数控技术编程
‘壹’ 数控机床的自动编程是怎么实现的
原理
自动编程是借助计算机及其外围设备装置自动完成从零件图构造、零件加工程序编制到控制介质制
作等工作的一种编程方法。它的一般过程：首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能够识别的形式输入计算机，利用计算机内的数控编程系统对输入信息进行翻译，形成机内零件的几何数据与拓扑数据；然后进行工艺处理，确定加工方法、加工路线和工艺参数。
通过数学处理计算刀具的运动轨迹，并将其离散成为一系列的刀位数据；根据某一具体数控系统所要求的指令格式，将生成的刀位数据通过后置处理生成最终加工所需的NC指令集；对NC指令集进行校验及修改；通过通讯接口将计算机内的NC指令集送入机床的控制系统。整个数控自动编程系统分为前置处理和后置处理两大模块。
实现自动编程的CAM软件常用的有UG，PRO/E，MASTERCAM，Powermill，CAXA制造工程师等，可以实现多轴联动的自动编程并进行仿真模拟。
(1)数控技术编程扩展阅读
我国数控加工及编程技术的研究起步较晚，其研究始于航空工业的PCL数控加工自动编程系统SKC一1。在此基础上，以后又发展了SKC-2、SKC-3和CAM251数控加工绘图语言，这些系统没有图形功能，并且以2坐标和2.5坐标加工为主。
我国从“七五”开始有计划有组织地研究和应用CAD/CAM技术，引进成套的CAD/CAM系统，首先应用在大型军工企业，航天航空领域也开始应用，虽然这些软件功能很强，但价格昂贵，难以在我国推广普及。
“八五”又引进了大量的CAD/CAM软件，如:EUCLID-15、UG、CADDS、I-DEAS等，以这些软件为基础，进行了一些二次开发工作，也取得了一些应用成功，但进展比较缓慢。
我国在引用CAD/CAM系统的同时，也开展了自行研制工作。20世纪80年代以后，首先在航空工业开始集成化的数控编程系统的研究和开发工作，如西北工业大学成功研制成功的能进行曲面的3~5轴加工的PNU/GNC图形编程系统。
北京航空航天大学与第二汽车制造厂合作完成的汽车模具、气道内复杂型腔模具的三轴加工软件，与331厂合作进行了发动机叶轮的加工;华中理工大学1989年在微机上开发完成的适用于三维NC加工的软件HZAPT;中京公司和北京航空航天大学合作研制的唐龙CAD/CAM系统，以北京机床所为核心的JCS机床开发的CKT815车削CAD/CAM一体化系统等。
到了20世纪90年代，响应国家开发自主产权的CAD/CAM的号召，开始了自行研制CAD/CAM软件的工作，并取得了一些成果，如:
由北京由清华大学和广东科龙(容声)集团联合研制的高华CAD、由北京北航海尔软件有限公司(原北京航空航天大学华正软件研究所)研制的CAXA电子图板和CAXAME制造工程师、由浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统GSCAD98、由广州红地技术有限公司和北京航空航天大学联合开发的基于STEP标准的CAD/CAM系统金银花。
由华中理工大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件开目CAD、南京航空航天大学自行研制开发的超人2000CAD/CAM系统等，其中有一些系统已经接近世界水平。虽然我国的数控技术己开展多年，并取得了一定的成效，但始终未取得较大的突破。
从总体来看，先进的是点，落后的是面，我国的数控加工及数控编程与世界先进水平相比，约有10一15年的差距，差距主要包涵以下几个方面:数控技术的硬件基础落后，CAD/CAM支撑的软件体系尚未形成，CAD/CAM软件关键技术落后。
参考资料来源：网络-自动编程
参考资料来源：网络-自动编程技术
‘贰’ 数控机床编程有哪些
数控机床编程有：手动编写一些简单的步骤。复杂的用软件编程，常用MASTERCAM9,UG,PRO/E等。
‘叁’ 数控编程是什么
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容之一，通常包括分析零件图样，确定加工工艺过程；计算走刀轨迹，得出刀位数据；编写数控加工程序；制作控制介质；校对程序及首件试切。
有手工编程和自动编程两种方法。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。
