记录在控制介质上，并用控制介质上的信息控制机床动作，实现零件的全部加工过程。
从分析零件图样到获得数控机床所需控制介质(加工程序单或数控带等)的全过程，称为程序编制。
主要内容有：工艺处理、数学处理、填写(打印)加工程序单及制备控制介质等。
3．1．2．程序的格式3．1．2．1 程序的构成N：顺序号G：准备功能X，Z：运动尺寸M：辅助功能S：主轴功能T：刀具功能CR：程序段结束一个程序段开头是表示CNC运动顺序的顺序号，末尾是表示这个程序段结束的CR代码。
2．程序加工程序是能被机床数控系统所接受的指令集合。
数控加工工艺与编程第六章
演讲人：何文
CONTENTS 目录
01 数控车床编程的特点和方法 02 数控车床的对刀 03 数控车床编程实例
6.1数控车床编程的特点和方法
第6章 数控车床的手工编程
数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。车削中心则可在一次装夹中完成更 多的加工工序，大大提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。通 过加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成型表面、螺纹和端面等工序的切削加 工，并能进行车槽、钻孔、铰孔等加工。 数控车床的编程特点
第6章 数控车床的手工编程
(3)有的机床具有主轴恒线速控制(G96)和恒转速控制(G97 )的指令功能，那么，对于 端面螺纹和锥面螺纹的加工来说，若恒线速控制有效，则主轴转速将是变化的，这样加工出 的螺纹螺距也将是变化的，所以，在螺纹加工过程中就不应该使用恒线速控制功能。从粗加 工到精加工，主轴转速必须保持一常数。否则，螺距将发生变化。
第6章 数控车床的手工编程
第6章 数控车床的手工编程
循环过程如图6-8所示X,Z为端平面切削终点坐标值，U,W端面切削终点相对循环 起点的坐标增量。
第6章 数控车床的手工编程
2 切削锥面循环时，编程格式:G94 x(U)_ z(W)_ K_ F 循环过程如图6-9所示，K为端面切削始点至终点位移在Z轴方向的坐标增量，图中轨 协K的方向是Z轴的负方向，值为负，反之为正。
⑤精车之前，如需换精加工刀具，则应注意换刀点的选择。批量小不换刀，批量大换刀。 ⑥a的定位:不要使第一刀切在毛坯表皮上，否则容易崩掉刀。可以允许a=毛坯直径。
第6章 数控车床的手工编程
}2)端面粗加工循环(U}2} (U72与G71均为粗加工循环指令，而G72是沿着平行于X轴进行切削循环加工的，适合加工斋类零件。 如图6-11所示，编程格式为
数控车床数控编程(机械类)
1.概论 数控加工就是用数控机床加工零件的方法。数控加工是 伴随数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术， 它是人们长期从事数控加工实践的经验总结。一般来说，数 控加工包括以下几个方面内容：
数控编程—是将零件的工艺过程、工艺参数、刀具位移量、位移方向及其 他辅助动作按动作顺序、规定的指令代码及程序格式编成加工程序，称为数 控编程。
3.4不 同刀架位置数 控车床的坐标 系 数控车床 根据刀架位置 和后置刀架且 后置刀架车床 床身多为倾斜 式，按上述情 况相有两种坐 标形式。可分 为前置刀架
3.机床坐标系和工件坐标系
3.5.1工件坐标系： 3.机床坐标系和工件坐标系 机床坐标系的建立 保证了刀具在机床上的 正确运动。但是加工程 序的编写通常是针对某 一工件并根图样进行的。 为了便于尺寸计算与检 查，加工程序的坐标原 点一般都尽量与零件图 样的尺寸基准相一致。 这种针对某一工件建立 的坐标系称为工件坐标 系，也称为编程坐标系。
5.程序的结构与格式
G99－每转进给量指令:
使用G99之后，F代码后 的数字单位是mm/r 例：…… G99 N10 G01 X－Z－F0.3; 设定切削速度为每转 进给量0.3mm.
