數(shù)控程序員需要通過(guò)分析零件圖來(lái)確定加工工藝，并據(jù)此編寫(xiě)數(shù)控加工程序。從初學(xué)者成長(zhǎng)為數(shù)控程序員，需要具備專業(yè)的數(shù)控知識(shí)，熟練使用G代碼語(yǔ)言，熟練操作各種CAD/CAM編程軟件。

什么是數(shù)控程序？

數(shù)控程序是指編碼的CAM軟件指令，用于控制數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行 數(shù)控機(jī)床. 由數(shù)控系統(tǒng)外部輸入的直接用于加工的控制程序，稱為數(shù)控加工程序。

為了滿足設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)和推廣的需要，在輸入代碼、坐標(biāo)系統(tǒng)、加工指令、輔助功能、程序格式等方面，國(guó)際上已經(jīng)形成了2個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)，即國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）標(biāo)準(zhǔn)和電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)控加工程序是由各種虛詞按照規(guī)定的格式組成的，正確理解各個(gè)虛詞的含義，正確使用各種虛詞，按照規(guī)定的指令編寫(xiě)程序是編制程序的關(guān)鍵。

數(shù)控程序員必須掌握數(shù)控加工的相關(guān)知識(shí)，包括數(shù)控加工的工作原理、XYZ軸坐標(biāo)系、程序結(jié)構(gòu)和常用數(shù)控指令等。

什么是數(shù)控編程？

數(shù)控編程是指借助計(jì)算機(jī)、CAD繪圖設(shè)計(jì)軟件、CAM建模制造軟件自動(dòng)生成數(shù)控加工程序，控制數(shù)控機(jī)床工作的過(guò)程。

數(shù)控編程是數(shù)控加工準(zhǔn)備階段的主要內(nèi)容之一，通常包括分析零件圖樣、確定加工工藝、計(jì)算刀具路徑、獲取刀位數(shù)據(jù)、編制數(shù)控加工程序、制作控制介質(zhì)、校對(duì)程序和零件加工試驗(yàn)等。

如何進(jìn)行數(shù)控編程？

數(shù)控編程采用G代碼語(yǔ)言按規(guī)則描述零件的形狀、工藝、參數(shù)及輔助信息，然后計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、刀具中心運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算、后置處理等，生成零件加工程序單，并模擬加工過(guò)程。對(duì)于形狀復(fù)雜、非圓曲線輪廓、3維曲面等零件，自動(dòng)編程方法高效可靠。

在編程過(guò)程中，數(shù)控程序員可以及時(shí)檢查程序是否正確，并在必要時(shí)進(jìn)行修改。由于計(jì)算機(jī)代替程序員完成繁瑣的數(shù)值計(jì)算工作，節(jié)省了編寫(xiě)程序表的工作量，可使編程效率提高幾十倍甚至幾百倍，解決了許多手工編程無(wú)法解決的復(fù)雜零件的編程難題。

數(shù)控編程有多少種類(lèi)型？

目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的數(shù)控編程有2種，手動(dòng)編程和自動(dòng)編程。

什么是手動(dòng)編程？

手動(dòng)編程是指編程的各個(gè)階段都由人工完成。利用通用計(jì)算工具，通過(guò)各種數(shù)學(xué)方法，手工進(jìn)行刀具路徑計(jì)算，并編制指令。這種方法比較簡(jiǎn)單，初學(xué)者容易掌握，適應(yīng)性強(qiáng)。適用于中等復(fù)雜程度的程序和計(jì)算量較小的零件編程。是機(jī)床操作工必須掌握的。

手動(dòng)編程步驟

手工編程步驟包括手工完成零件加工的數(shù)控過(guò)程、分析零件圖紙、進(jìn)行工藝決策、確定加工路線、選擇工藝參數(shù)、計(jì)算刀位坐標(biāo)數(shù)據(jù)、編寫(xiě)數(shù)控加工程序清單、驗(yàn)證程序、手工編程等。

優(yōu)點(diǎn)

它主要用于點(diǎn)加工（如鉆孔、鉸孔）或幾何形狀較簡(jiǎn)單的零件的加工（如平面、方形槽），計(jì)算量較少，程序段數(shù)受限制，編程直觀，易于實(shí)現(xiàn)。

缺點(diǎn)

對(duì)于具有自由曲面、復(fù)雜型腔的零件，刀軌數(shù)據(jù)的計(jì)算相當(dāng)繁瑣，工作量很大，極易出錯(cuò)，校對(duì)困難，有的甚至根本無(wú)法完成。