数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。
手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具，通过各种数学方法，人工进行刀具轨迹的运算，并进行指令编制。
这种方式比较简单，很容易掌握，适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程，对机床操作人员来讲必须掌握。
主要用于点位加工（如钻、铰孔）或几何形状简单（如平面、方形槽）零件的加工，计算量小，程序段数有限，编程直观易于实现的情况等。
‘肆’ 数控编程怎样做
教你如何成为数控机床编程高手，建议初学者认真阅读。
要想成为一个数控高手（金属切削类），从大学毕业进工厂起，最起码需要6年以上的时间。他既要有工程师的理论水平，又要有高级技师的实际经验及动手能力。
第一步：必须是一个优秀的工艺员。数控机床集钻、铣、镗、铰、攻丝等工序于一体。对工艺人员的技术素养要求很高。数控程序是用计算机语言来体现加工工艺的过程。工艺是编程的基础。不懂工艺，绝不能称会编程。
其实，当我们选择了机械切削加工这一职业，也就意味着从业早期是艰辛的，枯糙的。大学里学的一点基础知识面对工厂里的需要是少得可怜的。机械加工的工程师，从某种程度上说是经验师。因此，很多时间必须是和工人们在一起，干车床、铣床、磨床，加工中心等；随后在办公室里编工艺、估材耗、算定额。你必须熟悉各类机床的性能、车间师傅们的技能水平。这样经过2-3年的修炼，你基本可成为一个合格的工艺人员。从我个人的经历来看，我建议刚工作的年轻大学生们，一定要虚心向工人师傅们学习，一旦他们能把数十年的经验传授与你，你可少走很多弯路。因为这些经验书本上
是学不到的，工艺的选择是综合考虑设备能力和人员技术能力的选择。没有员工的支持和信任，想成为优秀的工艺员是不可能的。通过这么长时间的学习与积累，你应达到下列技术水准和要求：
1、 熟悉钻、铣、镗、磨、刨床的结构、工艺特点，
2、 熟悉加工材料的性能。
3、 扎实的刀具理论基础知识，掌握刀具的常规切削用量等。
4、 熟悉本企业的工艺规范、准则及各种工艺加工能达到的一般要求，常规零件的工艺路线。合理的材料消耗及工时定额等。
5、 收集一定量的刀具、机床、机械标准的资料。特别要熟悉数控机床用的刀具系统。
6、 熟悉冷却液的选用及维护。
7、 对相关工种要有常识性的了解。比如：铸造、电加工、热处理等。
8、 有较好的夹具基础。
9、 了解被加工零件的装配要求、使用要求。
10、有较好的测量技术基础。
第二步：精通数控编程和计算机软件的应用。
这一点，我觉得比较容易，编程指令也就几十个，各种系统大同小异。一般花1-2个月就能非常熟悉。自动编程软件稍复杂些，需学造型。但对于cad基础好的人来说，不是难事。另外，如果是手工编程，解析几何基础也要好！读书人对这些知识的学习是最适应的。在实践中，一个好程序的标准是：
1、 易懂，有条理，操作者人人都能看懂。
2、 一个程序段中指令越少越好，以简单、实用、可靠为目的。从编程角度对指令的理解，我以为指令也就G00和G01，其他都为辅助指令，是方便编程才设置的。
3、 方便调整。零件加工精度需做微调时最好不用改程序。比如，刀具磨损了，要调整，只要改刀具偏置表中的长度、半径即可。
4、 方便操作。程序编制要根据机床的操作特点来编，有利于观察、检查、测量、安全等。例如，同一种零件，同样的加工内容，在立式加工中心和卧式加工中心分别加工，程序肯定不一样。在机械加工中，最简单的方法就是最好的方法。只要有实践经验的同行，想必都会同意这句话吧！
第三步：能熟练操作数控机床。
这需要1-2年的学习，操作是讲究手感的，初学者、特别是大学生们，心里明白要怎么干，可手就是不听使唤。在这过程中要学：系统的操作方式、夹具的安装、零件基准的找正、对刀、设置零点偏置、设置刀具长度补偿、半径补偿，刀具与刀柄的装、卸，刀具的刃磨、零件的测量（能熟练使用游标卡尺、千分卡、百分表、千分表、内径杠杆
表）等。最能体现操作水平的是：卧式加工中心和大型龙门（动粱、顶梁）加工中心。
操作的练习需要悟性！有时真有一种“悠然心会，妙处难与君说”的意境！
在数控车间你就静下心来好好练吧！
一般来说，从首件零件的加工到加工精度合格这一过程都是要求数控编程工艺员亲自