G98－每分钟进给量指 令:
使用G98之后，F代码后 的数字单位是 mm/min 例 : ……. G98 N10 G01 X－Z－F80.； 设定切削速度为每分 钟进给量80mm.
1）顺序号字 用以识别程序段的编号。用地址码N和后面的若干位数 字来表示。例如：N20表示该语句的语句号为20。 2）准备功能字（G功能字） G功能是指让数控机床做某种操作的指令，用地址G和 两位数字来表示，从G00-G99。G代码按照功能的不同分 为 模态代码（又称为续效代码）和非模态代码。 模态代码：是指程序段中一旦指定了G功能字，在此之 后的程序段地址也一直有效，直到同组另一个G功能字替 代它或撤消它为止； 非模态代码：被限定在指定的程序段中有效。
数控编程及数控加工
2.8 数控编程及数控加工2.8.1 手工编程 2.8.2 自动编程及图像编程、语音编程2.8.1 手工编程一、数控编程的内容与步骤用普通机床加工零件，事先需要根据生产计划和零件图纸的要求编制工艺规程，其中包括确定工艺路线、选择加工机床、设计零件装夹方式、计算工序尺寸和规定切削用量等。
应用数控加工时，大体也要经历这些步骤。
这时的工作流程可以简略地用图220来表示。
图中虚线框内反映了零件的程序编制过程。
其中包括三个主要阶段：图2－20零件加工流程图(1)工艺处理即分析图纸、选择零件加工方案、设计装夹方式、确定走刀路线等。
(2)数学处理计算刀具运动轨迹的坐标数据。
(3)后置处理按照数控机床的指令格式将计算的走刀路线数据编写成相应的程序段。
程编人员在完成加工零件的工艺处理之后，按照所用数控机床的指令和程序段格式用手工编写出零件加工的程序清单，并制作成合格的控制介质的过程，称为手工编程。
如果由计算机完成，称为自动编程。
手工编程的工作量大，手续繁琐，容易出错。
因此只要条件允许，我们应该尽量使用计算机自动编程。
对于加工内容只需作点位直线控制的零件通常采用手工编程。
对于轮廓为直线和圆弧组成的零件，如果形状比较简单，数据处理工作量不大，也可以用手工编程。
二、手工编程手工编程时，要求编程人员熟悉所用数控机床的控制媒介和指令系统。
数控机床的控制媒介已经在前面数控机床的组成中介绍过了，下面简单介绍数控机床指令的形成及基本格式。
1.指令的形成在图2－10中，纸带的每一个位置上，几乎都可能存在孔。
实际上，纸带的代码是由各个位置上孔的有无所构成的。
由于每一个位置上存在孔的有或无两种可能性，可以用0(无孔)或1(有孔)表示，所以这个代码系统称之为二进制代码系统。
一个二进制数字称为一个位(bit)，一个字符码是由一行二进制位构成的，即一个字符码是位(bit)的组合，它代表一个字母、数字或是其他的符号。
字是字符的集合，用于形成指令的一个部分。
CNC数控铣手工编程
CNC 铣床如图 1 所示。因无自动刀具交换装置( ATC , Automatic Toos Changer )及刀具库，故必 须用手动方式换刀。图 2 所示为立式综合切削中心机。图 3 所示为卧式综合切削中心机。综合切削 中心机 ( MC , Machine Center ) 因具备 ATC 及刀具库，故可将使用的刀具预先安排存放于刀具库内， 需要时再下指令，由 ATC 自动换刀。所以综合切削中心机即 CNC 铣床加上 ATC 及刀具库。
进给机能
F
1－100000.0mm／min 0.01－400.0inch／min
4
主轴转速机能 刀具机能 辅助机能 暂留
子程序号码指定 重复次数 补正号码
S T M X、P P L D、H
0－9999 0－99 0－99 0－99999.999sec 1－9999 1－9999 0－32
0－9999 0－99 0－99 0－99999.999sec 1－9999 1－9999 0－32
Y -15.；
＝＞ F → G，增量值或绝对值皆方便，但沿用上单节增 量指令， 可不必再用 G90 设定为绝对值，故用增 量值表示 之。
X -32.；
＝＞ G→程序原点，理由同上。
Y60.；
＝＞ 程序原点→A，理由同上。
：
：
2-1.4 坐标位置数值的表示方式 CNC 程序即控制刀具移动到某坐标位置，其坐标位置数值的表示方式有 2 种：
1.