什么是自動(dòng)編程？

自動(dòng)編程是指對(duì)于幾何形狀復(fù)雜的零件，借助計(jì)算機(jī)編寫(xiě)零件的源程序，加工完成后生成數(shù)控加工程序。

優(yōu)點(diǎn)

隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)不僅為用戶編程提供了通用的預(yù)備功能和輔助功能，而且還為編程提供了擴(kuò)充數(shù)控功能的手段。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)編程應(yīng)用靈活，形式自由，具有高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中的表達(dá)式、邏輯運(yùn)算和類(lèi)似程序流程，使加工程序簡(jiǎn)潔易懂，實(shí)現(xiàn)了普通編程難以實(shí)現(xiàn)的功能。

缺點(diǎn)

數(shù)控編程和計(jì)算機(jī)編程一樣，都有自己的語(yǔ)言，但不同的是，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)展到占據(jù)全球市場(chǎng)，微軟的Windows系統(tǒng)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。而數(shù)控機(jī)床還沒(méi)有發(fā)展到可以互相使用的水平，也就是說(shuō)，硬件上的差異使得各自的數(shù)控系統(tǒng)暫時(shí)不能兼容。因此，在加工毛坯時(shí)，首先要確定機(jī)床采用的是什么類(lèi)型的系統(tǒng)。

什么是數(shù)控程序員？

數(shù)控程序員是根據(jù)零件加工要求，手工或利用計(jì)算機(jī)輔助制造軟件編寫(xiě)數(shù)控加工程序的人員。數(shù)控程序員應(yīng)具有較強(qiáng)的3D具有較強(qiáng)的空間想象力、視力正常、四肢靈活、計(jì)算能力強(qiáng)等特點(diǎn)。數(shù)控程序員大多就職于大型制造企業(yè)和零件加工難度較大的企業(yè)。前者在企業(yè)內(nèi)部分工明確，要求數(shù)控加工技術(shù)人員具備專業(yè)技能，數(shù)控編程已成為獨(dú)立的崗位之一。后者由于編程難度較大，必須有專門(mén)的程序員才能完成相應(yīng)的工作。

數(shù)控程序員如何工作？

數(shù)控編程人員應(yīng)根據(jù)工藝流程和加工要求，選擇合適的刀具、夾具、加工設(shè)備和工具，手工編制、編輯2軸、2軸半數(shù)控加工程序，然后進(jìn)行3D多軸多類(lèi)型數(shù)控加工的建模與編程，最后對(duì)零件的加工質(zhì)量進(jìn)行分析與控制。

遵循列出的適合初學(xué)者和程序員的 5 個(gè)易于使用的步驟。

第一步、分析零件圖，確定工藝流程。

分析零件圖所要求的形狀、尺寸、精度、材料、毛坯等，明確加工內(nèi)容和要求；確定加工方案、走刀路線、切削用量，選擇刀具、夾具。

第二步、數(shù)值計(jì)算。

根據(jù)零件的幾何尺寸和加工路線，計(jì)算出零件輪廓上幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)和圓弧的圓心坐標(biāo)。

第三步、編寫(xiě)加工程序。

完成以上2步后，按照數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼和程序段格式，編寫(xiě)加工程序表。

第四步、將程序輸入數(shù)控系統(tǒng)。

程序的輸入可以通過(guò)鍵盤(pán)直接輸入數(shù)控系統(tǒng)，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)通訊接口輸入數(shù)控系統(tǒng)。

第五步、檢查程序和第一部分試切割。

利用數(shù)控系統(tǒng)提供的圖形顯示功能，檢查刀具路徑的正確性。對(duì)零件進(jìn)行第1次試切，分析誤差原因，及時(shí)糾正，直至試切出合格零件。

數(shù)控編程軟件列表

列出的項(xiàng)目是大多數(shù)數(shù)控程序員經(jīng)常用于編程的最佳免費(fèi)和部分 CAD/CAM 軟件。

UG

Unigraphics 是一套3DUG軟件是美國(guó)Unigraphics Solution公司開(kāi)發(fā)的集CAD、CAM、CAE功能于一體的參數(shù)化軟件，是當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、分析和制造的高端軟件，廣泛應(yīng)用于航空航天、通用機(jī)械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。UG軟件在CAM領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，由美國(guó)麥道飛機(jī)公司出品，是飛機(jī)零件數(shù)控加工的首選編程工具。