完成。你不能熟练操作机床，这一关是过不了的。
第四步：必须有良好的工装夹具基础和测量技术水平。
我这里把工装夹具及测量技术单列一条是因为：它对零件加工质量起到与机床精度一样重要的作用，是体现工艺人员水平的标志之一。整个工艺系统：机床精度是机床生产厂保证的，刀具及切削参数是刀具商提供的，一般问题都不大，只有工装夹具是工艺人员针对具体零件专门设计的，大凡上数控机床的零件都是有一定难度的，因而往往会出现难于预料的问题，我从事数控机床用户零件切削调试10来年，不要整改的夹具还真没碰上过。
调试时，首件零件加工不合格，一半以上原因是由于夹具的定位、夹压点、夹紧力不合理引起的。夹具方面的原因分析难度在于只能定性，很难定量。如对夹具设计、零件装夹没有经验的话，那困难就大了。在这方面的学习，建议向做精密坐标镗床的高级技师们请教。精准的测量水平时从事机加工的基本功之一，要能熟练使用游标卡尺、千分卡、百分表、千分表、内径杠杆表、卡钳等。有时零件加工，三坐标测量仪是指望不上的。必须靠手工测量。试想，零件都量不准确，哪个领导和工人师傅会信任你？
练好测量技术可要花很长时间哟！
第五步 熟悉数控机床。精通数控机床的维护保养。
所谓熟悉数控机床，应做到：
1、 熟悉数控电气元件及控制原理。能说出电箱里各个元件的名称及作用，能看懂电气原理图。能根据电气报警号，查出报警内容。
2、 了解滚珠丝杆的结构、传动原理。清楚哪些因素对机床精度的影响比较大。
3、 了解机床丝杆两端轴承的结构及对机床精度的影响。
4、 了解机床的润滑系统（轴承、主轴、各运动副、齿轮箱等），清楚各润滑点的分布。机床润滑油的牌号及每周或每月油的正常消耗量。
5、 了解机床的致冷系统:切削（水、气）冷却、主轴冷却、电箱冷却等
6、 了解机床的主传动结构，每台机床转速与扭矩之间具体数据特性。
7、 了解机床导轨副特点：是线轨还是滑轨，刚性（承载能力）如何？
8、 能排除常见操作故障（如：超极限、刀库刀号出错等）
9、 精通机床的各项精度（静态、动态）指标及检测方法。
10、熟悉刀库机构及换刀原理。
以上几条没有3年以上的时间锻炼，恐怕是很难达到要求的。而且很多企业还不具备学习的条件。建议多向设备维修部门的师傅请教。
机床的维护保养细节我就不多讲了，各企业都有各自的经验和标准。
机床维护保养重点在于“养”，平时应该注意（应做好长期记录）：
1、 每天开机注意机床各轴的启动载荷变化是否正常，这点很重要，启动载荷变化不正常，就意味着运动副或传动副的阻力变化了，得赶紧停机检查。否则，时间一长，对机床的损害极大；
2、 注意润滑油的正常消耗量。过多过少，都必须检查。
3、 勤清洗电箱空调滤网和通风口滤网。电箱内部电源模块、驱动模块的集成电路板一旦粘染含有铁粉的灰尘，那机床会出现莫名其妙的报警，修都修不好。就等换板子吧！
第六 培养良好的习惯，适应数控加工的特点。
（这一条是我个人所见，是否合理，大家可以讨论。）
适合数控加工的高手应该是谦逊、严谨，冷静，思维缜密，做事有条理而又有主见的人。
1、一些大型零件的加工，不但加工内容多，还有空间三维坐标的转换。加工轨迹的计算非常复杂和难以确定，如果考虑问题不细致、全面，计算不精确，调试时程序修改越改越乱，出错的概率就大。“三思而后行”用在这里是最恰当不过的了。
2、零件调试过程是多人合作的过程，其中包括操作工、检验员、夹具设计、夹具装配人员等。出现问题时，要多征询他们的意见，多做试验，切忌武断下定论。对出错的员工不要过多责备，要有“慈悲”的心态。
3、数控机床的工作是靠指令来控制的，调试时，在“启动”按钮按下去之前，你必须十分是清楚机床运行的轨迹。要严谨、细致，千万不能让机床先动了再说。一旦程序有误或补偿参数不正确，或选错了坐标系。轻则报废零件，重则出安全事故。脾气暴糙、做事无头绪，而且屡教不改者是不适应数控机床操作的。
我告诉大家一个事实：原来我们公司十多位用户调试切削工艺员，都是见多识广、经验老到之辈，可没有哪一个、哪一年不撞断过刀具的。
4、调试加工时出现问题，要冷静，千万不能慌张，再出现误操作。心理素质要好。
5、零件调试多次不合格时，做分析要有条理，给出责任要有依据。某些相关部门出于各种原因，会给出各种解释，这时你要有主见，记住：做错一件事不要紧，却不能选错做事的方法。
6、一个工艺员，因受环境所限，技术能力总是有局限性的。加上技术发展的日新月异，永远有提高的空间。当工厂内部的技术都已消化后，眼光要放外，紧跟国内外先进的加工技术，学习、消化。在技术方面做好老板的参谋。
