3.2 数控编程的方法

数控编程的方法有两种：手工编程与自动编程。

3.2.1 手工编程

手工编程（Manual Programming）就是用人工完成自加工图到零件程序为止的各个阶段的工作，如图3-2所示。

图3-2 手工编程设计流程

对于几何形状比较简单，计算工作量较小，程序较短的零件，采用手工编程既经济又省时。因此，手工编程被广泛应用于形状简单的点位加工及平面加工中。

在手工编程中，为配合加工程序的需要，首先必须要计算出加工过程中刀具的坐标位置和移动量。加工零件的加工路径如为直线或90°夹角所构成，则计算较为简单；如为复杂的曲线轮廓，则必须配合几何、三角函数的运算。工件的位置计算出来后，再依据加工顺序将机床的移动指令、移动速率和辅助功能等资料按照一定的格式编写成一个完整的数控加工程序，经复查无误后，再通过控制介质输入计算机内存。

数控手工编程的具体内容和步骤用如图3-3所示。

图3-3 手工编程的内容和步骤

3.2.2 自动编程

对于一些形状复杂的零件，特别是由非圆曲线或空间曲面组成的零件，手工编程计算非常费时和繁琐，并且容易出错。此时，为缩短编程时间，提高数控机床的利用率，可采用自动编程（Automatical Pro-gramming）的方法。

自动编程是指从分析零件图到编制零件加工程序和制备控制介质的全部过程大部分或全部由计算机（编程机）完成的零件编程。编程者只需要根据零件图样的要求，按照所使用的计算机辅助编程系统的规定，将图形信息输入到计算机中，输入某些工艺参数到计算机或编程机中，由计算机或编程机自动处理，部分或全部完成数控加工程序的编制，如图3-4所示。

图3-4 自动编程设计流程

按照输入方式的不同，自动编程可以分为数控语言编程（如APT语言）、图形交互式编程（如CAD/CAM软件）、语音式自动编程和实物模型式自动编程等。

1.数控语言编程

数控语言编程要有数控语言和编译程序。编程人员需要根据零件图样要求用一种直观易懂的编程语言（数控语言）编写零件的源程序（源程序描述零件形状、尺寸、几何元素之间相互关系及进给路线、工艺参数等），相应的编译程序对源程序自动的进行编译、计算、处理，最后得出加工程序。数控语言编程中使用最多的是APT数控编程语言系统。

会话型自动编程系统是在数控语言自动编程的基础上，增加了“会话”的功能。编程人员通过与计算机对话的方式，输入必要的数据和指令，完成对零件源程序的编辑、修改。它可随时停止或开始处理过程；随时打印零件加工程序单或某一中间结果；随时给出数控机床的脉冲当量等后置处理参数；用菜单方式输入零件源程序及操作过程等。日本的FAPT、荷兰的MITURN、美国的NCPTS、我国的SAPT等均是会话型自动编程系统。

2.图形交互式编程

图形交互式编程是以计算机绘图为基础的自动编程方法，需要CAD/CAM自动编程软件支持。这种编程方法的特点是以工件图形为输入方式，并采用人机对话方式，而不需要使用数控语言编制源程序。从加工工件的图形再现、进给轨迹的生成、加工过程的动态模拟，直到生成数控加工程序，都是通过屏幕菜单驱动，具有形象直观、高效及容易掌握等优点。

近年来，国内外在微机或工作站上开发的CAD/CAM软件发展很快，得到广泛应用，如美国CNC软件公司的Master CAM、美国UGS（Unigraphics Solutious）公司的UG（Unigraph-ics），我国北航海尔的制造工程师（CAXA-ME）等软件，都是性能较完善的三维CAD造型和数控编程一体化的软件，且具有智能型后置处理环境，可以面向众多的数控机床和大多数数控系统。

3.语音式自动编程

语音式自动编程是利用人的声音作为输入信息，并与计算机和显示器直接对话，令计算机编出数控加工程序的一种方法。语音编程系统编程时，编程员只需对着传声器讲出所需指令即可。编程前应使系统“熟悉”编程员的“声音”，即首次使用该系统时，编程员必须对着传声器讲该系统约定的各种词汇和数字，让系统记录下来并转换成计算机可以接受的数字命令。

4.实物模型式自动编程

实物模型式自动编程适用于有模型或实物，而无尺寸的零件加工的程序编制。这种编程方式应具有一台坐标测量机，用于模型或实物的尺寸测量，再由计算机将所测数据进行处理，最后控制输出设备，输出零件加工程序单或穿孔纸带。这种方法也称为数字化技术自动编程。