CATIA的

CATIA是法國(guó)達(dá)索公司推出的產(chǎn)品，法國(guó)幻影系列戰(zhàn)斗機(jī)、波音737、777等都是使用CATIA進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，CATIA擁有強(qiáng)大的曲面造型功能，在各類(lèi)CAD中位居前列3D軟件。它在國(guó)內(nèi)航空航天企業(yè)和科研院所中得到廣泛應(yīng)用，并逐漸取代UG成為復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)的首選。CATIA編程能力強(qiáng)大，能夠滿足復(fù)雜零件的數(shù)控加工要求。目前，一些領(lǐng)域采用CATIA設(shè)計(jì)建模、UG編程加工，兩者結(jié)合使用。

Pro / E

Pro/E是美國(guó)PTC（參數(shù)技術(shù)公司）開(kāi)發(fā)的軟件，是目前最流行的3DCAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）系統(tǒng)是目前世界上應(yīng)用最廣泛的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、玩具等民用行業(yè)，具有零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開(kāi)發(fā)、數(shù)控加工、造型設(shè)計(jì)等功能。

Cimatron

Cimatron是以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM產(chǎn)品。該系統(tǒng)提供了相對(duì)靈活的用戶界面、優(yōu)秀的三維造型、工程制圖、全面的數(shù)控加工功能、豐富的通用和專用數(shù)據(jù)接口以及集成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。Cimatron CAD/CAM系統(tǒng)在國(guó)際模具制造業(yè)中非常受歡迎，在國(guó)內(nèi)模具制造業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

MasterCAM的

MasterCAM是美國(guó)數(shù)控公司開(kāi)發(fā)的一款基于PC的CAD/CAM軟件，幾何造型方便直觀，為零件形狀設(shè)計(jì)提供了理想的環(huán)境，其強(qiáng)大穩(wěn)定的造型功能可以設(shè)計(jì)復(fù)雜的曲面和曲率零件。MasterCAM具有強(qiáng)大的表面粗加工和表面精加工功能，提供多種表面精加工選項(xiàng)，能夠滿足復(fù)雜零件的表面加工要求，并具備多軸加工功能。由于其價(jià)格低廉、性能優(yōu)越，已成為民用工業(yè)首選的數(shù)控編程軟件。

特征CAM

FeatureCAM是美國(guó)DELCAM公司開(kāi)發(fā)的基于特征的全功能CAM軟件，具有新特征概念、超級(jí)特征識(shí)別、基于工藝知識(shí)庫(kù)的材料庫(kù)、刀具庫(kù)、圖標(biāo)導(dǎo)航的基于工藝卡片的編程模式等。全模塊軟件，從2-5軸銑削，到車(chē)銑復(fù)合，從曲面加工到線切割，為車(chē)間編程提供了全面的解決方案。DELCAM軟件的后期編輯功能比較好。

邊緣CAM

EdgeCAM是英國(guó)Pathtrace公司出品的一款智能化專業(yè)數(shù)控編程軟件，適用于車(chē)削、銑削、線切割等數(shù)控機(jī)床的編程。3D曲面加工功能，EdgeCAM設(shè)計(jì)了更加方便、可靠的加工方法，受到歐美制造業(yè)的青睞。

VERICUTVERICUT

VERICUT VERICUT 是美國(guó) CGTECH 公司出品的一款先進(jìn)的專用數(shù)控加工仿真軟件。VERICUT 采用先進(jìn)的三維顯示和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將數(shù)控加工過(guò)程模擬得極其逼真。它不僅能以彩色三維圖像展示從毛坯切削到零件成型的全過(guò)程，還能模擬刀架、夾具，甚至機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程和虛擬工廠環(huán)境，效果如同在屏幕上一樣。點(diǎn)擊此處觀看數(shù)控機(jī)床加工零件的視頻。程序員將各種編程軟件生成的數(shù)控加工程序?qū)?VERICUT，該軟件可以檢查原軟件編程中產(chǎn)生的計(jì)算錯(cuò)誤，降低加工過(guò)程中因程序錯(cuò)誤而導(dǎo)致的加工事故率。目前，國(guó)內(nèi)許多實(shí)力雄厚的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始引入該軟件，豐富現(xiàn)有的數(shù)控編程體系，并取得了良好的效果。

要考慮的事情

數(shù)控編程軟件在數(shù)控加工領(lǐng)域邁上新臺(tái)階，新產(chǎn)品層出不窮，功能模塊日趨完善，工藝人員可以輕松地在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，個(gè)性化的數(shù)控編程軟件使數(shù)控加工更加輕松便捷。

通過(guò)閱讀本文，您應(yīng)該對(duì)數(shù)控編程有一個(gè)全面的了解，未來(lái)您需要做的是如何在數(shù)控加工中熟練地使用數(shù)控程序，一步步從初學(xué)者成長(zhǎng)為專業(yè)的數(shù)控程序員。