以上是我心目中理想的数控编程高手，其实说到底，应该有高级工艺师、高级技师水平的编程员。
‘伍’ 数控机床上常用的编程方法有哪些
一、M指令（或辅助功能）
辅助功能是用地址字
M
及二位数字表示的它主要用于机床加工操作时的工艺性指令其特点是靠继电器的通、断来实现其控制过程。
二、F
指令（进给功能）
F
指令是表示进给速度，进给速度是用
7
母
F
和其后面的若干数字来表示的
1
）每分钟进给(
G94)
系统在执行了
G94
指令后再遇到
F
指令时，便认为
F
所指定的进给速度单位为
m
/
m
旧或
in
/
min
，并一直有效，直至系统又执行了含有
G95
的程序段，则
094
被否定，而
G95
发生作用。
2
）每转进给(G95)
若系统执行了含有
G95
的程序段，则再遇
3lJ
“指令所指定的进给速度单位为
mm
/
r
或
in
/
r
。要取消
G95
状态，必须重新指定
G94
。注：
G94
、
G95
为模态功能，可相互注销，
G94
为缺省值。
三、T指令（刀具功能）
刀具功能主要用于系统对各种刀具的选择．它是由地址下和其后的四位数字表示。其中前位为选择的刀具号，后两位为选择的刀具偏置号。每一刀具加工结束后必须取消其刀偏偏置值。即将后两位数设为00，取消刀具偏置值。例如：O0001：N01
G92
X50
Z50
N02
M06
T0101：（用01号刀加工，刀具偏号为01）
N03
G00
G90
Z40：刀具偏号也可为02，则T指令应为：T0102）
N04
G01
X40230
F100；
N05
G00
X50
Z50
T0100：（取消01号刀偏）N06
M02
注：1、要求在绝对编程指令段中取消刀偏值
2、取消刀偏值时必须同时有X、Z轴方向的位移
四、S
指令（主轴功能）
主轴功能主要是表示主轴旋转速度
3
加转／每分钟它是由
S
和其后的数字组成。例如
S
以刃表示主轴转速。
‘陆’ 数控编程指的到底是什么！
数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，自动的对被加工工件进行加工。我们把从数控系统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，它是机床数控系统的应用软件。
数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序语言规则和格式也不尽相同，当针对某一台数控机床编制加工程序时，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。
编制数控加工程序是使用数控机床的一项重要技术工作，理想的数控程序不仅应该保证加工出符合零件图样要求的合格零件，还应该使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床能安全、可靠、高效的工作。
1、数控程序编制的内容及步骤
数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。编程工作主要包括：
（1）分析零件图样和制定工艺方案
这项工作的内容包括：对零件图样进行分析，明确加工的内容和要求；确定加工方案；选择适合的数控机床；选择或设计刀具和夹具；确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析，并结合数控机床使用的基础知识，如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等，确定加工方法和加工路线。
（2）数学处理
在确定了工艺方案后，就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等，计算刀具中心运动轨迹，以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能，对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件，只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值，得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等，就能满足编程要求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时，就需要进行较复杂的数值计算，一般需要使用计算机辅助计算，否则难以完成。
