数控编程

数控机床编程课，是数控专业的一门综合性较强的专业课，它要求学生不仅会读懂程序，还

要会手工编写简单零件的加工程序。编程的入门较难，入门以后就显得简单一点。现把编程

方法总结如下：

一、分析零件图样、确定加工工艺过程

分析零件的材料、形状、尺寸、精度及毛坯形状和热处理要求等，确定正确的加工方法、定

位夹紧以及加工顺序、所用刀具和切削用量等，即制定加工工艺。这一个环节是数控编程的

一个重要环节。其主要目的是确定数控加工的工艺路线、切削用量以及工件的定位、夹紧等。

首先是数控加工工艺的划分，如加工端面、车外圆、切槽、切断等等；其次是刀具的选择，

应该合理选择加工刀具；然后是工序顺序的安排，要求在确定工艺过程中，要做到加工路线

短，进给、换刀次数少，充分发挥数控机床的功能，使加工安全、可靠，效率高。

走刀路线是指在加工过程中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向，它不仅包括了工步

内容，还反映了工步顺序。在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓

应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的

轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连

接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。

二、数值计算

根据零件的尺寸要求、加工路线及设定的坐标系，进行运动轨迹坐标值的计算。对于由圆弧

和直线组成的简单零件，只要求计算零件轮廓上各几何元素的交点或切点的坐标，得出各几

何元素的起点、终点、圆弧圆心的坐标值。如果数控系统无刀具补偿功能，还应该计算刀具

刀位点的运动轨迹。对于由非圆曲线组成的复杂零件，由于数控机床通常只具有直线和平面

圆弧插补功能，因而只能采用支线段或圆弧段逼近的方法进行加工，这时就要计算逼近线段

和被加工曲线的交点(即节点)的坐标值。

对于简单的平面运动轨迹，各几何元素坐标值的计算常由人工完成。对于运动轨迹十分复杂，

或者是三维立体的，则坐标值的计算常借助于计算机来完成。对数控加工的零件，为了便于

编程和尺寸间协调，尺寸最好从一个基准引注，有关坐标尺寸直接给出，用绝对编程方式就

可以直接从图上看出坐标值。如果不是这样，最好改注过来。

三、编写程序单

根据计算出的运动轨迹坐标值和已确定的加工顺序、刀具号、切削参数以及辅助动作等，按

照规定的指令代码及程序格式，逐段编写加工程序单。在编写程序时应注意使程序简单，方

便和直观。我们在建立工件坐标系时数控车床一般将程序原点设立在工件的右端面上。数控

加工程序由一系列程序段构成，程序段又由指令字组成。

编程之前，首先要弄清程序段的基本格式，常用指令的格式、功能及用途，实际上基本的加

工指令不多，比如G00、G01、G02、G03等等；其次是加工路线要确定，尽量把路线上

点的坐标值标示出来，这样在编程时才不容易出差；然后在编写程序单。程序编写的一般步

骤总结如下：程序号---程序的内容---程序结束。

程序的内容通常由三个部分组成：

(一)准备阶段：工件坐标系的建立(绝对编程时必写)---选择刀具---主轴转动---快速定位

(定位到靠近工件的几个毫米的位置)；

(二)加工阶段：根据具体加工要求编写；

（三）结束阶段：刀具快速退回(一般回到起刀点位置)---取消刀数据补偿。如果是多把刀加

工，每一把刀的加工过程重复上述三个阶段。必须要学生熟悉编程的这几个步骤，然后以不

变应万变。对形状复杂的工件(棒料)，通常需要多把刀才能加工完成，编程时先分析工艺、

确定夹具、刀具及其加工路线，写程序时把一把刀加工的内容写完以后，再考虑另外的刀具

加工，这样编程就要容易一些。

加工程序是按程序段的输入顺序执行的，而不是按程序段号的顺序执行的，但书写程序时，

一般按升序书写程序段号。