现代数控编程技术的应用研究

裴建军

摘 要：数控编程技术是数控加工技术中的重要环节，也是实现CAD/CAPP/CAM系统集成化的关键技术。从现代数控编程技术的内涵、发展现状、作用、应用领域和应用现状几个方面入手，简要谈谈现代数控编程技术的应用，希望对今后的数控编程技术研究有所帮助。

关键词：现代数控加工技术；现代数控编程技术；机械制造业；自动化

中图分类号：TG659 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.146

目前，数控机床技术被逐步应用于机械制造业中。现代数控加工技术是一项关键技术，它能够使产品零件，特别是复杂零件加工更加高效和优质，对零件加工理论与方法的研究也有很大的作用。另外，现代数控加工技术还是自动化、敏捷化、柔性化和数字化制造的关键技术之一。数控编程技术是数控加工技术中一个特别重要的环节，它被广泛应用于汽车制造、航空工业、机械制造等领域，在其中发挥着非常重要的作用。

1 现代数控编程技术

1.1 基本概念

1.1.1 数控编程技术的概念

数控编程技术是数控加工技术中的重要环节，广义上说，数控编程就是生成数控机床进行零件加工的数控程序过程。具体说来，就是将零件的加工顺序、刀具运动轨迹的尺寸数据、工艺参数和辅助操作的加工信息（包括换刀、主轴正反转、冷却液开关、刀具夹紧和松开等），用规定的文字、数字、符号组成代码，然后按照相关格式编写的加工程序。

1.1.2 数控编程的主要过程

现代数控编程技术主要有6个过程，即分析零件图样、工艺处理、数字处理、编写程序、输入数控系统、程序检验。这6个步骤缺一不可，尤其是最后的程序检验，这一步骤万万不可省略，它关系着数控编程的完善度。

1.2 现代数控技术的发展现状

现代数控加工技术朝着加工零件精度高、性能好、生产效率高、高柔性、功能复合化程度高、自动化程度高等方向发展。虽然其应用范围不断扩大，但是，还不能完全取代普通机床。也就是说，到目前为止，现代数控技术不能用最经济的方式来解决加工制造中遇到的所有问题。

2 现代数控编程技术的技术分析

2.1 分析零件图样和工艺处理

2.1.1 确定加工方案

在工作过程中，不仅需要分析零件图样，还需要考虑数控机床的合理性和经济性。只有这样，才能充分发挥数控机床的功能。

2.1.2 工具夹的设计和选择

工具夹是通过工件定位和夹紧来缩短辅助过程的时间。所以，在选择夹具时，应考虑三方面的内容，即便于安装，便于协调工作，与机床坐标系的尺寸关系适当。

在工作过程中，要注意以下几点：①正确选择编程原点和编程坐标系。②选择合理的走刀路线。为了提高生产率，应尽量选择较短的起刀路线，避免走空刀。要想保证切入过程的平稳，减少走刀冲击，需要合理选择起刀点、切入点和切入方式，要符合加工零件的精度和表面粗糙度的要求，保证加工过程的安全性。为了简化数值计算，减少工作量，要选择较少程序段的走刀路线。③选择合理的刀具。在选择刀具时，要考虑工作材料的性能、机床的加工能力、加工工序的类型、切削用量等與加工有关的因素。④确定合理的切削用量。现代数控编程技术要求确定切削用量，保证切削用量的合理性。

2.2 数字处理

这里的数字指的是刀位数据，在上一步的工艺处理完成后进行。即通过零件的尺寸、加工路线、刀具半径补偿方式计算出刀具的运动轨迹，以此来获得准确的刀位数据。

2.3 数控编程的方法

2.3.1 手工编程

手工编程对编程人员的要求比较高，要求编程人员熟悉数控代码和编程规则，要求其具有机械加工工艺和数值计算的能力。一般情况下，手工编程适用于几何形状不太复杂的零件，计算不多、程序段不多的场合。它要根据零件图纸进行工艺分析，计算出运动轨迹，进行程序编制，制备控制介质，最后进行校验和试切。

2.3.2 自动编程

2.3.2.1 APT语言自动编程

APT语言自动编程就是把用APT语言书写好的零件加工程序输入计算机，经过计算机中APT程序翻译，对翻译出来的刀位文件进行数控后置处理，生成数控系统能够接受的零件数控加工过程。

APT语言自动编程能够解决手工编程中无法解决的复杂零件编程难题，可靠性高，能自动诊错，适用性好，还可以描述数学公式。

2.3.2.2 CAD/CAM集成数控编程（图形编程）

这是具有加工工艺规划和数控编程技术的一种自动化编程技术。CAD/CAM在零件设计阶段可以定义、显示和修改零件的几何图形。

3 对我国经济生产力的影响

3.1 宏观上的影响

从宏观上看，现代数控编程技术对国内外制造业发展格局的构建产生了一定的影响，它还有可能改写制造业的发展历史。它的出现为我国以及国际制造业的蓬勃发展和繁荣提供了巨大的推动力，为制造业的发展开创了一个充满希望的新时代。

3.2 微观上的作用

从微观上看，现代数控技术能够大大优化产品质量，提高产品生产率，帮助劳动者提高工作效率。同时，它的存在能在一定程度上调整我国机械制造业的结构，大大促进我国经济的发展，提高我国劳动生产力的质量。

4 结束语

新时代，社会分工不断细化，科学技术的发展对机械制造业提出了新的要求。现代数控编程技术应顺应时代大潮进行一系列的革新。曾经，政治课本上有这样一句话：“科学技术是第一生产力”，所以，科技的进步常常代表着一个国家的进步，科技的繁荣往往象征着一个国家的繁荣。在科技发展的过程中，高新技术的创新发展代表一个国家的现代化水平，而高新技术也因此成为国家现代化的标志之一。

系统性是现代数控编程技术的主要特点，数控编程技术应用CAD、APT和数控加工仿真技术等为工件加工过程编程。这项技术的应用对我国机械制造业的发展有重大的影响。鉴于此，在今后的经济发展革新中，现代数控编程技术的作用不能忽视，它所带来的关联效益也不能忽视，今后的机械制造也应该逐步朝着数控制造过渡和转变。

参考文献

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[2]高明慧.现代数控编程技术的应用分析[J].科技与创新，2015（11）.

[3]陈小红，高增梁，马云飞，等.基于工艺特征的数控编程方法研究[J].组合机床与现代化加工技术，2016（5）.

〔编辑：白洁〕