（3）编写零件加工程序
在完成上述工艺处理及数值计算工作后，即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令，按照规定的程序格式，逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉，才能编写出正确的加工程序。
（4）程序检验
将编写好的加工程序输入数控系统，就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前，要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式，来检查机床动作和运动轨迹的正确性，以检验程序。在具有图形模拟显示功能的数控机床上，可通过显示走刀轨迹或模拟刀具对工件的切削过程，对程序进行检查。对于形状复杂和要求高的零件，也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。通过检查试件，不仅可确认程序是否正确，还可知道加工精度是否符合要求。若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切，则更能反映实际加工效果，当发现加工的零件不符合加工技术要求时，可修改程序或采取尺寸补偿等措施。
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‘柒’ 数控技术的程序编制
一、数控机床编程的方法
数控机床程序编制的方法有三种：即手工编程、自动编程和 CAD/CAM 。
1、手工编程
由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件，但是，非常费时，且编制复杂零件时，容易出错。
2、自动编程
使用计算机或程编机，完成零件程序的编制的过程，对于复杂的零件很方便。
3、CAD/CAM
利用CAD/CAM软件，实现造型及图象自动编程。最为典型的软件是Master CAM，其可以完成铣削二坐标、三坐标、四坐标和五坐标、车削、线切割的编程，此类软件虽然功能单一，但简单易学，价格较低，仍是中小企业的选择。
二、数控机床程序编制的内容和步骤
1、数控机床编程的主要内容
分析零件图样、确定加工工艺过程、进行数学处理、编写程序清单、制作控制介质、进行程序检查、输入程序以及工件试切。
2、数控机床的步骤
（1）分析零件图样和工艺处理
根据图样对零件的几何形状尺寸，技术要求进行分析，明确加工的内容及要求，决定加工方案、确定加工顺序、设计夹具、选择刀具、确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。
同时还应发挥数控系统的功能和数控机床本身的能力，正确选择对刀点，切入方式，尽量减少诸如换刀、转位等辅助时间。
（2）数学处理
编程前，根据零件的几何特征，先建立一个工件坐标系， 根据零件图纸的要求，制定加工路线，在建立的工件坐标系上，首先计算出刀具的运动轨迹。对于形状比较简单的零件（如直线和圆弧组成的零件），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的坐标值。
（3）编写零件程序清单
加工路线和工艺参数确定以后，根据数控系统规定的指定代码及程序段格式，编写零件程序清单。
（4）程序输入
（5）程序校验与首件试切
三、数控加工程序的结构
1、程序的构成：由多个程序段组成。
O0001；O（FANUC-O,AB8400-P,SINUMERIK8M-%）机能指定程序号，每个程序号对应一个加工零件。
N010 G92 X0 Y0；分号表示程序段结束
N020 G90 G00 X50 Y60...；可以调用子程序。
N150 M05
N160 M02
2、程序段格式：
（1）字地址格式：如N020 G90 G00 X50 Y60
最常用的格式，现代数控机床都采用它。地址N为程序段号，地址G和数字90构成字地址为准备功能。
（2）可变程序段格式：如B2000 B3000 B B6000