用小数点表示法：即数值的表示用小数点"."明确的标示个位在那里。如"X25.36"，其中 5
为个位，故数值大小很明确。
2.
不用小数点表示法：即数值中无小数点者。则 CNC 控制器会将此数值乘以最小移动量（公
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数控手工编程的方法及步骤
数控手工编程是数控机床加工的一种基础方法，它可以帮助操作人员在数控系统的帮助下，将加工工件的图纸转换成数控程序。
由于数控手工编程的过程比较繁琐，因此需要操作人员针对每个步骤进行详细的了解和掌握。
本文将详细介绍数控手工编程的方法及步骤。
一、数控手工编程的方式
在数控手工编程中，有两种编程方式，分别为绝对编程和增量编程。
绝对编程可以直接输入工件的坐标值，从而确定刀具到零点之间的逻辑距离，使刀具在所需位置进行工作。
增量编程是根据平面坐标系加上刀具的绝对位置进行编程的方式，通过输入刀具的位移距离和刀具的方向来确定刀具在不同位置进行工作的方式。
二、数控手工编程的步骤
（一）确认工件及设备的物理尺寸
在进行数控手工编程前，需要根据设计图纸中的工件尺寸，测量工件与设备的物理尺寸，确认工件与设备的匹配程度。
同时，还需要注意设备的行程限制，避免因行程限制导致加工失败问题。
（二）选择数控机床的坐标系统
在进行数控编程前，需要根据机床控制系统选择相应的坐标系统。
常用的坐标系统有笛卡尔坐标系统、极坐标系统、直角坐标系统等。
同时还需要根据工件的形状和加工方式，确认工件的加工坐标轴，选择相应的坐标系。
（三）确定数控加工的加工流程
在确定数控手工编程的过程时，需要根据加工方式和工件的几何图形，选择不同的加工策略。
常用的加工策略有螺旋线式加工、单行或多行加工、螺旋线优先加工等。
同时还需要根据工件的加工难度和精度要求，确定工件的加工次序和切削数据。
（四）制定刀具路径及切削参数
在进行数控手工编程时，需要制定刀具路径和切削参数。
特别是在刀具半径、刀具进给速度、切削原理等方面，需要考虑到刀具的特性和机床的工作状态，确保切削效果稳定，同时保证加工精度和质量符合一定的要求。
（五）编写数控程序
在确定数控机床的加工流程和切削参数后，需要根据加工策略和几何图形，编写数控程序。
编写数控程序需要导入一些预置的格式，如：变量定义，迭代循环，分支命令，数学函数等，从而编制出相应的加工程序。
（六）执行程序
在编写数控加工程序后，需要进行程序预处理和程序校验，确保程序的编写正确性。
验正通过后，需要将程序加载到数控
机床中，同时执行相应的操作，根据加工过程的提示和输出值，调整刀具和加工参数，最终完成工件的加工任务。
总结：
数控手工编程是一种基础的编程方法，通过手工编程，我们可以将加工工件的图纸转换成数控程序，实现工件的高精度加工。
在进行数控手工编程时，需要根据工件的尺寸、设备的物理尺寸和加工方式，选择相应的坐标系和加工策略，同时需要注意编写程序的正确性和有效性。
只有在准确理解和掌握数控手工编程的基础知识和操作技能，才能够实现高质量的工件加工任务。