使用分割符B各开各个字，若没有数据，分割符不能省去。常见于数控线切割机床，另外，还有3B编程等格式。
（3）固定顺序程序段格式：如00701+0
比较少见。其中的数据严格按照顺序和长度排列，不得有 误，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02
四、零件图的数学处理
零件图的数学处理主要是计算零件加工轨迹的尺寸，即计算零件加工轮廓的基点和节点的坐标，或刀具中心轮廓的基点和节点的坐标，以便编制加工程序。
1、基点坐标的计算
一般数控机床只有直线和圆弧插补功能。对于由直线和圆弧组成的平面轮廓，编程时数值计算的主要任务是求各基点的坐标。
（1）基点的含义
构成零件轮廓的不同几何素线的交点或切点称为基点。基点可以直接作为其运动轨迹的起点或终点。
（2）直接计算的内容
根据填写加工程序单的要求，基点直接计算的内容有：每条运动轨迹的起点和终点在选定坐标系中的坐标，圆弧运动轨迹的圆心坐标值。
基点直接计算的方法比较简单，一般可根据零件图样所给的已知条件用人工完成。即依据零件图样上给定的尺寸运用代数、三角、几何或解析几何的有关知识，直接计算出数值。在计算时，要注意小数点后的位数要留够，以保证足够的精度。
2、节点坐标的计算
对于一些平面轮廓是非圆方程曲线Y=F（X）组成，如渐开线、阿基米德螺线等，只能用能够加工的直线和圆弧去逼近它们。这时数值计算的任务就是计算节点的坐标。
（1）节点的定义
当采用不具备非圆曲线插补功能的数控机床加工非圆曲线轮廓的零件时，在加工程序的编制工作中，常用多个直线段或圆弧去近似代替非圆曲线，这称为拟合处理。拟合线段的交点或切点称为节点。
（2）节点坐标的计算
节点坐标的计算难度和工作量都较大，故常通过计算机完成，必要时也可由人工计算，常用的有直线逼近法（等间距法、等步长法、和等误差法）和圆弧逼近法。
有人用AutoCAD绘图，然后捕获坐标点，在精度允许的范围内，也是一个简易而有效的方法。
‘捌’ 学数控机床编程要多久学会
数控编程学徒一般基础三个月，如果进企业需要半年，看个人领悟能力。
数控编程是数控加工准备阶段的主要内容，有手工编程和自动编程两种方法，它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。做数控编程员要求很高，责任也很大，因此要求有丰富的加工经验。而选择一家专业且设备先进的数控编程学校则可以事半功倍。
数控编程的核心：
数控编程的核心就是对于坐标系的理解，也就是笛卡尔坐标系，而不是普车一样的直观刀路。编程就是图纸上的尺寸坐标系一连，指令一给就可以了，不要小看这点思路上的不同。
区别就在于如果按照普车思路编，编程需要消耗双倍的精力，因为每走一刀要考虑进多少走多少相当于每切一刀要写两个坐标系，而理解坐标系的意义就是图纸上有几个点只需要连接这几个点位就可以了。
而普车师傅和工厂学徒出身的人，容易把极其简单的事搞得异常复杂，很容易走弯路从而降低学习效率。
‘玖’ 数控机床编程时有哪些需要注意的事项
数控机床的进给速度已从80年代的16m/min到现在的24～40m/min，机床主轴转速也从2500r/min上升到现在6000～40000r/min，机床结构也从敞开型向封闭型转变。在这样的高速度和结构的情况下，一旦由于编程和操作失误，操作者来不及按急停按钮，刀具已与工件相撞。为避免出现机床和人身事故，在编程和操作时可采取以下措施（以FANUC系统为例）。
编程员在编程时设定的工件坐标系原点应在工件毛坯以外，至少应在工件表面上。
在正常情况下，工件坐标系原点可以设在任何地方，只要此原点与机床坐标系原点有一定的关系即可。但在实际操作时，万一出现指令值为零或接近零时，刀具就会直指零或接近零的位置。在铣削加工时，刀具将奔向机床工作台面或夹具基面：在车削加工时，将奔向卡盘基面。这样，刀具将穿透工件直指基准面。此时，若为快速移动，则必发生事故。
FANUC系统一般设定：当省略小数点时，为最小输入单位，通常为μm。当疏漏了小数点时，则输入的值将缩小成千分之一，此时，输入的值就会接近于零。或者，由于其他原因，使刀具本应离开工件但实际并未离开工件而进入工件之内。出现这种情况时，工件坐标系零点应设在工件以外或在工作台（或夹具）基面上，其结果将是不一样的。
编程员和操作者在书写程序时，对小数点要倍加小心。
FANUC系统在省略小数点时为最小设定单位，而大多数国产系统及欧美的一些系统，在省略小数点时，则为mm，即计算器输入方式。若你习惯了计算器输入方式，则在FANUC系统上就会出现问题。不少编程员和操作者，可能两种系统都要使用，为防止因小数点而使尺寸变小的情况，应在计算器输入方式的程序中，也加上小数点。这样做，对某类系统是多余的，但养成习惯后，就不会因为小数点而出现问题。
为了使小数点醒目，在编程时往往把孤立的小数点写成“.0”的形式。当然，系统在执行时，数值的小数点以后的零被忽略。
操作者在调整工件坐标系时，应把基准点设在所有刀具物理（几何）长度以外，至少应在最长刀具的刀位点上。
对于工件安装图上的工件坐标系，操作者在机床上是通过设置机床坐标系偏移来获得的。亦即，操作者在机床上设定一个基准点，并找到这一基准点与编程员设定的工件坐标系零点之间的尺寸，并把这一尺寸设为工件坐标系偏移。
在车床上，可把基准点设在刀架旋转中心、基准刀具刀尖上或别的位置。如果不附加另外的运动，则编程员指令的零，即为刀架（机床）的基准点移动到偏程的零位置。此时，若基准点设在刀架旋转中心，则刀架必与工件相撞。为保证不相撞，则机床上的基准点不但应设在刀架之外，还应设在所有刀具之外。这样即使刀架上装有刀具时，基准点也不会与工件相撞。
在铣床上，X、Y轴的基准点在主轴轴心线上。但是，Z轴的基准点，可以设在主轴端或在主轴端之外的某点上。若在主轴端，当指令为零时，主轴端将到达坐标系指定的零位置。此时，主轴端的端面键将与工件相撞：若主轴上再装有刀具，则必与工件相撞。为保证不相撞，则Z轴上的基准点应设在所有刀具长度之外。即使不附加别的运动，基准点也不会撞工件。
操作者在调整刀具长度偏置时，应保证其偏置值为负值。
编程员在指令刀具长度补偿时，车削用T代码指令，而铣削用G43指令，即把刀具长度偏置值加到指令值上。在机床坐标轴的方向上，规定刀具远离工件的运动方向为正，刀具移近工件的方向为负。操作者把刀偏值调整为负值，是指令刀具移向工件。程序中指令刀具向工件趋近时，除了指令值之外，还要附加刀具的偏置值，这个附加的值是移向工件的。此时，万一此值被疏漏，刀具就不会到达目标点。
为使刀具偏置值为负值，则在规定机床上的基准点时，必须设在所有刀具长度之外，至少应在基准刀具的刀位（尖）点上。
取消刀具长度偏置（补偿）时，应使刀具在工件之外。
有时，在加工中间要取消刀具长度偏置。例如，在加工中心上，若发出G28、G30和G27指令时，机床返回换刀点进行自动换刀。为保证准确到达换刀位置，在指令中要取消刀具长度偏置，如G30Z-G49：其中，Z—为刀具移动的中间点。刀具在到达中间点时要取消刀具长度补偿。这个中间点若是选得不妥，则刀具刀尖可能并未离开工件，或者反而移向工件，此时就可能发生事故。在编程时，刀具长度一般并未确定，如果指令的值不足以使刀尖远离工件，则将出现危险。此时，应采用增量值编程，让增量值大于所有的刀具长度补偿值。如刀具长度补偿值为200mm，指令G30G49G91Z200.0。若按照前面所建议的方法设定机床上的基准点和调整刀具长度偏置（补偿）的话，只要指令点在工件之外，则刀尖必定远离工件。
刀具号与刀具补偿号要便于核对。
刀具号用T代码指令，其补偿号由操作者在系统偏置数据区内设定。车削系统用T代码加2位数或4位数，其中，高位数指令刀具号，低位数指令刀具补偿号。在铣削系统中由T代码指令刀具号，由H代码指令刀具长度补偿，用D代码指令刀具补偿半径，且H和D代码用的是同一组数据，刀具号与补偿号之间是互相独立的，编程员可自主指定。
为了便于核对和设定，除了特殊用途外，车削系统的刀具号与补偿号最好相同，例如：T11或T101等。即1号刀具用1号补偿值。铣削系统用T1调用刀具，用H1调用刀具长度补偿值，用D21调用刀具半径补偿值（如果刀具少于20把时）。即1号刀具用1号长度补偿值，用21号半径补偿值，便于编程和设定操作，也便于记忆，以减小出错机率。
轮廓铣削时，要使刀具离开工件轮廓表面后再抬刀。
轮廓铣削时，使刀具离开工件轮廓表面后再抬刀，除了不在轮廓上留下刀痕外，也可养成良好的习惯，以免在其它情况下造成事故。
‘拾’ 数控机床怎样学习编程
数控机床是比较前沿的工业自动化装备，技术含量比较高，要学习数控机床编程，首先应该了解机床的结构和加工原理，然后应该熟悉机械加工工艺，和常家材质的基本性能，最后应该理解编程理论及G代码的格式，和软件编程的方法。具备这些能力编程就不是问题。